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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 11～15件目)
1Nの涙さん
解析図1003は直感的にですがおかしいと思う
左端の１００Ｎが右端で１１．５Ｎに何故なる？
左端の１００Ｎが右端で２倍～１０倍とかならなんとなく納得してしまうが
直感的解釈
平行四辺形なので難しくなるが角度を９０度にすれば
ロバーバルリンクの法則から
（平行リンクはトルク加算されない）
なので
７番－８番リンクに1番－３番間の長さを単純に延長するだけ
厳密にはそうならないかも知れないが
実用上の誤差範囲内であろう
と、言うのがロバーバルリンクの法則では
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1Nの涙さん
こんにちは
解析図1003の上図について、
点6,8を、リンク5-6, リンク7-8-10が回転しない
固定関節と考えているようです。そのため解析上、
点10はあっても無くても良く、ロック力が微小に
なるのだと思います。
質問の趣旨とは異なっていると思います。
まあ、質問者の意図が読み取れませんが、
質問者さんの最終追記計算法にて、９０°回転させた形状で、同様の計算をして、
当該リンクバーのトルクを求めるが、最良の方法だと小生は思います。
またしても、“１Ｎの涙 ”さんとの違和感ありです。
何か力技で解けたようなので、とりあえず↓に投稿しておきます
lumiheart さんへ 連絡ありがとう(私は構造屋さんでは無いです）
＞2012-10-03 質問者さんの追記
＞http://www.fastpic.jp/images.php?file=7160439808.jpg
＞お手数ですが、この図で解説して頂ければ幸いです
このソフト自体を知らないので、御答えできませんが図をよく見てみるならば
「ボディに従って回転」のところにCheckMarkが入っていて、左↓に位置情報
のような数値が気になります（ X body 1M Y body 1M ）コレはなぁに？
私が↑で計算した感じで言うと257.5Nという数字は随分大き過ぎる感じがする
残念ながらそれを証明する術も時間もありません。ただ単に私の勘がそう言うw
回転してしまうような構造であっても吊り合っていれば静止構造物となるし、
それが不静定構造であれば少し複雑に成ればもう人間技では無くなってしまう
最後に剛性の大きい方が力分担率も多いから、257.5N には違和感があります
解析図1003の説明をしておきましょう
ラーメン構造で解くと節点が剛になり支点により大きな力が伝わってしまう
トラス構造で解きたいが三角形でないし片持ち梁部分がどうしても不要になる
そこで？！片持ち梁のモーメント分をラーメン構造では-Mで加えトラス構造で
は+Mのみを加えることで問題を解決させる妙案を捻り出した次第なのです
更に◇に架空の部材(剛性0)を入れることでトラス構造として解くにも成功？
何とも苦労した感じwしかし、このようなものはリンク機構以外では考え難くて
鋼構造物では動かない安定した構造を求めるのであるから当然のことだろう
またリンク機構ソフトは知らないが静止状態での維持力を求めることが問題と
して少ないのかも知れないが、想像なので実際は在るのかもしれない
同力学と静力学の橋渡しにはダランベールの原理という有名なものがあるが、
静力学だけでも特に不静定問題では十分に解くのは大変な作業だと思える
3D,FEMを利用する環境にあっても入力や出力を確認するのは人間であるから
・・・何だかまた余計な道に逸れたが、ソフトに習熟することもまた必要だ
とりあえず
なんか召喚されたみたいなので
まあ、計算するのもいいけど
この機構の弱点としては
剛性を出さないと反るということです
伸びたときにたわむので
まあ、ナタクのドラゴンハングみたいになってもいいのなら
https://www.youtube.com/watch?v=gkpVVlNsbXM
