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皿バネと表面張力
2023/10/16 14:32
- 皿バネの設計において、圧縮時の表面張力が問題となっています。
- 表面張力によりバネが相手部品に張り付き、戻る時間にラグが発生します。
- 表面張力を計算するための参考資料を探しています。
皿バネと表面張力
2008/02/14 13:15
皿バネの設計をしております。(バネ専門ではありません)
前提条件となる空間の中に納まるような形状、および必要荷重を元に
設計すると、面積が大きくかつ荷重の小さいものとなりました。
結果、圧縮した際に表面張力で相手部品に張り付いてしまい、
バネを開放しても戻る時間にラグが発生してしまいました。
(バネは油が付いた状態で使用)
このバネを使用する製品の特性上、この現象は品質を損なってしまいます。
対策は「表面積を小さくする」or「バネの荷重を上げる」だと思っていますが、
張り付く力に打ち勝つには「どこまで表面積を小さくすればよいか？」、「どれだけの荷重が必要か？」を計算で求められないかと思っています。
この現象を解析するために、「張り付く力(表面張力)」を計算しようと思い、
単純化して、「２平面間に液体が介在した状態」で考えようと思っていますが、良い資料が見つからず困っております。
表面張力を計算するためのよい資料(できればネット上のHP)等、
ありましたら教えてください。
回答 （3件中 1～3件目)
吸盤になっていると、内径の面積*大気圧 でよいと思います。
油が乾いたりして接着する場合は計算できないです。
たとえば水などでは温度にもよりますし、面そ度や面の距離にも大きく依存します。
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貴殿の補足仕様での計算方法は、判りかねます。
但し、皿バネ受けに溝を切るなりして、パフォーマンスを高める工夫は、
アドバイスできます。
皿バネは、焼きが入っていて、コーナー部が摺動しますので、当然
焼きが入った『皿バネ受け』を取り付けと考えます。<交換も可能なので>
表面張力が…が良く判りません。
液体を使用するので、皿バネの材質は、SUSか樹脂でしょうか？
皿バネ動作時に、タイムラグがあり、その流体の粘性等の抵抗
（配管で云う配管抵抗）でが原因ではないかでしょうか？
以上なら、抵抗が軽減できる構造（配置・レイアウト変更）をすれば、
良いのではないでしょうか？
補足
2008/02/14 14:43
回答ありがとうございます。
少し補足しますと、皿バネは外径φ150、内径φ120程度、ｽﾄﾛｰｸは0.5、材質はSK材です。
表面が油で濡れているといったような環境で、積極的に潤滑したり、油に浸かっているわけではありません。
金属やガラスの平板２枚で液体を挟むと、板が吸い付きますよね？
それと同じ現象のようなので、その「吸い付く力」を計算したいです。
宜しくお願いします。