ウィンチドラムの溝切り設計＋加工

質問

昇降機を設計・検討しております。
ワイヤの巻取りを行うウィンチドラムに対して溝切り加工を行う場合設計基準について、いろいろ探してみたのですが見つかりません。
ご存知の方がいらっしゃいましたらご教示頂きたく宜しくお願いいたします。

ちなみに、ドラム巻取り部の部材に一般構造用鋼管（φ190.7 t5.3）を使用して、φ3のワイヤを巻付けようと考えております。負荷荷重は70kg程度
上記が正しいかどうかも踏まえ、この時の溝切り寸法（溝形状、ピッチ等）の基準もしくは、通例等を知りたいと考えております。

また、上記のφ190.7 t5.3という鋼材に対し、溝切りを旋盤加工するのは可能でしょうか。

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

昇降機用ワイヤーロープはφ10以上が普通なのですが、負荷荷重が70kg限定と言うことであれば安全率10倍見て11号φ4（素線径0.3）でどうでしょうか？
ドラム径：素線径＝1000倍としてドラム径φ300は欲しいですが、まぁいいでしょう。
フリートアングル（巻き取りによって生じるロープ最大振れ角度）が1.5゜未満なら溝が無くてもスムーズに巻き取れると言うことですし、設計便覧に記載されてる寸法表もロープ径φ10からになっています。
加工するのは自由ですが高価なものにもなりますよ。巻取り量が許せば初期状態で１層分だけ巻いておくのも手です。

参考としてφ10の場合
溝半径　6.3
ピッチ　11.2
溝深さ　4　　　になっています。
φ4なら溝深さ1.6なのでt3.7残ります。せん断もねじりも摩耗しろも充分と思います。

φ10以下のロープは私もほとんど扱ったことがないので本音はお勧めしませんが、便覧の表を見ると寸法はほぼ比例してるのでそれでいいかと思います。

市販のウインチにも溝無しのドラムが多く、かつ３～４層は当たり前に使われてます。ただφ４とか細い場合にはワイヤーを潰す方向の荷重にどれだけ耐えられるか心配なところはあります。
ドラム径：素線径が1000倍ほど取れるようであれば、なるべく太いワイヤーを使うことを勧めます。
φ3では弱いですよ。普段70kg荷重でも、モーター出力から逆算した最大荷重はもっとあるのではないですか？

お礼

ご回答＆アドバイスありがとうございます。
不勉強でした。確かにφ10以降の寸法基準が設計便覧に載っていました。
ロープ径φ10以下の場合の溝寸法は、基本的に経験測となるのでしょうか。

また、初期状態で1層分巻いておく･･･というのは、2層巻きにすることで、溝がなくてもスムーズに巻取りが出来るようになるということでしょうか？この手段は普通に使う手ですか？
2層巻きにする場合、1層巻きよりもワイヤに負担が掛かるとおもいますが、例えば安全率を上げてワイヤ径をφ4とすれば、強度や寿命等に多少は有利になりますかね。

ワイヤーは、φ4で検討しようと思います。
溝はやはり加工費等考えてなるべく無しの方向で検討します。

ドラム径ですが、やはりφ200程度が装置に入る限界です。500倍は超えているのでなんとかなるということで、進めてみます。

いろいろアドバイスありがとうございました！

回答No.2

noname#230359

>φ190.7 t5.3という鋼材に対し、溝切りを旋盤加工するのは可能でしょうか。

可能です。