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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 6~10件目)

2015/03/18 20:39
回答No.152

回答(151)さん 「ロバーバル 機構の解析 ver.1.05」 への質問です

回答(113)でも疑問を呈したきがしますが、
中央の垂直な15の構造は何を意味していますか?
15があると、ロバーバル機構自体を構成できていない気がします。
 

とすると(数字が重複していてわかりにくいですが)

15は支柱に相当して
△の記号は回転軸も兼ねているという事ですか?

           □
      ◎――――○――――◎
      |    □    |
 ――○――┤    □    ├―――――○
   |  |    □    |     |
   ■  ◎――――○――――◎     ■
           □
           □
         □□□□□

補足

>15があると、ロバーバル機構自体を構成できていない気がします。

15は必要です
15が無いとこの図では右側に倒れます
15が有るためにロバーバル機構が成立してバランスします

これは実験結果から明らかです

2015/03/18 20:51

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2015/03/18 07:01
回答No.151

↓の以前に私が解析した「ロバーバル機構の解析」は少々古かったようです。
↓urlが最新版ですが寸法値を追記した所とヒンジ部の解析で進化している筈。

このVer.105を見てΩ信者は、1N x 150mm≠1N x 200mm になり釣り合うことを
決して証明できない。何故ならトルクしか考えずに静的な釣り合い条件式を全く
使わずに勘だけで解こうとする無法者であるからだ。基本が出来ていないとは、
このような所を何度も指摘しているが一向に学ぶ気配も聞こうとする気配も無い

一度、Ωに入信してしまうと心まで奪われてしまうのであろう。頑張りなさい。

回答(149)氏は、まさにΩの教祖のような気がする・・・
「以上が梃子(天秤秤)の原理基本形です。」・・・だからモーメントだけだろ?
何が基本かを学び直すことだ。悔い改め、人に布教するのはそれからにし給え。

ったく違うだろ?Ωの連中は平行リンクの時に33Nしかないと計算しただろ?
>左端の50と右端の100は移動量に加算されない
まったく都合の良いように解釈するもんどえある。誰かさんと変わらないな。
>なんと楽チンな計算なんでしょう・・・まぁ好きにするが良い。もう教えん。

>静力屋さんではそのエネルギ消費量計算出来るかなぁ
失礼な言い回しもΩ信者になって磨きが掛かってきたようですねぇ
そのような考え方では一人前の技術者には程遠いだろう。精々徘徊老人にならぬ
よう一人で精進することだ。言っておくが私は何れの力学も解けると思っている。

悪いことは言わない。今からでも遅くないから学校にまた行き勉強し直すことだ

お礼

>何故ならトルクしか考えずに
トルクのみ計算して
左側は1kN*100mm=100kNmm
右側は1kN*100mm=100kNmm

なんと簡単な式でしょう
出力=入力*入力移動量/出力移動量
の計算でオシマイ

最初からこのスタンスは変わっておりませんよ

左端の50と右端の100は移動量に加算されない

これが5000000や100000000000000000
とかになったとしても加算されません
加算する必要もありません
これが動力学の基本
なんと楽チンな計算なんでしょう

>ったく違うだろ?Ωの連中は平行リンクの時に33Nしかないと計算しただろ?

追記
2013-10-27 19:27:18
実験結果の写真見てないの?

右側:ペットボトル1L
左側:ペットボトル350mL

多少の誤差は有るが計算通りに釣り合ってる

この実験結果に沿った解析を待ってるんだけどね
中々上がってこないのでこのスレも締め切れない
それとも、この実験結果自体がCG合成の偽物とでも?
疑うなら、ご自分で再現実験して下さい

2015/03/18 20:48

補足

まだ、オマケが有った
質量1kgの鉄アレイを持った腕を水平に伸ばして静止した状態は
仕事量ゼロなのでエネルギ消費量もゼロ? 
それならいつまでもその状態で居ても疲れず腹も減りませんよね?


動力屋の計算ではその状態でも仕事中でエネルギ消費も有るんですよ
なので、疲れて腹も減る
静力屋さんではそのエネルギ消費量計算出来るかなぁ

2015/03/18 21:14

2015/02/23 22:24
回答No.150

この解析図↓は100/3=33.3Nでも釣り合うし、14Nでも釣り合うのである。
不思議に思えるだろう。私も初めは気づかずに33.3Nだと思ったくらいである。
だから、↓でも33.3Nも答えの一つとか何でも釣り合ってしまうと言ったのです

ここから更に進んで、クランプしている状態というのは押えている地点が当然に
動いてはならない点である。よって33.3Nでは僅かに下方に移動するのが分るか
と思う。解析図は-0.0036mmであるが、これではクランプ荷重とは成り得ない。

戻って、何で、何でも釣り合ってしまうのか?
実際に試験して確証を得た訳ではないが理論上そうなるとしか思えん。
恐らくだが、以前に私が解析したロバーバル機構の解析と同じように、
平行四節リンクの不思議な?作用じゃないだろうかと思うのですが如何?

実際に試験をしてみて、あれ?っと思ったでしょ?

仮想仕事の原理とは・・・無い筈の変位を仮定して未知の荷重を特定する手段と
言えそうである。何故ならば不静定問題は釣合い条件だけでは特定できないから

話が戻るが、パイプレンチの解析もクランプ部を支点と仮定し、撓みを零として
反力を算出することで、未知の荷重である水平力=クランプ力を特定した手法は
今回のものと、やっていることは基本的に同じであることを分かって貰えるかな

そういえば2014/11頃と言えば、大変仕事が忙しかった時期であった・・・
あの忙しい時期に、こんな解析までしていたとは我ながら呆れてしまう。
しかし、あれ以来は解析のテクも上達したし設計の腕も更に上がったかもん。

>パイプレンチも簡単な構造に見えて、実は大変難しいと言う事が良く分かった
そうだよね~でも何が難しいかを解っているのと、"you"のように何でもSIMPLE
にとか言ってトルクだけで釣合い条件を無視し人の批判ばかりするような人↓と
は大きな違いがある。論理的に解決していこうと思うのが本当の技術屋だろう。

未だに1年以上も前・・・あれ?、2013/11頃が最も忙しかったころであったw
となれば1年4ヶ月経っても何も進化もせず、未だに荒らしまくっている"you"が
見る価値なしから3流技術者になることができるのだろうか。本人の気持ち次第か

謙虚になりなさい・・・そう諸先輩に言われてきたが、人の振り見て我が振り
も正さないとならないな。。。

後の先アフターユーさまへ・・・モーメントだけ釣り合ってもねぇ・・・・・

静力学的つり合い条件式というものを勉強するか↓、学校へ行って下さい。。。
↓不静定はりを自在に解きこなせないようでは実務でも使い物になりません。
http://techon.nikkeibp.co.jp/free/nmc/dokusha/zai/zai554kiji.html

厳しいようであるが、それが実務というか厳しい仕事の世界だろうと思う。
出来の悪いものはデキルものの下で働くしかない。それが実力の世界だろう?
♪人生楽ありゃ苦もあるさ~後から来たのに追い越され泣くのが嫌ならさぁ歩け

「クサビ理論のベクトル計算 」が閉じられてしまったので此処に書いちゃお

議題・・・動力学と静力学の考察・・・
静力学では回転力 = (力) × (腕の長さ)をモーメントとと呼ぶ。
トルクという言い方は機械系で特に動力学の分野で使われることが多い。

これらを混同して使うから出力x出力移動量=入力x入力移動量などと
いうΩ信者になってしまうのである。確かに仕事=力×移動距離あるが、
静力学において動かないところに動力学を持ち込むとは無知に等しい。

モーメントの次元もトルクの次元も同じであるのが初心者が混同する原因
かもしれない。Ω信者の御二人は完全に信じ切っているので改心は難しい。
只し、 [N・m]=[J/rad] と考えれば如何か?移動角度零ならトルクも零だ。

動力学と静力学は区別して考えないとならないのだが、両方を考えないと
ならない場面も多いから尚更混同するのだろう。

そうだ、例えば高速で回転している軸が急激に停止した場合などを考えれば、
動力屋は軸が壊れようが関係ないだろうが、機械屋は常に軸の強度を考える
従って、果たしてその時に軸は破断しないだろうか?強度計算をする訳だ。

この場合は運動エネルギーであるトルクが軸の、弾性ひずみエネルギーにて
吸収できるのかっというようなこと基本にして強度計算するのである。従って
軸の剛性も問題に成る。伝動軸に1/1000radとか、ねじれ怖さの許容値もある。

従って、私の個人的異見ではあるのだが静力学も満足に解けないような輩が
動力学だけを知り、あたかも使いこなしている風に見せているが基本が違う。
そのような輩は静力学も動力学も両方満足に解ける訳が無いと思うのである。

http://www.rmc.mce.uec.ac.jp/webclass/MachineMechanismDesign/Shaft.pdf

お礼

パイプレンチも簡単な構造に見えて、実は大変難しいと言う事が良く分かった
いくら検索しても、それを解説したサイトが見つからないし

2015/02/24 00:53

2015/02/23 12:23
回答No.149

重複(ちょうふく)しますが、簡単な吊り合い(仮想仕事の原理)で考察しますと、
質問者さんの記載になります。

     100   100   100  
   │← →│← →│← →│     接合部はピン可動
               │     太い┃は、固定リンク 
   ────┬───┐ ──┼───────
   ↓   │   │   │      ↑100
   ア   │   │          ↓
       └───┼───┐ ──────
           │   ┃      ↑100
           │   ┃      ↓    
           └───┴────  ─
                   ↓
                   イ

アkg×300mm=イkg×100mm  から、アkg=イkg×100mm÷300mm=イkg×(1/3)
そして、アとイが傾斜しても、300mm×cos傾斜角:100mm×cos傾斜角 で同じ。

以上か梃子(天秤秤)の原理基本形です。
      

意味合いが少し違いますが、
静定構造解析 → フックの法則 ⇒ 不静定構解析 → 仮想仕事の原理 ⇒ 天秤秤等
となる前提で考察しております。

2015/02/22 16:43
回答No.148

なんと2014/11/5の時の解析だが今少しばかり進化した私が見ても変わらぬ解析

仮想仕事の原理という言葉自体も良く分かっていなかったし、なによりもヒンジ
の拘束と設定が御粗末で相当に自身でも混乱してしまったところもあるのだが、
無意識にというよりも"閃いた"と思ったこの解法は既に先の原理として存在して
いたのであった。

釣り合い条件だけならば、回答(140)で申し上げた通りに33.3Nも解の一つでは
あるのだがクランプするという拘束条件がある故にクランプ力が14Nという単一
の解を求めることが出来るのです。所謂これが「仮想仕事の原理」の応用例です

ここ技術の森の皆さんも不静定とか「仮想仕事の原理」や微小仕事など一年前の
これらの議論の下地があろうから、振り却ってみれば少しばかり何となく力学が
実は、とっても難しいというのが"一人"を除いて分かって頂けるかも知れません。

・・・・
っと言うことで、そろそろ閉じましょうw

やはり閉じないのかw
まぁ私も良く実は解っていない「仮想仕事の原理」であるから構いませんw

お礼

どのタイミングで書くべきか?と見計らってたら
やっとキター!!
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/kouzou/memo.html
「剛体に対する仮想仕事の原理と弾性体に対する仮想仕事の原理とは 区別する必要がある」

私やyouさんが想定してる仮想仕事は剛体
恐らく、1Nの涙先生及びその他大勢の方々が想定してるのは弾性体

と、言う違いか?

本件の私の実験は剛体としてみた場合
なので、必要以上に力を掛けてない <アームが曲がらない範囲での実験

1Nの涙先生は、私の想定よりかなり柔らかい弾性体としてるのだと思う 
なので、加えた力は途中で弾性体に吸収されて出口まで伝わらない
と、言う事じゃあないかな?

http://toyota.jp/86/001_p_004/spec/spec/
具体的には、147kw/205Nmのエンジンがタイヤに動力が伝わる途中で
プロペラシャフトに捻じりが加わったとする
普通の動力学では位相がズレた、若しくは効率が悪いと表現するに過ぎない
エンジン出力が147kwならタイヤに伝わる動力も147kwに近いハズ
(基本的に効率以外で減る要素は無い)

でも、静力学では加えたトルクは途中で弾性体に吸収されてタイヤに加わるトルクは大幅に減る
と、言う違いじゃあないのかな?


構造力学では回転体は扱わないでしょうが
これを強引に静力学に当てはめると
例えばトルクレンチでボルトを回すとかの場合か?
但しトルクレンチのエクステンションバーは2mのトーションバースプリングで
更に途中にクランプが有って回転を阻害してる
トルクレンチのトルクは205Nm

>っと言うことで、そろそろ閉じましょうw
と、言う事でまだ閉じませーーん

2015/02/22 22:31

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