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複数リンクのトルク計算について
2023/10/18 21:51
- 現在、6本7節のリンクで板を90°回転させる機構を設計しています。その中でリンクが動かない様にロックする必要があり、そのロックトルクがどれくらい必要か計算方法が分からず困っております。
- 参考図の様にテーブル先端に100[N]負荷した時、図示固定部のジョイントが矢印方向へ回転しますが、その回転力(トルク)の算出方法をご教授ください。
- A,Bを固定ピンとし、C~Gは可動します。また少し質問の趣旨を変え、100Nの力と釣合うRの力は幾らかとさせてください。
複数リンクのトルク計算について
2012/09/24 12:17
現在、6本7節のリンクで板を90°回転させる機構を設計しています。
その中でリンクが動かない様にロックする必要があり、そのロックトルクがどれくらい必要か計算方法が分からず困っております。
参考図の様にテーブル先端に100[N]負荷した時、図示固定部のジョイントが矢印方向へ回転しますが、その回転力(トルク)の算出方法をご教授ください。
宜しくお願いいたします。
図がわかりにくく申し訳ありません。
補足として以下をアップします。
http://www.fastpic.jp/images.php?file=9326515766.jpg
A,Bを固定ピンとし、C~Gは可動します。
また少し質問の趣旨を変え、100Nの力と釣合うRの力は幾らかとさせてください。
宜しくお願いします。
沢山の解答有難うございます。
まだ納得できない部分があり追記させて頂きます。
単純に A点までの距離☓100[N]=100[mm]☓R[N]も一つの方法だと思うのですが、下のURLの様な倍力構造の要素は検討しなくても良いのでしょうか?
ピン位置やリンク構造(角度?)によってA点の回転力が変わってくるのではないかと推測しており、あえてA-Cリンクのみ角度を変えております。
http://koza.misumi.jp/lca/2002/12/92_1.html
http://koza.misumi.jp/lca/2002/12/93_2.html
リンク図再アップ↓
http://www.fastpic.jp/viewer.php?file=1897901261.jpg
多くの方に解答頂き有難うございます。
回答(8)(18)でご紹介いただいたWorking model 2D による解析をおこなってみましたので、結果をご紹介させていただきます。
結果:
x:-53 [N]
y:-257.5 [N]
R = √((-53)^2+(-257.5)^2) = 263[N]
となりました。
・Rの向きがリンクにきれいに90°になっていません。
・リンクの重量を0.01kgとしているので、若干重力の影響を受けます。
http://www.fastpic.jp/images.php?file=7160439808.jpg
リンク図
http://www.fastpic.jp/images.php?file=3847791527.jpg
回答 (48件中 6~10件目)
URLと質問者の最下部の
・Rの向きがリンクにきれいに90°になっていません
の記載内容の真意が不明なので、一つの考え方になる。
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解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。
>回答(41)skasai さんへ
昨晩、即興で作ったので検算していなかったからて計算で今、確かめてみる
回答 1
ΣY=-100+792.7-758.3+65.6=0
ΣM1=-792.7*350+758.3*(350+60)-65.6*510=(2)≒0・・・四捨五入の誤差内
回答 2
ΣY=+2.1-181.0+278.9-100=0
ΣM1=+181.0*350-278.9*(350+60)+100*510=(+1)≒0・・・四捨五入の誤差内
以上、静的な吊り合い条件は満たしているので数値は間違っていないと思うが
如何でしょうか?てこの原理の先入観があるから正直、私の直感とズレがある
まして、不静定問題で3つの変数に対し静定条件の2式だけでは解けないから
たわみ(剛性)を考えなければ簡単に解けない。自分の直感をまづ疑ってしまう
戻って本質問の構造でも拘束条件をクリヤすれば正解に近づくだろうと思うが
そもそもリンク機構を構造力学で解こうとするのが馬鹿げていると言われれば
話も何もそれまでで終了です。私は何とかして解きたいと思っているのです
回答(40)の問題に対する回答の解析結果が正しいのだとすれば、
元質問の題意は、この考え方では解くことができない、
ということになります。
>回答(38) lumiheart さん、どうも
直感的・・・実は私の直感は結構当てになりませんw
特に不静定問題では、外れることもしばしばあったります
そこで、即興で↓に問題と回答を作ってみました・・・テストではありません
荷重と反対側の反力を直感力で、何倍くらいだろうっと遊んでみて下さい
ちなみに支点はピン支点でX,Y方向拘束。端支点はローラ支点でY方向のみ拘束
問題 1の方だけ、回答の補足として「説明図 1」↓をupしました
このように不静定でも、たわみがゼロという条件から全ての荷重を求められる
http://www.fastpic.jp/images.php?file=1085835586.jpg
>回答(37)skasai さん御指摘ありがとうございます
少しだけ気づいていたが大したものでも無さそうなのでその内忘れてしまった
確かにその通り。面倒なので全部剛接合とピン支点にしてしまったんですわ
その影響がどれ程のものか・・・特に節点5は剛節で更に剛性が高くなっている
待てよ・・・もしかして下図のトラス構造の節点1に直接鉛直荷重Pを載せれば
良いだけじゃないか???モーメントの距離分のTは加算してあるから・・・
まぁ明日、気が向けば、時間を作ってまた遊んでみようと思います
支点に働く反モーメントは節点6、8で各々11.6、23.1 N・mmにしかならない
これを支点反力にすると0.2N、0.1N と僅かで点10換算で0.3N増加するのみで
結局、解析図1004でロック力は 16.3 N とラーメン構造の不静定構造とすれば
なる訳で支点が固定関節になっても余り変わらないということになります