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ねじりばねを用いたクリップの接地面反力の計算とR1とR2の関係
2023/09/07 06:05
- ねじりばね(トーションばね)を用いたクリップにおける、2点で接地する場合の接地面の反力の計算について説明します。
- ねじりばね(トーションばね)を用いたクリップの反力を求める方法について、図を交えて詳しく解説します。
- また、R1とR2の関係についても説明します。
ねじりばね(トーションばね)を用いたクリップにお…
2016/06/17 09:15
ねじりばね(トーションばね)を用いたクリップにおける、2点で接地する場合の接地面の反力の計算
ねじりばね(トーションばね)を用いたクリップのようなものの、反力を求めたいと考えております。
図に示すようにR1とR2を文字式で表したいと考えています。
ざっくりとした図ですので、足りない情報もあるかと思います。大体と解釈していただいてもらえると幸いです。
また、R1とR2の関係も知りたいです。(R1=R2なのか、、、等)
Tはばねが発生させるトルクです。
よろしくお願いいたします。
マルチポストをしたいわけではなく、図は、ここでは上げられないようでしたので、URLのものをご覧くださいますようお願いいたします。
http://www.fastpic.jp/viewer.php?file=4152748994.jpg
皆々様、大変ご迷惑をおかけしております。
クリップの形状をねじりばねを含め、具体的に描いてみましたので再度ご覧いただければと思います。
さらなるご指摘がございましたら、よろしくお願いいたします。
遅れて申し訳ありませんでした。
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q10160578190
その他の回答 (13件中 6~10件目)
>回答(4),(7)のようなやり方では一生解けませんし、例題も無理だろう。
本件が学校の宿題なら一生掛かっても解けないでしょうね
でも、図示されたクリップ程度のものを作るだけなら
(LH1+LH2)/2でオシマイ <どーせ誤差の範疇であろうからそれ以上解く必要が無い
実際に想定してるLH1とLH2の寸法とバネトルクはいくつくらいなのでしょう?
紙クリップ程度のせいぜい大きくて3~5cmくらい?
トルクも子供の指でも開閉できる程度?
これが3mとか30mとかのサイズになると誤差の範疇とは言えなくなるのでアレですが
回答(3)さんの追記の図は適当な「たわみ量」になるように各部の寸法と弾性率を決めてあるんですね
でも
LH1-LH2の長さがミクロン単位とかだったりしたら?
それとLH1やLH2の幅は?
純粋物理学や数学的には幅はゼロとみなしますが
工学的にはゼロはありえません 0.1mmとかになります
LH1の幅が2cm、LH2の幅が2cm、LH1-LH2が1cmなら?
LH1とLH2は連続した幅になっちゃいますね
さすがの不静定問題の専門家も想定してなかったりして
http://kentiku-kouzou.jp/advance-huseitei-renzokuhari.html
http://mechanics.civil.tohoku.ac.jp/bear/nisikozo/s1node9.html#fig:2-3-1
それと、本件は最終的に何をしたいのでしょう
1、学校の宿題
2、紙クリップその物を作る
3、紙クリップのような構造体であるが外寸は3m以上ある
4、紙クリップのような構造体であるが動力源はバネでなく3相モータである
それらによって正解は変わってくる
>そして、回答(8)の記載内容が訳ワカメです。
ワケワカメの大家からお褒めのお言葉を賜り有り難く存じます
ホコタテで有名になったガジラ
http://www.taguchi.co.jp/products/guzzilla-crasher-mc/
こんなのを作るのか?
それとも普通の洗濯バサミとかペーパークリップを作るのか?
https://www.monotaro.com/g/00405349/
洗濯バサミに複雑な計算してなんの意味があるのだろう?
ガジラを作るならそれなりの計算しないと危険だろうけど
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図1で
=================================
↑ ↑ △
ばね ばね 支点?作用点?
△部分 が 支点なのか 作用点なのかがいまいち
支点なら単純なてこと同じ
図2は
基本的にな図1と同じ
R1とR2は関係は
R1 と R2を腕と考え
バーベルを持ち上げていると思えばおのずとわかる
お礼
2016/06/19 09:06
バーベルという考え、非常にイメージがわきやすいです。
ありがとうございます。
>文字式で表したいと考えています
回答(3)の通り。
>一般に言うところの"不静定はり"に該当しますから容易には解けません。
前質問の 回答(2)紹介の自動計算サイトを超える式を示すサイトはありません。
トーションばねは足が長くなると計算と実際が合わなくなるようです。
とはいえ計算は省けず自動計算でやって勘で味付け、図面化して試作をやってもらう。
試作料金を示すサイト
http://www.eonet.ne.jp/~toyospring/tyssisaku.html
通常料金 6000円~
新規お取引様料金 3000円~
万以下の処は他にもあると思います。
やってみての違いは線径変更で吸収。
線径は4乗で効くので、φ0.7⇒0.8 ぐらいは他部品はそのままて出来るはずが1.7倍も強くなる。
悩む時間コストより試作コストが安いと思います。
トーションばねの標準化は難しいはずが、何社かやってるのをミスミが集約。
http://jp.misumi-ec.com/vona2/result/?Keyword=%E3%81%AD%E3%81%98%E3%82%8A%E3%81%B0%E3%81%AD
足の切り曲げは適当にやって下さい というスタンス。
お礼
2016/06/19 09:11
トーションバネが計算上と実際が異なってくるという特性があるのを知りませんでした、助かります。
試作に関して、考えておりませんでしたので、選択肢が増えました。
ミスミを参考にしてみたいと思います。
ありがとうございます。
お返事遅れて申し訳ございませんでした。
図を罫線を使用して描かれては如何ですか?
│─┌┐を使用して。
││
││
│└──
└───
お礼
2016/06/19 09:13
図示の案ありがとうございます。
まず、私が示す”モノ”自体が、私の図の稚拙さゆえに伝わっていなかった模様でしたので、より、具体的な”モノ”の図を再度上げてみました。
この手法は、今後上達させ、罫線のみで質問の内容が伝えることができるようにしてゆきたいと思います。
ありがとうございました。また、お返事遅れ申し訳ありませんでした。
一般に言うところの"不静定はり"に該当しますから容易には解けません。
静的な吊り合い条件式だけでは足りないので、例えば中間支点での撓みがゼロ
であることをもう一つの条件式として解くのです。材料力学の基本になる。
実務での設計では更に複雑になるから、必ず身に付けなければならない。
敢えて答えは言いません。(素人ほど簡単に解けそうに思えるだそうけど)
有望な設計士であるなら、私のヒントだけでも十分に解法を導けるだろう。
千里の道も一歩からです。日々の努力を惜しまずに目標を立て学ぶしか無い。
(素人ほど簡単に解けそうに思えるだそうけど)☓→思えるだろうけど○
余りに不親切かと思い直して、例題と答えを図にしてみました。
こんな感じになろうかと思われます。結構、難しい?
http://www.fastpic.jp/images.php?file=3897342006.jpg
いえ、違いますよ >たわみ等の条件不足、申し訳ありません。
普通に計算しても解けないから、たわみの条件を捻り出すのであって、何も
貴殿のことを言っているのでは無いのです。まぁ分からないだろうけど・・・
回答(4),(7)のようなやり方では一生解けませんし、例題も無理だろう。
それさえも分からないという無知さ加減には、何時もゲンナリしています。
技術の森グランドマスターなどと言っても名ばかり。設計としては三流以下
の方も居るようですから、鵜呑みにしないとは思いますが気をつけることです
もう一捻りして、更に素人でも分かるように工夫してみました。
これは、たわみの重ね合せという手法をアレンジしたものである。
↓の「はり1」と「はり2」を重ね合わせて見ればアラ不思議?貴殿の質問図だ
そして私の回答図と反力などが合致することを自分自身の目で確かめて欲しい
はり1
http://www.fastpic.jp/viewer.php?file=0797234719.jpg
はり2
http://www.fastpic.jp/viewer.php?file=5261797280.jpg
これらから、中央の(過剰)支点は、下向きの45Nの荷重点 であり、たわみが
零である点つまり支点であることを利用して解くのである。これがたわみ条件
を静的吊り合い条件式(ΣX=0,ΣY=0,ΣM=0)に更に一つ条件式を加えたことに
お礼
2016/06/19 09:17
たわみ等の条件不足、申し訳ありません。
さらに、図示までしていただき、大変ありがとうございます。
図示していただいたものに関しては、もう少し考えてみたいと思います。
お返事遅れ申し訳ありません。
ありがとうございました。
お礼
2016/06/21 11:00
すいません、以前お返事したつもりが、出来ていませんでした。
回答有難うございました。