制動トルクの算出方法

回答（４）と（５）の者です。
マンガ絵を描いて問題点が理解できました。
基本的には、車両は水平時には動きません。
また、動かす時には、タイヤやその軸受け等の摩擦係数×車両重量の力より
大きい力で動きます。例えば、2000kg×0.005＝10kgなら10kg以上で。
また、坂道を自然に下る角度は、Actan0.005＝0.286°より大きいです。
さて、その角度は、前輪と後輪の設置面での角度です。
ですから、前輪と後輪の設置面での角度を用いて、（予想は1.5°～2°）
車重が2000kgf×tan1.5°＝52.4kgfとなり、計算していきます。
確認をお願いします。

また、対応は、退出時ですが進入時も考慮が必要なので、
? 検査中の車体角度（検査部のタイヤが沈んでいる状態）
? 侵入や退出時、ローラーのトップに車輪が上がった時の車体角度
　 （検査部のタイヤが浮き上がっている状態）
を考察して、?が水平より-1°なら?を+1°になるように、測定機の設置を
見直すと、1回転程度の空廻りが無くなるかもしれません。
一度、試してみて下さいな。

言い訳ですが、貴殿の質問内容にそってアドバイスをしていたので、固定観念
的な見方が頭に残っていたみたいです。
少し、時間を空けて確認して、問題点が見えてきました。御免なさいm(__)m。

車の駆動輪が沈んでいるレイアウトと思って、判り易い方の説明をしましたが
、浮いているのなら本来の方法で計算しないといけないでしょう。
さて、?の問い合わせ通りです。そして、後輪の傾斜角が13°で、その時に
後輪に掛かっている重量で計算します。ＦＦ車の駆動輪は前輪で、前輪の方の
重量が多いが一般的です。その案文が大変なんで、回答（７）のような記述を
しました。本来はtan13°×後輪に掛かる重量で、傾斜を上ります。
?の問い合わせですが、車が水平時に押して動く力を車重×車輪等の摩擦係数
で求めます。できれば一度押してみて、その力を確認し?の計算に加えるのが
正しい計算の方法です。
?の問い合わせは、タイヤとローラーの設置面の摩擦係数なので、ころがりで
は、？？？？となります。

要するに、水平面での車のころがり摩擦係数が基本です。
車重×車のころがり摩擦係数、1500kg×0.01＝15kg
その後、傾斜による分力が掛かるので、
前輪と後輪での傾斜（θ1）では、車重×tanθ1＝##kgで、
θ1が小さいと、1500kg×0.01＝15kgの値が重要になるし、
θ1が大きいと、車重×tanθ1＝##kgの値が重要になります。
また、駆動輪と回転ローラーの傾斜（θ2）では、
駆動輪が受ける車重×tanθ2＝**kgで、θ2は比較的大きいので、
駆動輪が受ける車重×tanθ2＝**kgで計算します。
以上が、基本な考えです。

エンジンのパワーは、回転数とトルクの積に定数を掛ける求まります。
が、退出時の駆動力をエンジンから逆算する事は簡単でない。
退出時のエンジンの回転数は、タコメーターが付いている車でしか判らないし
その時のトルクはエンジン性能表がないと算出できません。
そして、Ａ／Ｔミッションでの変則（減速）は、駆動輪の回転数を計測しない
と判りません。
それよりは、簡単な方法で、重量と搬送方向をベクトル化し、計算する方法が
簡単と考えて紹介しています。
前回、私が質問しました?の”駆動力は考慮しないのか”という件に関しては、
正しい回答は、前述の如く、駆動力を考慮するより、車重等での考慮の方が簡単であるです。

「タイヤが回転して、ロックしているローラーから車が退出する」　≒　「ローラーが回転して、ブレーキをかけている車を退出させる」
はＹＥＳです。

基本的には、
? 動力（Ｐ）は、Ｐ[kW]＝2×π×Ｎ×Ｔ÷（102×60）で求まります。
　 π；円周率で3.14､Ｎ；回転数[rpm]､Ｔ：トルク[kgf･m]
? 動力（Ｐ）は、Ｐ[kW]＝Ｆ×v÷102 で求まります。
　 Ｆ；力[kgf]､v：速度[m/sec(秒)]
なので、
?の計算方法では、駆動輪の回転数を零に限りなく近くして、ゆっくりと退出
させると、駆動輪トルクは無限大に大きくなります。
?の計算方法では、退出速度を零に限りなく近くして、ゆっくりと退出させる
と、駆動輪のタイヤ外周の力は無限大に大きくなります。
となりますが、実際の反力は車を退出させるトルクや力以上になると、車が
退出されるので、実際は無限大を想定しなくても可です。
さて、アドバイスの計算内容が一部誤りがありました。
ピラミッドで使用した大きな石をピラミッドの頂点に据えるには、傾斜を利用
して長い距離（傾斜角度が小さい意味合いです）を押すとあまり大きな負荷が
なく頂上まで運べますが、短い距離（傾斜角度が大きい意味合いです）ですと
大きな負荷が必要で、人力では対応できなくなります。
それと、同じ意味合いが回転ローラを形成する接点の角度（＼／）です。
通常は10°～15°程度です。貴殿も実物で確認してみて下さい。
そして、車重が2000kgf×tan15°＝536kgfとなります。“sinの使用が誤り”
タイヤの摩擦係数を確認すると、
◆ 普通、乾燥したアスファルト（μ＝０．８前後）
◆ 濡れたアスファルト（μ＝０．６～０．４）
◆ 雪路（μ＝０．５～０．３５）
◆ 圧雪路（μ＝０．３５～０．２）
◆ 氷結路（μ＝０．２～０．１以下）
なので、鉄製ローラーは乾燥したアスファルトより滑り易いので約μ＝0.6と
すると、536kgf÷0.6＝893kgfの力が必要となり、そのトルクはタイヤ仕様が
185/60R14ならタイヤ外径は577.6mm、893kgf×(0.5576m÷2)＝248kgf･mが
妥当な近似値計算でしょう。
多分、
? 車重が重い仕様の車 ⇒ 前述の計算で退出する力が増す理由で
? 少し急発進で退出 ⇒ 前述の計算＋衝撃力が加わるでの力が増す理由で
後退して退出する時も、ローラーがクルっと１回転くらい回ってしまう時が
あるになっているのではないでしょうか？
?は車検証書で、?は発進の仕方を変えて、確認してみれば判ると考えます。
多分、ゆっくりと退出して下さいと言えば、問題は無くなると考えています。
退出できているのだから、車重を退出できるトルクはあるが、少し急発進の
衝撃力はカバーできずに、衝撃力がおさまった時に退出ができているが、
現状と考えます。

厳密に計算すると、計算通りになりますよ。
早く、そのスキルを身に付けて下さいな。

実は、現状のローラーは何十年も前にどこか別の会社で設計し…なら、
ブレーキトルクの単位は、kgf･mではないでしょうか？
“何十年も前”なら、Ｎ[ニュートン]の単位は使用していないのでは？

また、ローラーが2本は×2でトルク計算します。ローラー1本はそのままの
トルクです。

回答（４）の者です。
制動トルクの題名なので、ブレーキングトルクと思って勘違いしていました。
加速トルクの逆の制動トルクをイメージしていました。御免なさい。
また、小生の対応が遅かったので、継続の質問投稿をさせて御免なさい。
さて、動力（Ｐ）は、Ｐ[kW]＝2×π×Ｎ×Ｔ÷（102×60）で求まります。
π；円周率で3.14､Ｎ；回転数[rpm]､Ｔ：トルク[kgf･m] そして、貴殿の条件
は、最高出力<ネット>　232［315］/6,400　kW［PS］/rpm と、最大トルク
<ネット>　377［38.4］/4,800　N・m［kgf・m］/r.p.m）なので、最大トルク
時の出力Ｐ[kW]＝2×π×4800[rpm]×38.4[kgf･m]÷（102×60）＝189.23kW
となります。これは、最高出力の約82％ですが、車が検査機から退出する時、
4800rpmもエンジンの回転数を上げないので計算時のパワーは、切り上げて
190kWの数値を用いてもよしと判断する場合もあります。（これらの事が理解
できてから、最大トルクを用いる事が重要です）そして、タイヤの回転数が
2000rpmなので、4800rpm/2000rpm×38.4kgf･m＝92.16kgf･mとなります。
蛇足ですが、タイヤ仕様が185/60R14なら、タイヤ外形は577.6mmなので、
92.16kgf･m×1000mm/m÷（577.6mm/2）≒319kgがタイヤ外周の力となります。
そして、タイヤと同じローラー径を用いた場合は、シリンダー等で押し付け
た場合、319kg÷摩擦係数（0.15）≒2127kgもの力が必要です。
因って、車を退出させる時はゆっくりと…で、エンジンの回転数を上げない
ようにで2000rpm程度のトルクをエンジン性能表から出し出力計算を…は、
クラッチ式の車では難しいので、やはり最大トルク値位の回転数を用いた方
がベターかな。

基本的には、
? 動力（Ｐ）は、Ｐ[kW]＝2×π×Ｎ×Ｔ÷（102×60）で求まります。
　 π；円周率で3.14､Ｎ；回転数[rpm]､Ｔ：トルク[kgf･m]
? 動力（Ｐ）は、Ｐ[kW]＝Ｆ×v÷102 で求まります。
　 Ｆ；力[kgf]､v：速度[m/sec(秒)]
です。
そして、回転運動なら?を使用しますが、
駆動タイヤの径と回転数（速度）が判れば、?を使用してタイヤ外周の力
（Ｆ［kgf］）を求めることができます。
例えば、200kWのエンジンで、時速5kmで搬出する場合は、
200kW＝Ｆ×（5km/H×1000m/km÷3600H/sec）÷102で、Ｆ＝14688kgfです。
ですが、車の車重は2000kgf程度までが普通です。そして、車のタイヤと
回転ローラを形成する接点の角度（＼／）が30°程度なら2000kgf×sin30°
＝1000kgfの力で脱出できる事になります。通常10°～15°程度です。
（角度は、＼／が45°で、/が70°と、水平基準からの角度です。）
タイヤはゴムで、回転ローラーは鉄製なら、摩擦係数が約0.2なので、
1000kgf÷0.2＝5000kgfの力に耐えうれば、車は搬出できます。
因って、トルクは5000kgf×（回転ローラー径［m］÷2）となります。

傾斜面の車重に対する走行トルクは、この森のNo.32692と32694が参考に
なります。
合わせて確認すると、少し判るかな？

?の質問は、ローラーとタイヤで構成された坂を押して、車を登らせる力と
に耐えれば車は搬出できます。
そして、車が搬出できるタイヤ外周の反力×(タイヤ径÷2)がトルクとなり、それ以上大きなトルクが掛かる前に、車が搬出できるからです。
?の質問は、ＮＯです。
回転ローラが2個並んでいる上に車のタイヤが乗る　　○ ←こんな感じで
仕様です。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　●●　下に降ろす様な　そして、水平面から両側に角度Ａが構成されます。
?車の重量に対しての搬出の力（反力）なので、車重で計算します。

エネルギーの等価交換と、ブレーキ効率から制動トルクを算出します。
先ず、自動車の回転機構の慣性力（GD^2）と制動力を確認する必要があり
ます。が、簡単な事ではありません。
クラッチ式ならクラッチがONの場合は、エンジン等がブレーキ（制動力）と
なります。クラッチOFFの場合は殆ど制動力は掛からないと考えるべきです。
車体は停止しているので、慣性力計算から外すべきです。
また、ノンクラッチ式ならレッカー時の仕様設定での接続となるので、自動
車メーカー等に確認する必要があると考えます。
次に、自動車の車輪を回転させる機構ですが、円筒部品の慣性力（GD^2）は
（GD^2）kg･m^2＝125×π×ρ×Ｌ×Ｄ^4
ρ；密度(鋼の場合は7.866g/cm^3)､Ｌ；長さ(単位はm)､Ｄ；直径(単位はm)
で、計算します。そして、パワー（Ｐ）計算は、
（Ｐ）kW＝GD^2×Ｎ^2÷（365×10^3×ｔ）
Ｎ；回転数(単位はrpm)､ｔ；減速時間(ブレーキを掛ける時間、単位は秒)
となります。そして、回転物のパワー（Ｐ）計算は、
（Ｐ）kW＝2×π×Ｎ×Ｔ÷（102×60）
Ｎ；回転数(単位はrpm)､Ｔ；トルク(単位はkg･m)となり、
GD^2×Ｎ^2÷(365×10^3×ｔ)＝（Ｐ）kW＝2×π×Ｎ×Ｔ÷(102×60)で、
（Ｐ）kW÷(2×π×Ｎ)×102×60＝Ｔとなり、トルクが求まります。
これが、余裕率を含めた制動トルクとなります。

一度、単位を確認してみて下さい。
125÷（1/8）＝1000となります。
推測となりますが、ρ；密度(鋼の場合は7.866g/cm^3)の単位が異なって
いませんか？

御免なさい、車が検査機から退出（出て行く時）等に、ローラーが回転すると
退出ができないので、ロックが必要でそのトルクですね。
それなら、エンジンの性能とタイヤの回転数から、最大トルクを算出し、それ
をローラーのロック用トルクとすれば良いと考えます。
エンジンの回転数とトルクの積で、馬力表示が出ています。
それを、タイヤの回転数で割るとトルクが算出でき、
それを、退出の速度で割るとタイヤとローラーの設置面の力が算出でき
ます。それから、求めると良いでしょう。
車のエンジンの最大トルクは、あまり役に立ちません。
タイヤの回転数でタイヤのトルクが異なるからです。
坂道は、オートマでもキックダウン等で、タイヤの回転数を落とすと、
坂道の加速等が良くなるのも、この事からです。

以前、設計したことがある。確か、シリンダーで150～200kgf程度で押した
記憶が。。。但し、ブレーキパッドの材質により摩擦係数が大きくことなる
が、そこらへんがノウハウになるかも。ローラーはφ400弱位だったかと思う

受けローラーは、2個で駆動輪を受けていて各々ブレーキを設置したのだった
従って、一個の受けローラーだと倍の制動トルクが必要になることになる
ちなみに摩擦係数も乾燥した金属とゴムとして、最低μ=0.5は見込めると思う