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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:パイプレンチの構造力学)

パイプレンチの構造力学についての疑問

2023/10/19 09:17

このQ&Aのポイント
  • パイプレンチを回すとしっかりと歯が食い込む原理について知りたい。
  • パイプレンチの下の歯(植歯)の角度が回転に関係しているのか疑問。
  • パイプレンチの構造力学について計算式があれば納得できそう。
※ 以下は、質問の原文です

パイプレンチの構造力学

2014/07/01 14:39

パイプレンチについての質問です。
工具箱にあるパイプレンチで遊んでいて
ふと思ったのですが
なぜ、パイプレンチを回すとしっかりと歯が食い込むのか疑問に思うように
なりました。
機構を観察する限り下の歯(植歯)の角度が関係していると思うのですが
考える程謎です。考えると夜も眠れません
どなたか原理をお教え頂けないでしょうか?
できれば計算式があれば納得できそうです。
よろしくお願い致します。

皆様、ご回答ありがとうございます。
無知な私にここまで手ほどきして頂いて
感激です。
ここでは、パイプレンチの構造力学以外の
物の考え方や調べ方も多く学べる事ができました。
私自信、皆様の知識をより私の身になるべく
日々努力します。

回答 (39件中 21~25件目)

2015/02/08 10:19
回答No.19

> 回答(13)以降で、ラジペン、プライヤーを例示するが、原理的に異なるのもを引っ張り出し
> て、パイレンとの違いを示しているけど、なぜパイレンが良いのかの説明になっていない。
> ラジペンも"ハ"の字だけどね。でも、ダメなんでしょ?
> キーワードは「歯」  その形状と動きをよく観察することだと思う。
> 仮説もよいが、検証がまったく無いから、でたらめ、ホラとか評される羽目になる。

???

簡単明瞭に、ラジペンの"ハ"の字とパイレンの"ハ"の字とは、インプット力の方向が
◇ ラジペンの"ハ"の字は、パイプの直径又は半径方向に働いて、増力効果しない格好
◆ パイレンの"ハ"の字は、パイプの接線方向に働いて、傾斜角によりパイプの直径又は
  半径方向に増力効果し働く格好
質問者でないので、勉強して投稿するように。

理解できないなら、参加を見送るべき。
他の回答者さんから、…視されますよ。
回答(14)の書き出しで、判らなくもないが、嘆かわしい限り。

何か、
No.43121  力の伝播・ベクトル等の指南書
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&event=QE0004&tid=300618
とダブって、回答(14)さん、嘆かわしい。

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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
2015/02/07 11:36
回答No.18

> では、パイプレンチは何故、“ハ”の字なのか?改めて考えて見たいのですが、
> “ハ”では無く”||”であってもセットさえ出来れば倍力された F x 摩擦力μ
> で、相当に大きなクランプ力が生じるから何ら問題は無いと考えられる。
からの論理展開には、飛躍が大きく、問題があると考える。

で、その根拠は、“||”では大きな力は得られるが、変化量は零で、“||”に近い形でも
大きな力は得られるは変わらないし、変化量は零に近く微量です。
すると、パイプに何が起きるでしょうか?
変化量零や零に近く微量では、パイプの反作用である弾性による反発が零又は零に近い
小さい力なので、パイプレンチの歯の部分の面圧力が上がりません。
これにより、パイプに歯が食い込まず、摩擦係数が上昇しないし、パイプのグリップ力
自体も、パイプの反作用である弾性がないために上昇しなく、結局パイプが滑る格好で
廻りません。

回答(17)の 1Nの涙 さんの
◆ ハ”では無く”||”であっても、パイプれんちがセットさえ出来れば倍力された
  F x 摩擦力μで、相当に大きなクランプ力が生じるから何ら問題は無いと考えられる
の着眼点は良いのですが、
◇ パイプからの反作用は、前述の如く期待できず、グリップ力も上昇せず、歯の
  面圧力も上昇しないので、摩擦係数も上昇しない
理由で、パイプが空回りします。

流石、機械設計で実践がある 回答(17)の 1Nの涙 さんは、論理的な実践記載ができ、
好感を持ちますが、虎 ことタイガース は、論理的記載ができるにも拘らず(1Nの涙
さんが、褒め称えた過去がある 虎さんだったが) 最近の切れがないのは残念極まりない。

1Nの涙 さん へ

仮想仕事の原理にて、ラーメンやトラス、等々の分析を、仕事絡みで検討しておりましたが、
弟が変な記載をして、迷惑を掛けたことを、この場を借りてお詫びします。

後日、別スレッダーを立ち上げますから、ご教授願います。

1Nの涙 さん へ

貴殿の追記の内容は、ラジオペンチやプライヤーで廻る程度の小さいトルクの物では
ないでしょうか?
それはそれ、これはこれで、混同は??ですが。

質問者さんへ、

No.43132  くさび(増力)効果とトグル機構

内容を確認願います。

2015/02/06 23:15
回答No.17

パイプレンチは複式てこ方式の倍力メカニズム↓に実に良く似ていると私は思う

では、パイプレンチは何故、“ハ”の字なのか?改めて考えて見たいのですが、
“ハ”では無く”||”であってもセットさえ出来れば倍力された F x 摩擦力μ
で、相当に大きなクランプ力が生じるから何ら問題は無いと考えられる。

つまり、“ハ”には「クサビ増力効果」、『では、無くて』、もっと他の要因
っというか・・・レンチとして成り立つために回し易く、外れ易い構造でないと
連続してパイプを回すことが難しくなるからではないか?と考えるのである。


従って・・・「後(ご)の先(せん)、アフターユー 」さんが拘りまくるぅう
“ハ”には「クサビ増力効果で更に増力される」,「パイプに噛み込ませる」と
いう「彼の原理」では説明が出来ない。更に、「クサビ増力効果で噛みこんで」
過剰に喰い込んでしまえば「逆・クサビ増力効果」で外せなくなるように思うw

戻って、考えれば考える程に良く出来た機構だと思う。先人は素晴らしいモノ
を残してくれたものです。更に、この機構の原理を突き詰めて考えてみたい
ので、もう暫くこのままでも・・・ええじゃないかぁ?・・・

私は以前、現場にてパイプに過剰に”ハ?”が喰い込んで傷が付かないように
逆にパイレンの歯に切れを被せて回した記憶が、ここで急に蘇って来ました。
ということは、最低限のトルクさえクリア出来るなら摩擦力だけで楔は不要だ

これは先に私が示した、管用テーパねじの標準締め付けトルクからも分かる

パイプレンチの上アゴ部分の、ねじ調整部のガタが今まで気になっていたのだが
戻すときに摩擦を一瞬で解除するために役立っているのであろうと今気づいたw

さてさて、質問者の意見というものが殆ど見えてこない。。。
これも元グランドマスターの「後(ご)の先(せん)、アフターユー 」さんが
質問者をそっちのけで"毒箭の模範解答を示そうとするからであろうと思うのだ。
一体、どこが、お先にどうーぞの「後(ご)の先(せん)」なのかと呆れている。
もう少し控えめに(回答回数も文字数も)出来れば、隠居のままが良いだろう

何でも、どこぞの企業の新入社員教育をしてるとか小耳に挟みましたが・・・
教えるということに関しては最低レベルで教えられる方々は可哀想に思える。
一緒に考えて敢えて答えを言わずに考えさせるという愛など微塵もなかろう。

このようなやり方では、また?リストラされてしまうんじゃないか。。。

本当に初心者のことを思うならば「教えない愛」が無ければならないんじゃ?
無理やり自分の意見を押付けるようでは有能な部下は育つ環境にはならないと
まぁそもそも自分自身で解決できる有能な技術者である賢い質問者であるなら

"You"のいうことなど読み飛ばしてくれるものと思うので心配はしてません。

2015/02/06 01:23
回答No.16

回答(14)のozuさんへ、

URL上段のラジオペンチやプライヤーでも、梃子の原理で、歯の部分は増力した力が伝わり、
歯がパイプに噛み込む力は伝わりますが、所詮力は弱いので、実際は噛み込まなく、
滑ってパイプは廻りません。

ですが、パイプレンチは、梃子の原理で増力された力が、“ハ”の字等のクサビ増力効果
で更に増力されるので、ラジオペンチやプライヤーよりもパイプに歯が噛み込み易い
大きな力がでる(歯の部分の面圧力が上がる)ので、廻し易いとなります。

でも、パイプレンチの歯が摩耗等で擦り減りますと、増力で大きな力が加わっても
面積が大きくなっては、折角面圧力を上げてパイプに噛み込ませようとしてもで無駄です。
そして、貴殿は、歯を研ぎ、面積を下げ、面圧力を上げて、対策を行ないました。

小生が記載しているのは、ラジオペンチやプライヤーよりも、パイプレンチは、
“ハ”の字等のクサビ増力効果で更にパイプを挟む力が増力されるので、滑り易い
パイプをより廻り易くできると云っております。

他の2人も、予想ですが、くさびではなく、トグル等の効果??で増力され、同じように
なる記載と理解しています。

また、くさびや梃子の原理、等々の増力や減力等は、URL最下段の別スレッダーの
詳細記載内容を確認ください。

2015/02/04 06:53
回答No.15

またしても回答でないのですけど・・・一緒に考えていますw

↓URLの画像をみると摩擦とクランプが密接に関係して、かつ荷重が大きければ
それに比例してクランプ力も増していくから、何となくパイプレンチに似ている
私が実際に作図してみる時間もないのですけど、機構として面白そうだと思う。

戻ってレンチでのトルク(モーメント)が機械的効率というか若干の損失を生じ
つつも、ほぼパイプまたはねじを回すトルクとなる筈であろう。
↓URLに管用テーパねじ「標準締付けトルク」とレンチの呼び寸法表を発見した
・・・これでネタは揃ったので、あとは実際に作図して出来れば自分で考えよう

お礼をおくりました

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