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リニアガイドに載せた時の推力

https://sp.okwave.jp/qa/q9811768.html
前質問で内容が少し間違えておりました。

50kgの物体を、ボ-ルブッシュ2個使いで、地面に平行移動で300mm動かします。
その際、推力はシリンダを使って押し引きする予定です。

その時の物体を動かす、シリンダ推力、動き始めの加速度、移動中の速度、停止時における運転エネルギーの計算は以下で合っていますでしょうか?

1.50kgを押し引きする為の推力
F=μmgで(μ=0.01とすると)4.9N。

2.動き始める為の推力(加速時)
移動距離300mmを3秒で平均速度は100mm/s。

初速度0mm/sで、100mm/sに到達する時間を、0.5秒とした時の加速度は、α=100mm/s÷0.5s=200mm/s2=0.2m/s2

動き始めの推力は、
F=mα=50×0.2=10N

3.停止時に発生するエネルギー
E=1/2×50×0.1^2=0.25J

これで合っていますでしょうか?

計算しておいてなんですが、未だによく分からないのですが、ガイドに乗っけて動かす際、動き始めの初速度は、シリンダと言えども「何秒で加速し何秒で減速をする」と言う事を想定するのですよね?

ゆっくり動かす時でも、その想定はするのですよね?


また、減速も平均速度でメカストッパに当てて止める予定ですが、

投稿日時 - 2020-10-17 15:43:54

QNo.9812300

困ってます

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回答(4)

ANo.4

シリンダ径を必要推力はあってます


>>移動距離300mmを3秒で平均速度は100mm/s。
問題はこっち
空気がシリンダー内を充てんする速度は 300mmストロークあるシリンダ-では厳しい ということです
小さなシリンダーならシリンダー内の空気を充てんするには十分ですが

300mmストロークするシリンダーはΦ50ぐらいあるので
そのシリンダーを空気で満たすのには3秒ぐらいかかりぎりぎりです

バルブONから空気が流れますが動かす圧力になるまで時間がかかり
(この間は動かない)
徐々に充てんされて加速し一定速になります

その表はカタログの各シリンダー最初の方にあります
シリンダー内にオリフィスがあり(0.8 だったか 0.4)
http://skomo.o.oo7.jp/f28/hp28_58.htm
昔はこれをつぶして流量を上げてた



電気の場合はこのタイムラグがありません 加速時間(減速時間)も限界があるが自由自在です

投稿日時 - 2020-10-19 00:35:50

ANo.3

動かすときは止まっている状態から目標速度まで加速するのだから加速度が要素に必ず入ってきます。当然物理の法則の通りの条件が必要です。加速してしまえば抵抗力と釣り合った力を加え続けるだけで一定速度は維持できることになります。どんなに抵抗を小さくしてもむらは生じるはずなのでそのばらつきを吸収するバッファ的な要素が必要です。
空気源の不安定に関しては避けられない要素なのは間違いないと思いますが、減圧弁とタンクをうまく組み合わせて最終的に圧力を安定させ送り出せばそれなりに制御はできると思います。

投稿日時 - 2020-10-18 09:13:22

ANo.2

エアーシリンダーの動き
https://www.youtube.com/watch?v=2BILtGzYYJs
動画の初めの方の動きまでできるが
危ないのでスピコンにて動画後半位の動作まで落とされる

現場の判断によるので3秒とは限らない ← 設計上は出るけど

電気だと
https://www.youtube.com/watch?v=qSbAo6KPllU
この速度が出る

違いは 加速度←これ理解してないと全くわからない話

投稿日時 - 2020-10-18 00:13:49

ANo.1

>>シリンダと言えども「何秒で加速し何秒で減速をする」と言う事を想定するのですよね?

前回も書いたようにエアー流量によって変わり
スピコンで調節されしかも比直線です

速度のグラフ 選択するシリンダーの前の方のページにあります
カタログは取り寄せてください
http://ca01.smcworld.com/catalog/BEST-technical-data/pdf/1-m30-45.pdf

スピコンの使い方
https://www.smcworld.com/products/ja/s.do?ca_id=1048&se_id=3144&show_page=true

現場で調整
水道の蛇口みたいなもの 絞れば流量がへる
押側 引き側にもつけるので
排気の方が絞られていれば 吸気をいくら開いてもスピードは出ない
その逆も言える 速度は現場で見た目で判断

工場内エアーの品質はそんなに良くない
普通0.5MPaで想定して計算するが
あまりにも結果が違うので 0.2MPaで計算するとこもある

>>300mmを3秒
3秒で最大速度に達するか と言えば不明です
加速度は徐々に上がっていく感じです
(空気にはバネ特性もあり気温・温度にも影響されます)


100mm以上を数秒で動かす場合
電気を使った方がよい

エアー駆動で
数秒で動かせるのは10mm 20mm 位

1-2秒で動かす場合 も 10mm 20mm 動かす場合 
昔はカムを使ったが
カムがと好き勝手出来ないので 電気の方があとあと簡単


電気を使うとは
ロボシリンダーなどリニアモータ使ったシリンダ

モーター+ボールねじの場合もあるが

またはモーター+ボールねじ

投稿日時 - 2020-10-18 00:01:45

補足

う~ん。
私が求めている質問に至れない。
純粋に…50kgの質量をリニアガイドにのせて、300mmをシリンダでゆっくり押し引きしたいのですが、シリンダのサイズを教えて下さい。

投稿日時 - 2020-10-18 05:54:29

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