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荷重（軸力）とボルトの本数
- ボルトの固定本数と軸力の関係について考えます。
- ボルトを締めることで荷重がかかり、フタを完全に閉めるためには何本のボルトが必要か？
- ボルトの本数と軸力の関係を検討します。
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箱の深さは10ｃｍ。バネの自由長15ｃｍ。バネ定数1ｋｇｆ／ｃｍ。 箱の中にバネを押さえ込むには，(15-10)cm×1kgf/cm＝5kgfの力が必要。 ボルトの許容軸力が2kgf/本であれば，5kgf÷2kgf/本＝2.5本 整数に切り上げて3本必要ということになりそう。 計算は上記の通りなのだけれども，ご質問者と回答者の意思疎通が不十分 なようにも思えます。 「おかしいな」と思うことがあったらご指摘下さい。
その他の回答 (4)
フタの構造にもよると思いますが，ヒンジ付きのフタなのか，あるいはボル トを均等に締め付けられるフタ構造という前提でしょうか？後者と仮定して 基本は バネ荷重＝軸力×ボルトの本数 と言うことになりますが，一般に 与えられるボルトの許容軸力は疲労現象を考慮していません。フタ着脱の繰 返しや振動が加わる場合は，疲労破壊を前提に考える必要があるので，安全 率を２～３程度考慮しておく必要があります。
お礼
回答ありがとうございます。 フタは取り外しできるペラの板です。 バネの方は荷重に対して半分以下にしてますので、大丈夫だと思います。 径は小さいのですが。 どうも、ありがとうございました。
本質問は、単純に貴殿の疑問ですか？ それとも、現に仕事上で直面している問題ですか？ 先ずは、考え方から言いますと回答(1)さんの通り3本でOKです。 しかしながら、偏荷重を考えると3本のどこかのボルトに集中荷重が加わるので、実際は4本で均等に押さえるべきです。 これが直面している問題であれば、バネの荷重に対して、押える荷重の安全率をいくつ見るのかで答えが変わってきます。 その際は、ボルトの径を太くする、本数を増やす等して対応しなければなりません。
お礼
すみません。単純に疑問です。 たまたま径の小さいボルトで似たようなことしたので。 ボルトを緩めるとフタが持ち上がるようにしました。 お手数をおかけしました。 ありがとうございました。
問題の意味というか、何を知りたいのかが良く判らないので回答しなかったが 確かに回答1のように私も普通に考えた。しかし、この場合は少し特殊な感じ 例えばボルト4本と仮定した場合、内1本だけを締め込むことを想定したときに 残・左右の対角の2本を支点にし,向かい側のボルトは逆に緩む方向になるから 実質1本でこの偏全荷重のようなものを受けなければならない・・・難しい となると最低、8本くらいは欲しい感じがする。恐らく、このような場合なら 大きな軸力のボルト一本で中央から締め付けるのが最も効率的で間違いが無い とは思う。何れにせよ、問題の意図するところが判らないので絵に書いた餅だ
お礼
すみません。 あまりに適当に質問してしまって・・・ 実際に締める場合はすべてのボルトを均等にまわして（少しずつ）締めこむ必要がもちろんありますね。 が、下記の回答のように軸力×ボルト本数で荷重である以上、反発力があっても変わらないのが分かったので。 ありがとうございました。
Question1 軸力×ボルトの本数が荷重になるのでしょうか？ Answer ＹＥＳ この場合、ohkawaさんの計算式で 3本必要ですが、四角い箱を使用して 蓋をボルトで固定なら、対称に均等配置すると、4本と実際はなります。 考え方は、合っています。
お礼
回答ありがとうございます。 そうなんですよね。 中にバネだろうがなにがあっても締め付けるボルトで荷重と考えていいんですよね。 ありがとうございました。
お礼
回答ありがとうございます。 細かいことは適当なので気にしないでください。 おかしいとこもありません。 ありがとうございました。