- ベストアンサー
クロスボウの改良：モーターを使用して弓の引き作業を楽にする方法
- 競技用のクロスボウを改良しようと考えています。弓の強さによる体力消耗を解消するため、モーターを使用して弓の引き作業を行いたいと考えています。
- 改良したクロスボウは、モーターを搭載することで弓を引くための体力を必要としなくなります。これにより競技時のパフォーマンスが向上し、より効率的な競技を行うことができます。
- 具体的なモーターの選定については、弓の引く重さと引き尺を考慮した計算が必要です。電気工作の経験がないため、計算方法について教えていただけると助かります。
- oguron
- お礼率100% (4/4)
- その他（ホビー・玩具）
- 回答数2
- ありがとう数4
- みんなの回答 （2）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
#1です。 #1回答内に誤りがあったので訂正します。 誤：・引っ張る速さは、（滑車半径）×（円周率）×（回転数） 正：・引っ張る速さは、（滑車直径）×（円周率）×（回転数） 計算結果の方（239rmp・kg・m）は間違いないはずです、多分。 > 計算あっているでしょうか？ 9割方あっていますが、1箇所だけ致命的な間違いがあります。 「mN・m」は「ミリニュートン・メートル」ですので、答えが1000倍違っています。 したがって、このモーターでは力不足で、更に約15倍強力なモーターが必要です。 ところで、50kg・mで0.5m/sというと「感覚的」にはどのくらいの力なのでしょうか？ 掃除機・換気扇・ミシン・電動ドリルなどの身近な回転物で、力の大きさが近そうな物を探してみると・・・ピッタリ（で、かつ感覚的に分かりやすい）の物がありました。 「登り坂で、立ち漕ぎをしている自転車（のペダルに掛かる力と速さ）」です。 つまり目標達成のためには、電動自転車並みのモーター、ギヤ（小径化は可能だが、同等の強度は必要）、軸受等が必要になるはずです。 これをボウガンに組み込むのは、素人にはかなり困難なレベルだと思うのですが、如何でしょうか。 （私だったら早々に白旗を揚げてしまいます）
その他の回答 (1)
- JT190
- ベストアンサー率47% (453/960)
トルクだけ求めようとしても無理です。 回転数も一緒に考える必要があります。 考え方は・・・仮に、モーターに半径1mの滑車をつけて、ロープで弓を引っ張るとします。すると ・引っ張る力は、（モーターのトルク）÷（滑車半径） ・引っ張る速さは、（滑車半径）×（円周率）×（回転数） となります。 したがって、50kgで引っ張りたければトルク50kg・m、0.5m/sで引っ張りたければ回転数4.78rpm、と求められます。 ところで、滑車半径を1/10の10cmにすると、トルク5kg・mで回転数47.8rpmとなります。 滑車半径を変えずに、ギヤで速度を1/10に減速しても同じです。 つまり、モーターの回転数とトルクの積さえ同じなら、適当に減速すれば同じように引っ張れる、ということです。 ご質問のケースでは、回転数とトルクの積が239（rmp×kg・m）以上であれば要件を満たします。
お礼
回答ありがとうございました。 モーターは何とかなるかもしれません 例えばマブチの模型用のモーターRS-380SHでは http://www.mabuchi-motor.co.jp/cgi-bin/catalog/catalog.cgi?CAT_ID=rs_380sh MAXで r/min=14060 mN・m=10.9 1 メートル重量キログラム(m kgf) = 9.80665 Nm 14,060×1.11=15,628 だからスペックを満たしてる様な気がします。 (カタログスペックの見方も良く分からないので全く、自信がありませんが…) ただ、強度的に耐えられるギアを探すのが難しそうですね。 弓の中に機構を収納しようと思っているのでR=1mの滑車を仕込むのは無理ですね・・・。(直径で6cmが限度です) JT190様から教わったとおり、回転数×トルクをモータースペック表から計算してみました。計算あっているでしょうか？基本的な単位すら理解してません。どなたか、ご助言下さい
お礼
ご回答ありがとうございます。 素人私には到底無理ですね。 簡単に可能ならば、確かに商品化されてるはずですものね… 私も白旗を揚げます。 気合でコッキングします。 体を鍛えます。 勉強になりました。 この度はご指導ありがとうございました。