パイプレンチの構造力学についての疑問

未だ此の質問が閉じられて居なかったことに驚いたし↓7連投には嫌気がさす。
さて、未知数4以上の場合は、静力学的つりあい条件であるところの
ΣX＝0、ΣY＝0、ΣM＝0の3式だけでは求められないのです（口酸っぱいです）

↓url パイプレンチの解析図 Ver.224 の青色反力は4つが何れも未知数であるが
これはヒンジが在るために支点が2つで不静定構造物となるから普通にやっても
解けません。3流技術者が如何に頑張ろうとも絶対にw解けない問題なのである。

私が「パイプレンチの構造力学（再）」にて荒らされないように説明済みです。
解けないのが判るか、難しいのが判れば3流は脱しているのかも知れませんぇ。
何が分からないかが本人にも解らない所に無知さと技術の無さが露呈する。

↓の回答(38)は工業力学的にも何ら証明になっていない子供騙しに見えます。
ただ、計算してみただけで先の静的釣り合い条件にも全く触れもしていない。
っていうか、そんな基本すら知らないか無視するような人間に何が出来るか。

殆どが私のパクリで、後はコジツケと東大話法という3条件だけは在るなｗ。

回答(38)さんの此処での投稿数は17になるし、私のも7投稿にもなるようです。

質問者そっちのけのおやじ同士の技術論？と呼べるのか甚だ怪しいのだけれど
意外に、なぁんか難しいんだなっと分って頂ければ其れでも良いと思いますし
何より工業力学に興味を持ち、好きになることが上達の秘訣ではないかと思う。

この手の、強度計算ものでの質問者の返信は珍しいので却って新鮮に感じる。

図解（URLにての）と計算式で、最終説明をします。
(漸く、時間が取れたので、詳細明示します)
そして、トグルの計算例は、ミスミ講座のURLを参考にして下さい。


先ず、最初の図で、基本的な寸法取りと、基本的な操作法と、イメージ確認をしてください。


次に、トグル考察を確認してください。
そして、最下段の“トグル”三角形を確認して、ミスミ講座内容を確認ください。
パイプレンチの柄に、体重を掛けるが如く、50kgfの力を加えますと、
　　　　↓　　　≪柄側≫　　　　　≪下アゴ側≫
基本図形から、242mm×50kgf＝約(58mm－21mm)×Fto kgf　　　となり、Fto kgf＝327kgf
　　　　↓
そして、トグル機構にて、Fgto kgf / Fto 327 kgf＝1/2×tan(1/2×174°)となり、
　　　　↓
Fgto kgf ＝ 3120kgの力が出て、パイプをグリップします。


その次に、カム考察を確認してください。
パイプレンチの柄に、体重を掛けるが如く、50kgfの力を加えますと、
　　　　↓　　　≪柄側≫　　　　　≪下アゴ側≫
基本図形から、242mm×50kgf＝約(58mm－21mm)×Fcam kgf　　　となり、Fcam kgf＝327kgf
　　　　↓
そして、カム機構にて、Fgcam kgf / Fcam 327 kgf＝1/tan(7°)となり、
　　　　↓
Fgcam kgf ＝ 2663kgの力が出て、パイプをグリップします。


最後に、くさび考察を確認してください。
パイプレンチの柄に、体重を掛けるが如く、50kgfの力を加えますと、
　　　　↓　　　≪柄側≫　　　　　≪下アゴ側≫
基本図形から、300mm×50kgf＝約(34mm)×Fwe kgf　　　となり、Fwe kgf＝441kgf
　　　　↓
そして、くさび増力効果にて、Fgwe kgf / Fwe 441 kgf＝1/tan(7°)となり、
　　　　↓
Fgcam kgf ＝ 3591kgの力が出て、パイプをグリップしますとなりますが、
パイプが円弧でパイレンの歯と接触す、ウエスが介在で、摩擦係数0.05とすると、
　　　　↓
そして、くさび増力効果にて、Fgwe kgf / Fwe 441 kgf＝1/tan(7°＋2.86°)となり、
Fgcam kgf ＝ 2537kgの力が出て、パイプをグリップします。

以上が３考察でのメカニズムです。

他のスレッドから、
> 25A：1Bでは100N-mの締付トルクが出ることになっている
から、摩擦をパイプが傷付かない、ウエス噛ませ仕様での考察から、摩擦係数0.05として、
(小生も現実的ではないと思いますが、傷付けないが主流で考えます)
先ず、100N-m÷(34mm/2)＝5882Nにて、パイプ円周上の力を求めて、600kgfとkgf換算します。

すると、上述３パターンの梃子の原理計算値のどれよりも、大きい600kgfとなっています。

これは、パイプを廻す摩擦力計算をすると、600kgf×(1/摩擦係数)が必要となり、
上述３パターンの倍力機構の係数 ≒ (1/摩擦係数)と考え、パイプレンチのサイズ選定が必要。
ですから、基本で提出のパイレンでは、サイズが小さいとなります。
(ねじでパイレンのアゴを広げて、角度を小さくして、倍力係数を上げても、パイプが、上アゴ
に接触する画になっているからも判断され、やはり小さいかなと考えます。

また、フレームリベットのピン径が、φ10mmと仮定しています。
その断面積は、π/4×D^2＝78.5mm2で、41kgf/mm^2を掛けると3140kgfとなり、
調質材用ピンを用いても苦しい値であるし、軸受側の板厚も、π/4×10mm＝7.85mmは
必ず必要となるので、構成部品からも小さいとなります。

以上で、関連内容からも、妥当性確認もできます。

既に、鈴も、薬も無くなったか。

やっと、見つかりました。

グリップする側が直線で、グリップされる側が円弧であるパイプレンチ

と、

グリップする側が円弧で、グリップされる側が直線であるURL記載事例

の差はあるが、原理は似ている。

只、顎の支点が、凹みを使っていて、くさばない処が気に入らないが。

増力効果の計算方法は同じなので良しとする。

要らない事を記載するようだが、このような“からくり”系の内容投稿で、
満足度を入れてくださる方が居て、励みになります。

別スレッドの格好の“ネタ”を提供したので、また、頑張って盛り上がって下さい。

　　No.43119 クサビの原理　　　？？？

受圧面積減少により、面圧上昇と勘違いのスレッドで、

尚且つ、お題が“No.43119 クサビの原理”で、カム接触角（圧力角）の事例？

増力効果の計算式は、tan カム接触角（圧力角）を分解すると、

入力×入力の動作距離＝出力×出力の動作距離　　の　くさび増力効果と計算は同じ、

出力＝入力×（入力の動作距離÷出力の動作距離）
　　　　　入力の動作距離；隣辺、出力の動作距離；対辺 ･････ 増力力学三角形

出力＝入力×（1/tan カム接触角（圧力角）

ですので問題ないですが、混乱しませんか？

くさび増力効果とは

与えられた力と取り出せる力の比を増力効果という。くさびの持つ増力効果は，
くさびの頂角θが小さいほど大きくなる。このことは仮想仕事の原理で証明できる。

　仮想仕事の原理より入力F1と出力F2の比はF2/F1＝dx/dyとなる。くさびの頂角θとdx，dyの関係は次式の様になる。

　　tanθ＝dy/dx

　従ってF2/F1＝1/tanθとなり，θが小さいほど増力効果は大きくなる。


で、正に　　tanθ＝dy/dx 　　や　　F2/F1＝1/tanθ　　で同じ。　

簡易カムの出力計算を確認すれば良く判る。

カムの計算 - 出力モード別計算結果https://yayoi3gatsu.sakura.ne.jp/rd.cgi?f=cam_help


カム設計の方法（Adobe PDF） - htmlで見る
http://www.tokushima-cam.co.jp/wp-content/themes/tokushimacam/order2.pdf#search='%E3%82%AB%E3%83%A0%E5%9C%A7%E5%8A%9B%E8%A7%92+%EF%BC%91%2Ftan'

　　No.43119 クサビの原理

１Ｎの涙 さんが素晴らしい絵を探し出されて、機構の解明はどんどん進む。メカニカル・テクニカルのまじめな議論の舞台はこちらへ移行。
アホターは汚ったねぇ幼児絵と幼児文の繰返しだけ。

見向きもされず放置されたのに、なりすましが満足度５を投票。
　　No.43154 仮想仕事の原理と板曲げする力に関して、
　　今年、初頭の三部作完成なので、自己完結する。
ひたすら自己あるのみ。自己と自己なりすましの完全独り芝居台。脳内でやってくれー迷惑じゃー。