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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
- 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。
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 136~140件目)
>回答(18)追記 lumiheart さん並びに回答(21)Youさんへ
↓回答(17)追記 2013-10-12 12:11:19 の私の投稿を見て下さい
明らかな間違いは、都度、指摘・訂正要望しなければならないと思いますので
>回答(23) tigersさん回答ありがとう
微分で求められるんか・・・今朝は全く気づかずに目を皿にしてしまった
理論的には分かったのですが、私が言いたいのは例えば剛比によって力の分配率が変わる訳だから・・・そうか反力が変わるだけで、内部応力の変化の差だ
けつまり撓み具合がかわるだけで、力は33.3Nのままか?!・・・納得&即早!
うーん。なるほど・・・「三人寄れば文殊の知恵」というが 5人目になります
っちゅうことで、微分で解るのであれば、即解決ということになりますねぇ
ワザワザ作図することもないし。微小角度回転したとしてY方向移動距離を角度
式とすれば微分で行けそうに思うが?こんなところにも微分が出てくるんだね
へ?だって先生w、学校で質量を計るってならったんだけど・・・
そうか、同じか結果的にそうなっているだけで力の差を表示しているんか
>「質量」を直接測るハカリは発明されていないと思います・・・そうなのぅ?
それにしても、究極の後出しジャンケンのように見えるが勘違いか?
>回答(23) 追記 tigersさん 投稿ありがとう
いや、よく分りましたよ。もっと早く来てくれれば・・・
ところで、確かに↓では重力加速度が違うからそうなる理屈は理解できる
>同じ質量を、地表とエベレストの高さで吊り下げたらどうなるでしょう?
しかし、一般常識的な天秤秤の精々200mm程度の高さでの加速度を言うならば
地球の自転公転をも考えなければならない理屈と余り変わらないような気がする
ニュートン力学では其処らをヨイショして考えている法則であると理解している
っということは、tigersさんは例え静止状態にあっても重力加速度をも考慮して
仕事量や運動量保存則を使うことに、どのような意見を持っておられるのですか
私は仕事がゼロであることから仮想仕事の原理を使うなら未だ理解もできようが
静止状態で力が完全に吊り合いっている中では、加速度が計算上入ってこない位
に微々たる状態の時に敢えて仕事量や運動量保存則を使うという基本的な考え方が
どうしても馴染めません。本問題解法についても、御存知であれば御教示願いたい
以上、急ぎませんので、お時間のある時で、結構ですから投稿をお持ちしてます
私の直感と、解析した結果が異なっていた事は認めますが自信はないとかねて
から申し上げていたと思いますが、明らかに不静定問題を利用し解こうとした
とことがどうだったか間違いなく力不足でした。お騒がせし申し訳ありません
静止状態に極限に近い状態での仮想変位を導き出せたこともスッキリしました
恐らく、これが仮想変位でも仮想仕事の原理を利用した解法というのかも・・
何方かと言うと不静定トラスの三本の線材の問題に、今思うと似ていますね
私自身は解析結果に疑問を持ちつつも完全に払拭できなかったのも何というか
恥ずかしい限りです。もっと早く指摘してくれればとも思うが勉強にもなった
結局、最後は何だか間違ったから謝った形になってしまいましたが・・・
能ある鷹は爪を隠すといいますが、私も解けなかったことをバネにして更に
精進しますが、思い付きで回答することだけは極力控えたいと痛感致しました
真実を突き詰めようとしてきましたが、改めて自分の非力さを知りました
これに懲りず、気軽な意見交換なり議論をできるような森であるように努めて
行きたい。最後の締めは貴殿がして下さい。お付き合いありがとう御座います
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この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。
小生は、簡単なURLで御免ですが、このような設計では“不静定問題”は用いません。
前出や前々出の如く、エネルギー保存で計算をします。
また、各固定の支点は、反力計算にて掛かる荷重を算出します。
各稼働支点は、当然エネルギー保存で計算です。
あえて、火中の栗を拾います。
リンク機構の入出力間の力関係を知りたい、と思い
検索エンジンでここにたどり着いた、あなた。
ここで回答され書かれていることが自分が欲している事の
解であることの裏どりを、別の方法で確認せねばならない、
というリテラシーが必須です。
ここを読まずに、少なくとも別の文献や教科書で質点の力学を
調べる方が、裏どりの手間と時間に比べて遥かに効率よく
結果を得ることができます。
あなたが今取り組んでいる各種リンク機構が、あなたの
不用意な知識によって、それに携わり、また使用する
多くの方の財産を奪うことが無い事を願います。
おはようございます。私も今朝は休日なので全力投球してみました
「No.40492 複数リンクのトルク計算について」
1:2.5で・・・そうか逆になりますね・・・
出力位置を、Y方向にCAD精度によるが+0.001mmだけ移動させた時の軌跡を書く
すると入力力位置では-0.002mmだけ移動した位置になった
つまり微小位置での入出力の移動距離比1:2のなっているということになる
となれば力の関係は逆数の0.5:1だから出力100Nに対し入力は200Nとなる理屈
・・・・・
おお?これは、初めのリンク機構ソフトの回答257.5Nに近いですねムムム
Y方向にCAD精度0.1で1:2.5だったから精度を上げれば1:2はこれより大きくない
つまり200N以下が正解はこの直ぐ傍だろう。何か微分をしている気になった
では理論的には略、出力100Nに対し200Nと決まったことにしよう(誤差±10%?)
この数値を不静定問題として更に解析してみると荷-0.26mmとロ-0.16mmであった
となれば1.625:1の距離比から現実問題では100/1.625=61.5N???何か違う・・・
途中から戻ってきた:入力の62.5%を伝えられ・・・100N/0.625=160N(誤差±10%)
この新手法は、数学的にも極めて静止に近い状態であるのは間違いないだろう
残念ながら少なくとも私の16Nは何かが足りなかったかアプローチが間違った
かだろう。何か変位法でも解けるだろうと思うが取り敢えず隣に置いておく
果たして問題はどれだけ正解に近づいたかであるが、今度こそ頂上は見えたか?!
+++++
本質問の「平行リンクの問題」
入力位置Y方向↓0.001に対し出力位置はY方向↑0.003となった
入出力距離比 1:3 →入出力比 3:1→100N:100/3=33.3N となるわけだ
これもこの方法でやれば解けるということだと思うが、これも理論値であるから
同様に入-0.08:-0.11=1:1.375→100N:100/1.375=72.7N・・・あれー?逆戻り?
嫌そうだよぇ剛体では無いので・・・理論値通りにはならないけど随分と違うな
ん!剛性を考えれば72.7%が伝えられ・・・33.3*0.727=24.2N(誤差±10%)
気をつけなければならないのは微小移動距離を考える必要があるということだ
但し、動作の初めと終わりの位置では無くて必ず静止状態の極限位置での距離
から力の吊り合い比率を考えることが必要なことは以上から推察できそうだ
更に理論値は求められるが実際には剛性の関係で複雑な構造で不静定問題なら
殊更に撓みを苦慮して解かなければならない場面も少なくないだろうと思う
+++++
勢いで「平行リンクのクランプ力計算」も一応やってみちゃおう
これは作図する必要もないが、水平→+0.001mmに対し→+0.001mmであった
しかし計算上は8.888^10-4であるから、誤差が約10%はCAD精度の問題だろう
従ってクランプ力は1.0Pであるが、しかし最後のL字部分はリンクではなくて
部材の剛性を考える必要があるから詰まる所部材の剛比に左右されるだろう
まぁ理論値は1.0Pで良いしとして・・・じゃやってみるか・・・
P側+0.19mm:ク側+0.29で1:1.5→P/1.5=0.67→67%が伝達できると考えると
現実問題はやはり0.67P(誤差±10%)・・・と考えることができると思います
この構造では、減力されてしまうからクランプとしての機構は失敗だろう
尚且つクランプ力を保つためには、FB3*22では×で大きな剛性も必要と再認識
全部一気に片付けてみたら長文になってしまった・・・が、これならどうだ
>回答(18)ozu さんへ・・・おおお、実験して頂けたのですか?嬉し過ぎます
33.3*0.727=24.2N(誤差±10%?)・・・回答(19)が本日、捻り出した最新回答です
>回答(18) skasai さんへ
細かい気配りありがとうございます。大人の対応とは、こういうことですね
私も投稿しつつ考えているようでは、支離滅裂になって当然でしょう
議論と思って色々やっている過程で夢中に成り過ぎ回りを見なかった
今回の手法も既存のものかも使えるものかも全く分かりませんし
一切の責任も取れない中では自重するのも必要と反省します
今後は、より吟味し内容の濃い投稿に心掛けたいです
都度、至らぬところあれば御教示をいただければと思います
また失礼や無礼があれば気兼ねなく投稿頂ければ大変嬉しいです
「平行リンクのクランプ力計算」
今、気づいたがP2=0.5Pの理論値のリンクと完全に混同していました
申し訳ないです・・・ぼろぼろやん。でも解ったので、オッケー・・・軽いか
ま、不静定問題を知り内部応力の変化にも敏感になったかも知れませんね
補足
2013/10/12 14:14
さてさてこの長文ですが
何故か私に分からない
どこがが分からないのかがまた分からない
回答(12)の再出です。
lumiheartさんの新図で、簡単な実験をしてみましたので
お知らせします。
実験の概略は、
樹脂板(t=5 幅20)でアームを製作
リンクはM6ネジで代用
入力/出力をプッシュプルゲージで測定した。
単位:kg
入力 実測値 理論値 効率
1 0.25 0.33 75%
2 0.55 0.67 83%
3 0.9 1.00 90%
4 1.2 1.33 90%
5 1.5 1.67 90%
6 1.8 2.00 90%
6.9 2 2.30 87%
以降、変形(折れそう)が大きいため中止、省略。
工作精度の問題も有るので、実験装置の効率は90%とみて、
弾性変形の範囲であれば、
理論値(100/3=33.3N)が成り立つと考えるのですが、
皆さんの見解はいかがでしょうか?
簡単な実験装置
http://www.fastpic.jp/images.php?file=2353819976.jpg
追加情報:変形について
ほぼ回答(7)の変位図に近い状態でした。
実際に適用する場合は、
入力アームとその支点を補強する必要があるのだろう。
回答(22)見て、ここに来た方へ
>>回答(18)追記 lumiheart さん並びに回答(21)Youさんへ
おそらく何かの間違いですので、あしからず、残念でした。
お礼
2013/10/12 14:07
実験装置を作ってまでの追試して頂き
誠に有難う御座います
実は私もアルミレールで作ろうとしてたのですが
リンクを作りに掛かってハタと考えた
力を実測する手段が無い! <プッシュプルゲージとか無い
そこまで高級品でなくともバネバカリさえ無い
と、言う情けない事情でしたので
しかも力のみならず変形量までも計測して頂き
重ね重ね有難う御座います
お礼
2013/10/12 14:32
回答17の追記は読みましたが
ご自身の考えが方が間違っていたと言う事でよろしいでしょうか?