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負荷トルク、モーメントの求め方
2023/10/18 15:21
- 水平コンベアの負荷トルクと負荷慣性モーメントの求め方について教えてください。
- 質問文章では、スプロケットとチェーンを使用して水平コンベアを駆動しています。負荷トルクと負荷慣性モーメントの式を示していますが、計算に欠けている要素や質量の考慮について質問があります。
- また、スプロケット(2)とチェーン(2)の計算や減速比による値の換算についても詳しく知りたいです。
負荷トルク、モーメントの求め方
2011/06/27 17:39
水平コンベアの負荷トルクと負荷慣性モーメントの求め方を教えて下さい。
スプロケット(1)を駆動軸と従動軸の中央に取付け,チェーン(1)を巻きつけ、チェーン(1)上にワークを置き水平に搬送します。チェーン両脇にはワークが落ちないよう全長に渡りガイドを取り付けます。スプロケット(2)を駆動軸とモータに取付けチェーン(2)を巻き駆動します。
ワーク質量;M, スプロケット(1),(2)の質量を各S1、S2
チェーン(1),(2)の質量を各C1,C2とします。
スプロケット(1)、(2)は同速度、モーターは減速機なし(式簡便化のため)
モータ軸の式は下式でよいのですか 負荷トルクLf=(M+S1×2+C1)g×(D1/2)×μ/1000 (N・M)-----(1)式
但し D1; スプロケット(1)の直径
μ;摩擦係数
負荷モーメントJf=M×(D1/2)^2+{(S1×2×(D1/2)^2}/2+C1×(D1/2)^2--(2)式
(駆動軸の負荷トルク、負荷モーメントは無視)
疑問(1)上記式(トルク、モーメントの式)はあっていますか。
1次駆動側のスプロケット(2)、チェーン(2)の計算が抜けているとおもう のですがどうでしょうか。
疑問(2)--(1)式の中でスプロケット(1)の質量を2倍していますが、これは
従動側のスプロケットも計算に入れるということでしょうか。
疑問(3)これは教えを乞いたいのですが
スプロケット(2)とチェーン(2)の
負荷トルク=(S2×2+C2)g×(D2/2)×μ/1000(N・M)
但し D2; スプロケット(2)の直径
負荷モーメント ={(S2×2×(D2/2)^2}/2+C2×(D2/2)^2
は、この式でよいですか。
また、モーター軸と駆動軸にスプロケット(2)を取付けていますが、
これを減速比1:2に変えた場合は(1)式の値を(1/2)^2倍して
換算するのでしょうか。
以上分かりにくい文章のことは堪忍して頂き、御教授お願いいたします。
回答 (4件中 1~4件目)
計算の目的はモーター選定でしょうか?
>負荷トルクLf=(M+S1×2+C1)g×(D1/2)×μ/1000 (N・M)-----(1)式
S1≒S2と考えて S1×2としていると思われます。チェーンは2本掛(2列)け
ですか。一本掛けならチェーン(1)のみでC1のみになります。摩擦係数μは
基本的にはベルトとローラー間の摩擦でしょうが、チェーンの伝導効率も
加味した方が良いかもしれません。
>負荷モーメントJf=M×(D1/2)^2+{(S1×2×(D1/2)^2}/2+C1×(D1/2)^2--(2)式
Jfは負荷慣性モーメントと呼ぶべきでしょう。ここでもスプロケット2個と
考えて良いでしょう。(2)式はD1≒D2が前提と思います。モーター軸や減速機
の慣性も無視できません。モーターのGD2はカタログに表記されています。
(2)式にこの値も付加すべきです。
負荷と動力の検討では加減速度を考えます。たとえば加速度αを与えるには
T=Jα の駆動トルクが必要になります。
上記の通りC2は存在しないのでは?D2>D1なら(2)式はD2を採用した方が
安全側になります。
>モーター軸と駆動軸にスプロケット(2)を取付けていますが、これを減速比1:2に
変えた場合は(1)式の値を(1/2)^2倍して換算するのでしょうか。(モー
ター軸換算する場合)
エネルギ一定とすれば、Jfは速度の2乗に反比例します。したがってその通りです。
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とりあえず、式(1)について
負荷トルクLfを求めるにあたり、
ワークの質量Mと、スプロケット(1)の質量と、チェーン(1)の質量に加え
摩擦係数μを使っています。
コンベアの図がありませんので、摩擦を生じる場所を特定することができま
せん。チェーン(1)はスプロケット間に張り渡されていて、それ自体は他の
部品と摩擦を起こすような接触をしないのでしょうか? それとも、ワーク
の質量を支えるようなレール?(ガイド?)状の部材上を摺動するのでしょ
うか?
まずは、このような構造がわからないと、負荷トルク等を求める式の適否は
判断できないように思います。また、摩擦係数μといっても、材質や表面状
態、潤滑により大きく変わりますので、摩擦が起こる部分についてきちんと
把握しておかないと、実用的な数値計算が成り立ちません。
式について、どこかに出典があれば、出典をご提示下さい。ご自身でお考え
になった式ならば、考え方の筋道を教えてくださるようにお願いします。
式(1)の問題が解決すれば、(2)についても理解できそうな気がします。
なお、「負荷モーメント」は、「負荷の慣性モーメント」のようですね。
技術用語は、省略すると正しく伝わらない可能性がありますから、省略しな
いように心がけましょう。
TSUBAKIさんのカタログ、登録しての電子カタログの技術欄を確認して下さい。
貴殿の記述内容は、理解ができません。(小生がやっている内容と異なるため)
通常、スプロケットのような円筒物は、質量を用いるのではなく、
* 比重
* 直径
* 長さ
を用いて、判り易く言うと重心を通るピッチ円と質量が重要になります。
お礼
2011/06/28 13:01
有難うございます。(ツバキ)の技術欄をみてみます。
イナーシャの公式
http://home.catv.ne.jp/hh/toku/jdsgn/inertia/inertia.htm
http://sekkei.if.land.to/item_chokudou_gaiyou.html
↓自動計算してくれます
http://cyclo.shi.co.jp/apps/powerCalculation/chain_conveyer.htm
http://www.nissei-gtr.co.jp/gtr/sentei/keisan_conv.php
↓会員登録は必要ですがこの業界でメシを食いたいなら避けては通れない道
インバータ選定ソフト
http://wwwf2.mitsubishielectric.co.jp/melfansweb/inv/index.html
ダウンロード>インバータ容量選定ソフトウェア(フリーウェア)
http://www.e-mechatronics.com/support/tool/inverter/drive_select/index.jsp
インバータ容量選定プログラム DriveSelect
本サイトで「イナーシャ」「モータ選定」で検索すれば沢山出てきます
お礼
2011/06/28 12:59
有難うございます。教えて頂いたサイトで調べてみます。
お礼
2011/06/28 13:11
ご指導、有難うございます。出典はニッセイの技術資料です。
http://www.mekatoro.net/digianaecatalog/nisse-mini/Book/nisse-mini-P0453.html
知識(能力)不足で良く理解できません。図を見たら自分が考えているコンベアに類似しているため、この式(考え方)を参考にさせて頂くことにしましたが、1次側の計算が省略されているため、自分で考えましたが、合っているか判らないためこの様な質問になりました。