滑車の活用

質問

あまり物理に詳しくなく無謀に機器を開発している親父です。
最近、一定の長さのテープを切る機械が必要になりまして自分で大きい円盤と小さい円盤を接触させその間の隙間をテープが通る様にしました。
大きな円盤はテープの長さが切れるように円周がテープの長さと同一にし外周の一箇所にハンドルをつけ手で回します。それぞれにはゴムの薄いものを貼り付けてテープが駆動の際に滑らないようにしています。
テープは切る前には大きな円筒形に巻かれていますのでハンドルを手で回すに結構力が要ります。大きな円盤の直径は２０センチ程度でこれを５週まわすと任意の長さが得られます、女性にはこの５周というのがネックのようですがこれは機械を小さくするために納得してもらいました。
しかし私が動かす分には抵抗はないのですが女性ではまだ力が要るとのこと、何か滑車を利用して軽くはならないでしょうか？

回答No.3

mazeran · ベストアンサー

No,1です。

状況はだいたい理解できました。
しかし、回転させる回数も変えずに軽く回したい・・・
お気持ちはわかりますが、「機構」で解決するのは不可です。
軽く回すためには、どこからかエネルギーを供給してやる必要があるため、No,2様が書かれているように、「モータ」などの動力を付ける必要が出てきます。

でもそんなことはしたくない！　と言われるような文面ですので、次は「構造」を見直しましょう。

現在円盤の軸はどのように固定されているのでしょうか。何かであけた穴に無造作に軸を突っ込んでおられるようでしたら、その部分に少しでも回転の抵抗となる摩擦を小さくするために、「ベアリング」と言う軸受けを取り付けられたらどうでしょうか。
摩擦による損失が少なくなり、現状よりは軽く回るようになります。
そして大小二つの円盤は、外周に薄いゴムが貼り付けられていて、テープを送るためにある程度の強さで押さえつけられていると思いますが、その二つの円盤同士を押さえつける強さを加減して、テープが滑るか滑らないかのぎりぎりのところを見つけ、それよりもほんの少し強めに押さえつける強さを調整すると、この対策だけでも現状よりは軽く回すことができるようになります。

大なら５周で、小なら１４周であれば、単純に計算しても、小の抵抗が「１」小さくなれば、大の方だと約１／３になるわけですので、ひょっとしたら大きな効果が期待できるかも知れません。

また何かあれば聞いてください。

回答No.2

Tomatodaisuki

電動にする。

　だめ？

回答No.1

mazeran

なぜ「滑車」なのでしょうか。

細かい内容については、現物を見ないと適切なアドバイスはできませんが、質問を読んでいる限りでは、単純に回転させるのに、もっと楽に回転させられないか？と言われているようなので・・・でも、なぜ「滑車」なんですか？。
どうしても滑車を！・・・と言われるのであればアドバイスにはなりませんが、この場合、「ギヤ（歯車）」を取り付けることで解決すると思いますが・・・。

たとえば、大きな円盤の軸に歯数１００の歯車を取り付け、人が回す軸に歯数２０枚の歯車を取り付けると、回す力は、
２０／１００＝１／５となります。
但し、回す力は１／５になりますが、回す回数は逆に５倍になりますョ！。

補足

そうなんですよね、言葉で書くとわかりにくいんですよね～。もう一度書きますね。
大きなローラーと小さなローラーでテープをはさみテープをひっぱていると思ってください。
大きなローラーで任意なテープの長さを確保するには５周回さなければなりません、小さなローラーを回してそれをしようとすれば１４周回さなければなりませんが、大きなローラーを回すより力が要りません。
ですから大きなローラーを回転数を変えずに小さな力で回したいのですがいい考えはありませんか？