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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 146~150件目)

2013/10/09 19:20
回答No.12

lumiheartさんの新図は、とても分りやすくてGoodです。

モーメントで見てみると、
lumiheartさんの33Nになりました。

入力のアームが水平位置を基準に考えて、
単純に反対側に100N
垂直アームに100N
真ん中の水平アームで25N 50Nに分配
(この場合、分配しなくても同じなので、気持ちの問題)
一番上の水平アームに25N 50N

ここで、
一番上の水平アームのモーメントの中心を
仮想するわけだけど
好い加減でアームの軸線上で固定リンクの真上に来るので、
X*300=25N*200+50N*100 が成り立つ。
=> X=(25N*2+50N)/3=33.3N

過去レスの場合、
仮想モーメント中心が動く(スイング)することと、
アームの軸線上にないため
運動の軌跡(の接線方向)と各アームの傾きが一致せず
面倒なことになっていました。

単純に力学的にやってみた結果ですが、
だめなのかなぁ

たとえば、収納テーブルのようなものと見立てれば、
実用上は、衝撃などを考慮して、これに安全率をかけるのだろうし、
たわみを考慮するなら、変位量を規制する(剛性UP)とかするのだろう。

議論のポイントはどの辺なのかしら。
1Nの涙さんの方法は、たわみを取り込んだ解析なんだと思う。
感覚的で申し訳ないが、機械設計は、たわみは排除または許容すべきものとして扱うのじゃなかったかしら。
サスペンションのように、たわみを積極的に利用する機構というのも少ないように思うのです。

ローバーバル機構の原理の説明は、下のものが分りやすいか?

www.osaka-c.ed.jp/sog/kankoubutu19/kenkyuu19/pdfs/03/08.pdf

要点は、矢羽と呼んで、リンクではないことにあるようで、
やじろべえには直接関係していないことはさらっと読んでも分る。

実験でもしないと着地しそうもないように思うのだがなぁ。

補足

2013/10/09 22:40

ご回答有難う御座います
そーですよねぇ
1Nの涙さんの方法で合っているんでしょうけれど
どーしても納得いかない

たわみとか出たとしてもせいぜい数%程度で許容誤差範囲内だろうと思うのだが

質問者

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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。

質問する
2013/10/09 13:18
回答No.11

1Nの涙さんの解き方は、

出力を求めるにあたり、
「たわみ」を考慮した場合には、その解法は間違っていない
と思います。

当然、リンクの剛性が無限大で無い場合、
節点の力に応じてリンクの形状や全体の
姿勢が変化しますから、節点の力の
再計算が必要になります。
各節点の変位と各節点の力とが釣り合うまで、
それを繰り返して、最終値を求める一手法が
あるのはご存じのとおりです。


確かに構造力学的には不静定問題です。
たとえばトラス構造になっていない部分もあるし。
なので、釣り合いだけでは解けない、
たわみが必要になる、承知しています。


そもそも「この問題」がそこまで求めているの
かどうか、「たわみ」を考慮する必要があるか
どうか、

の点については、

不必要(たわみをゼロとして良い)と思います。


「たわみ」をゼロとして考えてよいから、
力の釣り合いのみで解析できると考えて
います(別件のロバーバル機構も同様です)。
ただし「たわみ」考慮の場合とは差があるのは
当然です(ゼロとしているのだから)。


# やはり、根本的に間違っていそう > 自分

お礼

2013/10/09 22:41

ご回答有難う御座います
そーですよねぇ
1Nの涙さんの方法で合っているんでしょうけれど
どーしても納得いかない

たわみとか出たとしてもせいぜい数%程度で許容誤差範囲内だろうと思うのだが

質問者
2013/10/09 12:21
回答No.10

>回答(9)skasai さんへ

昨晩↓に回答?として解析結果をこっそり公開しましたが自信は有りません


>たわみを考慮しない場合、100 N / 3 = 33.3 N
これも正しくないでしょう。たわみ=変位ですから、これを考慮しないのでは
入力-部材-支点-部材-出力の関係上、入力が伝えられないから全て支点反力が
担うことになって出力は・・・0 N になるだろうと思いますが如何でしょうか

これは貴殿の平行リンク↓
http://www.fastpic.jp/images.php?file=8890804507.jpg
で言うならば、貴殿は0.5Pとしたが、部材 FB 3*22→0.488 P,□40→0.47 P
精々0.47Pで0.5Pには絶対なり得ない。何故か、搖動運動による微小な曲げ
モーメントΔMが発生し0.5P-ΔM*L分だけ小さくなるっと昨晩に見つけました
これのΔMは搖動する以上、必ず生じるから0.5Pより幾分小さい値に収束する

2013/10/09 09:48
回答No.9

ちなみに、この平行リンク問題
出力?N は

たわみを考慮しない場合、
300 N

ですよね。

やっちまった、
入力と出力の位置を間違えた。恥ずかしい。





ちなみに、この平行リンク問題
出力?N は

たわみを考慮しない場合、
100 N / 3 = 33.3 N

ですよね。

2013/10/08 23:13
回答No.8

「平行リンクのクランプ力計算」において部材の剛性を変えて解析してみた

「剛比による違い」↓を up してみました貴殿も大変興味深いと思います

部材が同じであればFB3*22で0.23Pで、□100ならば0.255Pで・・・1/4P程度
以前に私が回答した時には剛性の違いにより変わると申し上げましたが、
FB3*22と□25.4の組合せならば0.95Pとなり、ここまで変わるのです
ですから強ち P=P2 というのも間違いとは言えないが正しくは無い

従って、トラス形状になったリンクとFB3*22の剛比は相当な筈ですから
100N→16Nになったとしても特に不思議ではないのだと再確認した次第です
となれば↓の計算結果の信憑性が高く私達の直感が怪しいことになりますね

>これって、ただ単に部材をひん曲げるために入力が消費されたと解釈すればよろしいのでしょうか?
ひん曲げるのは御下品ですが弾性限度内での許容ひずみ範囲内ということだね

>FB3*22であっても加える力を減らせば良いと言う理屈になると思いますが?
加える力を減らしても・・・最終的に、入出力比は剛比で左右されるから同じ
つまり、入力が P(前回より小)であれば、前回より小さい出力 αP となる

もし、部材が剛体で撓みを考慮しなければ理論通りにPを加えると・・・
P2 = P*A/(B+C)=P*50/(50+50)=0.5Pになります。例えば□1000の部材と過程し
てみれば・・・0.497Pっという解析結果が得られますから近づいて行く訳です

従って、P2 =(A/B)× P≠1.0P ということは言えるでしょうが、
部材の剛比を考慮するなら、P2=0~0.5P(超軟弱~剛体)まで有り得る構造とも
言えます。ちなみに再:平行リンク・・・では□100で計算したので0.256P

部材をall FB3*22にしてみると・・・ 0.23P で左程□100と変わらない入出力

補足

2013/10/08 23:54

>FB3*22と□25.4の組合せならば0.95Pとなり、ここまで変わるのです
これって、ただ単に部材をひん曲げるために入力が消費されたと解釈すればよろしいのでしょうか?

と、言う事は
FB3*22であっても加える力を減らせば良いと言う理屈になると思いますが?

質問者

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