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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:平行リンクの問題)

平行リンクの問題で人様のスレを使うのもアレですので新規に図面を書きました

2023/10/19 03:41

このQ&Aのポイント
  • 平行リンクの問題で人様のスレを使うのもアレですので新規に図面を書きました。平行四辺形はめんどくさいので直角90度限定。一応、寸法的には元図に近くしました。
  • 1Nの涙先生のお説によるとどう言う訳かニュートン力学に逆らうようだ。入力:100N。では出力は? 51.76/155.29=0.33。つまり100Nx0.33=33N。に近いハズと思うのだが? 1Nの涙大先生お願いします。
  • ロバーバル機構の実験してみました。素材:IDEC製35mmDINレール。分銅:単2乾電池 45g。標準ロバーバル Roberval_1 写真 Roberval_1a 図面 Roberval_2 ロバーバルなので位置を替えても釣合う。変形ロバーバル Roberval_3 写真1 Roberval_4 写真2 風袋引き Roberval_5 写真2 荷重 Roberval_5a 変形ロバーバル図面2 。右側縦リンクを外した(風袋引き用として残す)更に単2電池1個付けて風袋引き完了。これでロバーバルとして正常に機能する。左側分銅はリンクの何処にぶら下げても釣合う。平行リンクの実験しました。平行リンク図面。風袋引き写真。リンクに負荷を掛けた写真。右側:ペットボトル1L。左側:ペットボトル350mL。理論値 350g/333g=105%。つまり、許容誤差範囲内で釣り合ってる。尚、ペットボトルの内容物は普通の水道水です。量は目分量で満タン。ペットボトル自体の風袋引きはしていません。
※ 以下は、質問の原文です

平行リンクの問題

2013/10/06 23:27

平行リンクの問題で人様のスレを使うのもアレですので
新規に図面を書きました
http://www.fastpic.jp/images.php?file=3265520622.jpg

平行四辺形はめんどくさいので直角90度限定
一応、寸法的には元図に近くしました

で、1Nの涙先生のお説によると
どう言う訳かニュートン力学に逆らうようだ

入力:100N
では出力は?

51.76/155.29=0.33
つまり100Nx0.33=33N

に近いハズと思うのだが?

1Nの涙大先生お願いします

No.40492 複数リンクのトルク計算について
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=276727&event=QE0004
先にこちらの大論争を読破してからご回答いただければ幸いです

No.41908 ロバーバル機構の解析と証明
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=289821&event=QE0004
ついでに、こちらもお願いします

忘れてた、↓がこのスレを書かねばならなくなった根幹でした
No.41870 再:平行リンクのクランプ力計算
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=289402&event=QE0004
No.41863 平行リンクのクランプ力計算
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=289325&event=QE0004

ロバーバル機構の実験してみました

素材:IDEC製35mmDINレール
分銅:単2乾電池 45g

標準ロバーバル
Roberval_1 写真
http://www.fastpic.jp/images.php?file=7547333318.jpg
Roberval_1a 図面
http://www.fastpic.jp/images.php?file=9331906590.jpg
Roberval_2 ロバーバルなので位置を替えても釣合う
http://www.fastpic.jp/images.php?file=1959571545.jpg


変形ロバーバル
Roberval_3 写真1 
http://www.fastpic.jp/images.php?file=2424248274.jpg
Roberval_4 写真2 風袋引き
http://www.fastpic.jp/images.php?file=3557319626.jpg
Roberval_5 写真2 荷重
http://www.fastpic.jp/images.php?file=4567331871.jpg
Roberval_5a 変形ロバーバル図面2 
http://www.fastpic.jp/images.php?file=4961794098.jpg

右側縦リンクを外した(風袋引き用として残す)更に単2電池1個付けて風袋引き完了
これでロバーバルとして正常に機能する
左側分銅はリンクの何処にぶら下げても釣合う

平行リンクの実験しました

平行リンク図面
http://www.fastpic.jp/images.php?file=3258073589.jpg

風袋引き写真
http://www.fastpic.jp/images.php?file=8567328084.jpg

リンクに負荷を掛けた写真
http://www.fastpic.jp/images.php?file=9152468529.jpg

右側:ペットボトル1L
左側:ペットボトル350mL

理論値
350g/333g=105%
つまり、許容誤差範囲内で釣り合ってる
尚、ペットボトルの内容物は普通の水道水です
量は目分量で満タン
ペットボトル自体の風袋引きはしていません

平行リンク問題
http://www.fastpic.jp/images.php?file=3265520622.jpg

回答 (157件中 51~55件目)

2013/10/25 20:43
回答No.107

lumiheart さんの ニュートン力学、小生のエネルギー(仕事量)保存の法則にて、計算
すれば結果は簡単に導き出せますし、lumiheart さんの簡易実験もその結果です。

天秤棒の原始的な天秤は、トルクで均衡が確認できます。
これは、天秤棒の支点からの距離に比例して負荷の動作量が増えるから、簡易的に
腕の長さ×負荷(重量又は力)であるトルクを代用しています。
《これは、皆さんが解りきった内容ですが、敢えて記載しております》

さて、動力計算には、直線運動と回転運動の計算方法があります。
そして、その方法は同じ内容だと、小生はこの森で10回以上、以下の如く記載しております。
【直線運動】                     MKS単位にて、
※ 力[kgf]×速さ[m/sec]÷102[定数]=動力[kW]
【回転運動】
※ 2×π×回転数[rpm]×トルク[kgf・m]÷(102[定数]×60[min/sec])=動力[kW]
の内容が同じである。
“回転運動”である 2×π×回転数[rpm]×トルク[kgf・m]÷(102[定数]×60[min/sec])
のトルクは 腕の長さ[m]×力[kgf]で、腕の長さ[m]は力[m]が作用する半径[m]でもあります。
だから、
2×π×回転数[rpm]×トルク[kgf・m]÷(102[定数]×60[min/sec])は、

2×π×トルク[kgf・m]×回転数[rpm]÷(102[定数]×60[min/sec]) となり、
2×π×(半径[m]×力[kgf])×回転数[rpm]÷(102[定数]×60[min/sec])にて、
(2×π×半径[m])×力[kgf]×回転数[rpm]÷(102[定数]×60[min/sec])
(腕の長さ[m]の円周長さ)×力[kgf]×回転数[rpm]÷(102[定数]×60[min/sec])
そして、×回転数[rpm]とは、1分(min)間に何回転させるかで、
×回転数[rpm]÷60[min/sec]となると、1秒(sec)間に何回転させるかとなります。
因って、(腕の長さ[m]の円周長さ)×(回転数[rpm]÷60[min/sec])は、円周の速度となり
単位は[m/sec]にて、その円周上に力[kgf]が加わることになります。
だから、“【直線運動】”である  力[kgf]×速さ[m/sec]÷102[定数]=動力[kW]
と同じになります。

以上を頭に入れて、平行リンクの中央支点から、両側に1mmづつデバイディングして、
その動作量と力又は重量を積算して、平行リンクの中央支点から右側と左側をそれぞれ
総和させていきますと、つり合う力が求まります。
(角度を限りなく小さくした?θ°で、変化率を求める方法で集計します)

すると判りますが、平行リンクの縦リンクから中央支点から見て外側は、変化率が
同じなので、平行リンクの縦リンク中心(縦リンクのピン中心を結ぶ線)上に、
縦リンクの外側荷重は全て集約されます。

以上から、lumiheart さんの簡易実験結果も、同じとなっています。
また、何回も記載しますが、lumiheart さんの簡易実験にある“平行リンク”の
一方の縦リンクを外した実験結果と揃っている実験結果を、、?不静定構造?思考に
よって同じ証明はできませんから、計算手法に誤りがあると考えます。

お礼

2013/10/25 23:07

無駄に長い回答を頂き有難う御座います

質問者

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質問する
2013/10/25 06:24
回答No.106

回答(104) ozuさんへ 解析はできなくなったが手計算なら参加可能です
(会社に行けばできるのだが、仕事時間中には難しいでしょう)

さて実験装置→http://www.fastpic.jp/images.php?file=99えは01583641.jpg
において、支点間の鉛直距離は現状で50mmだが極端に多くするか少なくするかが
もっとも、オフセットトルク説との差が顕著に現れる筈だろうと思います

さらに出力荷重が2.5N(乾電池10P)であるが1.111N(4.44P)でも釣り合うと思う-
ので、先に此方を確認してほしい。これは水平力が働かないシーソーの状態です
この試験ならば、一気に出力不確定と水平力の有無も確認できるのではないか

何かホントPCもおかしいが私も壊れているのか?w
実験装置→http://www.fastpic.jp/images.php?file=9901583641.jpg

お礼

2013/10/25 22:53

何度でも繰り返すけれど
2/1.8=1.11Nじゃあないですよ  

平行移動する距離はトルク加算されない法則から
2/0.8=2.5Nですよ

更に正確に書けば 回答(58)さんの実験結果から
(23g*10個)*80mm = (23g*8個)*100mm
左側トルク    = 右側トルク
1840g・mm  = 1840g・mm 

因みに回答(107)ユーさんのやたら長い回答文も
同じ事を書いてるに過ぎない


>さらに出力荷重が2.5N(乾電池10P)であるが1.111N(4.44P)でも釣り合うと思う-
これでは釣り合わないでしょうね
先週の実験結果には記載してないけれど
わざと重量バランスを崩した実験もしてます
私の実験装置では摩擦抵抗が予想以上に大きく単三電池1本程度のアンバランスでは
摩擦が勝ってしまって水平を保ってしまう

なので単2電池でやってます <たまたま手持ちに有っただけですが

質問者
2013/10/24 19:38
回答No.105

貴殿らの力学の知識は、一体どうなっているのだろうか?理解不能だ
私に質問する前に↓「力の合成と分解」を初めからやり直した方が良い
さて本日もKOパンチを用意したが、本日をもって少し休息したいです

誰にも解らせるのは難しいがモデルを更に単純にレベルを下げてみた
↓「ロバーバル・もどきの機構:力の釣り合い説明図」をupしました
何とまぁ結構判り易いんじゃないかと思える説明図があっという間に

ま、これでも何も気づかないだろうがw 悲しくなってしまします・・・
これで言うと、左側に1.111N 載せても丁度右側と所謂シーソとなって、
水平方向荷重もゼロで釣り合って、下の支点は無くても良いことになる

気づいたかな?そう左側に例えば 10N 載せてモーメント計算してみよう
そう釣り合い力は確定では無く何でもw釣り合うのだ。ではクランプ力を
見つけられるか?ここから先は貴殿らには申し訳ないが判らないだろう

昨日は水平力の存在とtigersさんの計算の間違いを指摘しようと思い
ozuさんに御願いしたが、結果は私は判るのでどちらでも結構です
もう少しでクランプ力の出し方まで到達できたのですが残念です

お礼

2013/10/24 22:18

>↓「ロバーバル・もどきの機構:力の釣り合い説明図」をupしました
すいません、何を書いてるのか全く理解できません

>これで言うと、左側に1.111N 載せても丁度右側と所謂シーソとなって、
>水平方向荷重もゼロで釣り合って、下の支点は無くても良いことになる
ついに1Nの涙先生も壊れてしまったか?


ロバーバルがロバーバルである理由は

回答(103)さんの
>>力は2.5N,2N、距離は180mmと100mmの2種類だけだし
>もし言うとすれば、
>力は2.5N,2N、距離は”80mm”と100mmの2種類だけだし

つまり「平行移動する距離はトルク加算されない法則」
それを確認する為の実験だったのだが?

それと、片側ロバーバルが成立するかどうか?
これも成立する事が実験で証明された

でも、1Nの涙さんは実験結果を認めていないような?

それならどのような実験すれば良いのであろうか?

質問者
2013/10/24 18:50
回答No.104

1Nの涙 さんのご依頼に対して、回答(99)の追記より

どのような追加実験をすればよいのか?考えてみる。
今までの実験はモデルありきの再現実験で、条件さえ整えればよかったのですが、
今度は、難しいお題ですので、まず、思考実験しますね。

水平力の存在(自体)は明らか だろう。(と思う。)
 私の様に片側ロバーバルといっている限りは、水平力を否定しているわけではない。
 ただ、片側ロバーバルが成立するには、平行リンクの固定部の位置が保持されていなければならない。

水平力の起源は、□部材上での、左側荷重の位置と平行リンク位置の差分によるモーメントだろう。(仮説1)
考慮すべきは、平行リンクの左端の鉛直線上に左側荷重がある場合は、
水平力の起源となるモーメントは発生しないと考えられることである。

平行リンクなので、水平力の大きさは、条件によって変わるのだろう。
荷重の位置で変わるだろう。(仮説2)
水平方向のアームのピッチによっても変わるだろう。(仮説3)

たぶん、本家ロバーバル機構で、左右の偏置量(位置)が異なれば、
水平アームに掛かる水平力は、左右均等ではないでしょう。(仮説2)
そうであれば、ロバーバル機構の上皿天秤であっても、(転倒)モーメントが掛かっているはずでしょう。
(これが、1Nの涙 さんの「ロバーバル機構の解析と証明」の意味ですよね。最初は判らなかったですけど、勉強させてもらってそう思います。)
土台の設置距離が長ければ、転倒しないし、設置距離が短ければ転倒するでしょう。
転倒するかどうかは、土台の固定方法も関係するでしょう。

さて、それでは、実験によって何を明らかにするのか、系(System)をどう取るのか、実験条件をどう定めるのか 決めよう。

目的:
天秤としての均衡状態での左側の荷重位置の変動による転倒モーメント(便宜上こう呼んでおく)の変化を測定する。
(天秤としての均衡状態が崩れなければ、左側の荷重位置の変動は均衡に関与しないことがわかる。)
(天秤としての均衡状態での左側の荷重位置の変動による転倒モーメントに変化がなければ上記の(仮説1)(仮説2)が間違っていることがわかる。)
(天秤としての均衡状態での左側の荷重位置の変動による転倒モーメントの変化のデータから、水平力を含む原理を推測可能となるはず。)

実験条件・方法
1. 天秤としての均衡状態での左側の荷重位置の変動:最大9箇所(3*3=9)50mm格子状
2. 転倒モーメントの測定
3. 水平方向のアームのピッチの変更(50と100)

こんなところで、やってみようと思いますが、どうでしょうか?
(測れるのかちょっと不安が、、)

後ほど、実験機の構成をお知らせします。

下記、実験機概要になります。

片側ロバーバルの実験機_1024
http://www.fastpic.jp/images.php?file=3400707452.jpg

荒れちゃってる?
私のせい?

感想をひとつ。

使える解析モデルを作るのは、相当大変な作業であることは、
重々承知しているつもりなのです。
だからこそ、再々、実験を繰り返しているわけです。

使える解析モデルは、
実験と適合しなければならないし、
何らかの理論的裏づけも必要であろうし、
道具としては、応用の範囲、容易さも重要だと思う。

結果、使える解析モデルができたとして、
それは、私のものではないことは明白で、
私が、ソフトを含めて解析モデルを使えるわけでもなくて、
でも、再々、実験を繰り返しているわけです。

単純な敵味方論で片付けられてしまうと、
少しばかり悲しいですな。

お礼

2013/10/24 22:34

>単純な敵味方論で片付けられてしまうと、
もしかすると回答(91)のお礼文に反応しちゃった?

この真意としては
別の誰かが1Nの涙さんと同様な構造解析ソフト(FEM?)で検証する人が居ない
と、言う意味です

「味方」=解析屋さん
であって
1Nの涙さんの結果をそのまんま賛成する人の意味ではない

1Nの涙さんの解析のどこかに欠陥があるのは分かるが
残念ながら私には何処がどうなのかを指摘するスキルが無い

これこれこんな感じで追試してみました
と、誰かやってくれないかなぁ

頼みの綱の1Nの涙さんが壊れちゃったしぃ

質問者
2013/10/24 07:41
回答No.103

>力学の釣り合い計算では、力(作用)と距離だけである。

そういう意味ではなくて~。

>力は2.5N,2N、距離は180mmと100mmの2種類だけだし

もし言うとすれば、
力は2.5N,2N、距離は”80mm”と100mmの2種類だけだし
でしょう。ということです。
 

お礼をおくりました

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