多入力１出力

質問

パスカルの原理を利用して、入力側のシリンダで受けた力を増幅して出力側のシリンダに伝達する装置を考えています。
　入力側のシリンダは並列に複数個でかかる力はそれぞれ異なり同時に作用するとし、対して出力シリンダは１個あるいは２個で並列にしたいのですが、どのように設計したらよいのか分かりません。
　具体的な計算式（シリンダの径・ストロークなど）や計算方法があると非常に助かるのですが、何方かご存じないでしょうか。ヒントやアドバイスでもかまいません。宜しくお願いします。

※参考文献などでも結構です。少しでも手がかりになれば・・・。

回答No.3

noname#230359

＞パスカルの原理を利用して、入力側のシリンダで受けた力を増幅して．．
油圧ジャッキはパスカルの原理を利用していますが、入力側シンリンダで油圧を上げて入力側シリンダと出力側シリンダの面積比で力を増幅しているに
過ぎない。
仮に、入力シリンダを２個（Ａ，Ｂ）にした場合を考え、シリンダＡに圧力ｐを加えるとシリンダＢにも圧力ｐが加わる。したがってシリンダＢにｐ以上の圧力を加えないと圧力が上昇しないので、力の加算にはならないと思う。（入力シリンダを増やせば、面積比が減り逆効果となる）
　テコの場合だとレバー比で力を出しているので、同一点に２つ力を加えると加算される。
したがって、複数のシリンダの力をテコのようなもので集約する方法が考えられるが、集約する時、一定の力（ほかのシリンダの力で位置がずれても追従する）が加わるようにするなどの機構、制御が必要となると思う。

お礼

大変参考になります。基本的には、入力側のシリンダの中で最も高い圧力が出力側に伝達され、このときの面積比によって入力側で受けた力が増幅されるとして計算しています。しかし、入力側のシリンダに力が加わって出力側に伝達・増幅されるまでに過渡期が存在するのではないかと思われますが、それをどの様に計算したらよいのかが分かりません。とりあえず、急いで回答を探す必要がなくなったのですが、調査は引き続き行っていこうと思います。
あまり良い質問ではなかったかもしれませんが、ご回答頂きありがとうございました。

回答No.2

noname#230359

どうなんでしょう。
未知の領域でなんともいえませんが、
イメージ的には入力を共有シリンダ内で増幅させて出力する装置
なんでしょうか。
ポイント的には
共有シリンダ内の圧力は各入出力シリンダに同じく作用する点の配慮と、
各シリンダの同調性と応答性がどこまで要るのか要らないのかが焦点
になる気がします。
この辺りの要求水準により設計と難易度が変わるんじゃないかと。

お礼

ご回答ありがとうございます。
ポイントとして挙げられた点、「共有シリンダ内の圧力は各入出力シリンダに同じく作用する」、「各シリンダの同調性と応答性」ですが、前者については、各入力シリンダに逆止弁を取り付けることを視野にいれています。後者については、入力シリンダに力が加わってから出力シリンダまで伝達され面積比によって増幅されるまでの間に過渡期が存在すると思われるため、これに関しての計算方法や計算式を探していました。とりあえず急いで回答を探す必要はなくなったのですが、今後のこともありますので引き続き調査は継続したいと考えています。

回答No.1

noname#230359

まず、どんなものに使うかが問題です。
１トンの力が必要なのか？500KGの力が必要なのか、コンパクトか装置は大きくてもよいのが。
設計するときはまずそこから始まります、

お礼

早速の回答ありがとうございます。
入力側のシリンダにかかる力は各々時間によって変化し、最大で約500[N]であったり約50[N]であったりします。出力側も目標とする値が時間によって変化し、最大で約7000[N]必要となります。
装置はできるだけ小型・軽量であることが望ましいです。

入力シリンダ・出力シリンダ共に１個ずつであれば設計は非常に楽だったと思うのですが、入力シリンダを分割する必要が生じ、また分割したことで各入力シリンダにかかる力が全部変わる事となりました。こういった場合どのように設計したらよいのかわからず、投稿させていただいた次第です。
非常に初歩的な質問をしているかもしれません。申し訳ありません。