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ジェノバ機構について
- ジェノバ機構についての基本的な知識や計算式を教えてください。
- ターンテーブルの設計において、ジェノバ機構を使用することを考えていますが、正確な計算方法がわかりません。
- ジェノバ機構を使用したターンテーブルの設計について詳細を教えてください。
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ジェノバがゼネバのつもりで回答しますが(^^; ゼネバ機構って、動きだしはともかく停止時にけっこうがくがくして止まりますよ。 メーカーで組んだ純正品でもこれですから、振動を嫌うならローラギヤのような拘束カムタイプをおすすめします。
90°仕様のインデックステーブルを使用してみたら如何でしょうか? モータ付きで、90°の回転時間が1.5secタイプの物を。 URLに記載している内容を確認してみて下さい。 さて、ジェノバ機構の計算式とは何の事でしょうか? 90°回転の仕様である『回転時間:1.5 sec』と『停止時間:1.5 sec』を満足する回転数 ですか? モータがある駆動部が4回転するとテーブルが1回転するが、90°回転仕様のジェノバ機構 です。そして、モータがある駆動部が1回転の所要時間は1.5sec+1.5sec=3secです。 モータは4ポール(極)が一般的で、60Hzで1800rpm(実回転は1750rpm位)と50Hzで1500prm (実回転は1450rpm)です。 1回転に3secかかる場合の回転数は20rpmなので、 60Hzの場合は、20rpm÷1750rpm=1/87.5位の減速機が必要 50Hzの場合は、20rpm÷1450rpm=1/72.5位の減速機が必要 で所要の回転数となります。 また、モータのパワーは、モータメーカーの計算ソフトを使用して計算下さい。 テーブルの回転数は、1回転に(1.5sec+1.5sec)×4=12sec要するので5rpmです。 それと、加速時間はジェノバ機構の動作展開図を描き求めて下さい。 それかジェノバ機構メーカーに相談して下さい。 インデックステーブルは、理解できましたか? それと、他の記述内容も。
質量m=40kg(直径2r=1m) の円板の慣性モーメントJ(=mr^2/2)は J=5 kgm^2,90°を1.5sで回転すると平均角速度ωa=0.524rad/sになり ます。ゼネバ歯車の場合はトルク伝達する有効回転角が1/2~1/3位ですから 回転時間1.5秒で 5~6ωaの速度が必要になります。定加速度を仮定すると 発生加速度はα=3rad/s^2 位でしょうか。したがって必要トルクT は T=15/9.8=1.5kgfm と概算できます。停止に対してはブレーキ等の考慮も 必要でしょう。 諸条件を決めれば機構解析で厳密に計算できます。カムや歯車設計のツール の中にもあると思いますので,設計段階での解析をお勧めします。
確かにターンテーブル自体の回転速度を幾らにしたいのか明記されてないので ダイレクトに回すとゴツイことになるかもしれませんね。私が持つ書籍には、 ゼネバストップに関する類似機構が何と、17も記載されていましたので驚いた ピン車とカムの組合せも見たことがありますが、実際には使ったことは無い おらくり人形のように全部、一駆動源で自動機を作りたいと機械屋ならば思う が、近年、メカニカルはメカトロになったことと納期、コストの関係で難しい
ジェノバ機構はよく知らないですが 回答1を見てああ、これねと思って感心していたのですが ちょっとスペックを見て 危険そうに見えるんですが テーブル約40Kg 多分その上に何かを4つ乗せるのですよね 分割数 4 回転時間 1.5s 停止時間 1.5s って ちょっと無謀な気がするんですが 寝ぼけた頭で計算してるだけなので 直径1000mm で 4分割というと 785mm 785mm を 1.5秒で動かすとなると・・・ 感覚的にやばそうですが
どのように説明したらよいか...と思って検索したら、 wikiにアニメーションが掲載されていました。 便利な世の中ですね。 1.5secで90度割り出すのであれば、40回転の減速器付き モータやインデックスモータを用いればよいかと。 ターンテーブルをスラストベアリングなどで受けていれば それほど大きなモータ出力はいらないでしょう。 モータの計算式は...他の回答者さんにお任せします。 (大昔に設計したことがありますが、山勘でモータを選定し 問題ありませんでした...汗) 回答(2)さんの内容を読んで目が醒めました。 私の設計した代物は、φ500,MAX.60kg,1.2秒で30度割り出し。 質問者さんの要求性能は、φ1000、1.5秒で90度の割り出し なので、4.8倍速。 一寸怖いかな...