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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 126~130件目)

2013/10/13 15:45
回答No.32

再出 後出しジャンケンで申し訳ありませんが、
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=276727&event=QE0004への
回答(7)と同じ手法で入力端の動きと出力端の動きとの関係を計算してみま
した。

出力端の動きは、リンクの長さの比で決まり、入力端の動きの丁度3倍。
無損失、且つ、各部材の質量がゼロと理想化すれば、
出力端の力は入力端の丁度1/3であって、
  100 N ÷ 3 = 33.33・・・N    となると思います。

この程度に単純に考えればいいと思うのは、私だけでしょうか??

lumiheart さん
 コメントありがとうございます。仰るとおりの状況ですね。

1Nの涙さんの解析手法に踏み込むことができればいいのですが、
 現状では準備が足りません。

 一旦頭を冷やしたうえで、考え方の変化点を紹介できるようになった時点
 で追記したいと思います。

お礼

2013/10/13 20:33

有難う御座います
でも
後出しジャンケンは良いけれど
話の流れを逆行させる徘徊老人にされちゃいますよ
回答(18)さんの実験でトルク計算法での正しさは証明されてるから

問題のミソは
1Nの涙さんの解析手法のどこに間違いがあるのか?
もしくは構造解析自体が成り立たないのか?
になります

質問者

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2013/10/13 14:43
回答No.31

回答(30)tigersさんへ そうですね・・・えっとですね

リンク自体の自重はココには書いてませんので、その分だと思いますよ
-0.000119 kN/cm=-0.000119*1000*10/9.81 kgf/10cm = 0.12kgf/10cm ・・・
で計算しています。10要素*0.12=約1.2kgf・・・約 12 N になりますわね?
紛らわしくてほんっと申し訳ないですが、きとんとやってますヨ

>4.2Nとか有効な結果ではない・・・
まぁ機械はそう弾きだすんですわw困ったヤツですホント
入力値とモデルを間違えない限りは正確に出てくることは経験上知っています
何なら他の不静定問題で立証しても構いませんが要素数が多いものはヨソウ

回答(30)tigersさんへ そうですね・・・ううーん。そうそう左右対称ね
それならば間違いなく入力と出力は同じになります。機械というかソフトが変
でない限りはね。。。そういう心配は当初はしてましたが今は信じきってますw

技術の森チャットルームが有れば議論も出来ようがこれでは難しいというか
手間が掛かる割に進行がむったりしている・・・tigersさんドッカ無いの?

回答(30)tigersさんへ 

そうそう!そう言えば縦方向の荷重は3Ltanθ/Ltanθ=で Δtanθの微分を使う
迄もなく変位は入力/出力=1:3は解けらが、X方向はcosθが出来てくるので
微小角度にすれば水平方向変位はゼロに近づいてしまうので使えません

なので15度回転させれば入力↓Y-25.9で出力→X+13.5なのでX方向反力を50%は
大凡でも見なくてはならないと思ったが没にした。入力変位からX方向反力
がどれ位あるのか大体検討を付けるような方法ってありますかね?

っというのは不静定問題を解かなくても大凡でも検討は・・・無理だろうな
そう、微小変位でから予想するのが無理でもトルクから攻めれば何とかなるか
もう面倒になってきました・・・私は100→33.3N×を証明したので・・・誰か
何故&どれ位のX方向反力がでるのか変位法でも何でも良いから解けないか?

2013/10/13 14:15
回答No.30

>正解は 4.2N ですけど・・・変わらんなぁ~
>http://www.fastpic.jp/images.php?file=9884436925.jpg

垂直方向の力を合計すると
Fv = 150.1 - 34.7 -100 -4.2 = 11.2 > 0 で釣り合ってませんが?
これが計算誤差なら、4.2Nとか有効な結果ではないでしょう?

ごっちゃになったw
Fv = 150.7 -34.6 -100 -4.2 = 11.9
だな。

とりあえず、
解析構造物は支点に対して左右対称に作ったらどうだろう?
そこで、破綻してないか確認。

その後で、力点と作用点だけ追加。

>そうそう!そう言えば縦方向の荷重は3Ltanθ/Ltanθ=で Δtanθの微分を使う
>迄もなく変位は入力/出力=1:3は解けらが、X方向はcosθが出来てくるので
>微小角度にすれば水平方向変位はゼロに近づいてしまうので使えません

微分量を水平と垂直に分ける理由は何でしょう? よく判りません。
 

2013/10/13 11:42
回答No.29

「平行リンクの最新解析図」をupします

従来の溶接構造からトラス構造にして各節点拘束も全てFREEにしたもので恐らく
実態に近いモデルであるとおもう。しかし、相変わらず33.3Nには程遠い
しかし何故か理由が解った。解析図をよく見れば支点にはX方向反力が存在する
実際にリンクの軌跡をみれば分かるが間違いなく入力↓で、X方向→に出力点は
移動するからコレを拘束すれば必ず支点にはX方向反力が存在する理屈である

しかし我々は直感でテコの原理と早合点し100/3=33.3Nとしてしまったのだ
確かにそう見えるが、X方向の力を無視しているから成り立つ架空の回答である
そう、このX方向反力が33.3Nを減ずるように働くモーメントとなるのであった

大分、消えた投稿より端折ったがSIMPLEになったとも言えるかな

ただし、本当に正解は 4.1N になるのか実証できてません
ozuさんのをアクリルで解析したが、1000 gf→ 60 gf にしかならなかった
出力地点の拘束が違うのか、どうして違うのかは今のところ正直分かりません

[平行リンクの最新解析図]一部訂正しました・・・今、ΣM 計算して気づいた
出力位置をY方向のみ拘束でしたが、X方向も拘束する必要がありました
ですので正解は 4.2N ですけど・・・変わらんなぁ~

http://www.fastpic.jp/images.php?file=9884436925.jpg

おおお、結構勉強してきましたね・・・構造解析屋に近くなってきた

曲げモーメントが生じる所には偶力として反力が生じてしまう
X方向に力が働かなければ機械は0Nと表示してきますし構造上問題があれば
エラーを出したり計算値を出してきません。ローラー支点にしたのが先の訂正
前の解析で出力点を初めはコレにしたがMが微妙に合わないので気になったら、
X方向の力がここにも掛かることが分かった積りでココも支点に変えてみました

えっとはじめの頃は「平行リンクの問題」では全て溶接にしたため出力が逆転
してしまったが、今は全てピン接点で回転拘束もしない構造物ではありえない
ダラダラなものに変えても部材の応力は大きく変わるが反力は然程変わらない
つまり溶接構造であっても概算なら使えるとも言える。今はリンク状態に最も
近いことはB.M.Dを見れば良く分かります。。。

おお「中間ヒンジ」そう、えっと蝶番みたいなモノと言えば直感できるだろう
これは平行リンクのクランプ力の時にL形部は溶接にして回転部は○のヒンジ
を使いましたし、ロバーバル機構でも枝部分は剛接合で繋がり部分ではヒンジ
ですから解析図にも○で表示されている筈です

要は節点6,8に水平方向反力が出るという解析結果に対し一切でなければ、
皆さんや私の初めの直感通りに33.3Nの鉛直力・出力にしかならないでしょう
これはロバーバル機構の調度裏返しに感じる。70年も解明できなかった難問
を我々・技術の森の人間だけで果たしてどこまで解けるものか期待したいです

お礼

2013/10/13 20:35

本件で構造計算系サイトをアチコチ見てきました
素人の素朴な疑問
http://toshi1.civil.saga-u.ac.jp/obiyah/2kou.pdf
支点の種類
1、ヒンジ支点
2、ローラ支点
3、固定支点
と3種類あるらしい

でも、貴殿の図では全てヒンジ支点ですね
>移動するからコレを拘束すれば必ず支点にはX方向反力が存在する理屈である
なのでX方向反力が出てしまうのでは?
ローラ支点にしてみたらどうでしょう?

それと、貴殿がどこかで書いてたと思うのですが関節は溶接したとみなしてるとか云々
でも「中間ヒンジ」ってのも有るらしいが?

質問者
2013/10/13 11:24
回答No.28

あれー?今朝upした投稿がない。長文だったから時間が掛かり過ぎて蹴られた?

あとで、また・・・変だな・・・

お礼をおくりました

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