断続トルクを与える方法

質問

ある回転している軸に切削負荷のような断続負荷を与えられるものを検討しています。回転数は数千回転で断続トルクは20Nmを与えたいのですが、なにかいいものはありませんか？

・条件として安価なもので探しています。
・現在のところモーターをもう一つつなぎ断続パルスを与える方法やパウダーブレーキも検討しましたが、どれも数万円以上と高価なためあきらめました。
・自作で磁石の円盤に取り付けて負荷を1回転通る度に与える手も考えましたが、トルクが20Nmに達するほどの強い磁力のものが小型でかつ安価で見つかりませんでした。（取り付ける円盤は径200?程のため200Nの力が必要）
・メカ的に摩擦で与える方法は長期間行うため、負荷が安定せずNGとしました。

何か今の意見につながるものや全くの別案があれば教えてください。

回答No.4

noname#230359

＞数万円以上と高価なためあきらめました。
数万円で実現するのは厳しいと思いますが、寿命を考えると電磁的に行う方法
しか無いと思います。
電磁的な方法としてヒステリシスブレーキ（三菱電機、6N・ｍ）がありますが
２０N・ｍ位のものは見当たりません。
自作するなら（３）さんのように円盤（回転側）に磁石を取り付け、静止側に電磁石を置いて電磁石をON-OFFさせて負荷をかけるようにすることが考えられます。
電磁石は「フジタ」がΦ３０×４０ｈｍｍで４００N位の力が出せる物を作っています。この磁石はgap0.25ｍｍで２００Nが出ますので、円盤の半径１００
ｍｍで２０N・ｍの負荷が取れるかも知れません。
ただし、磁石の力は軸方向で、回転体に応用する場合、せん断の方向の力となるので、磁石と電磁石の取り付け、円盤の材質等ついて工夫が必要と思います。

2011.6.6に質門した時も、無反応ですが、今回も同じですでね、そもそも数万円以下で出来るわけないですね。
もし、出来れば只で教えるようなことはしません。
円盤を作って５０００rpmくらいまで回転させようとすると、ベアリング、バランス等を考えて回転体として構成しようとすると、すぐ数十万円位掛かります。
　質問の目的は数万円以下で出来ないことを証明するためですか？

回答No.3

noname#230359

トルク20Nmの分解能力が気になりますが、対の円盤に永久磁石を配列させて、非接触の20Nm
トルクを発生する物を製作する。
（回転数が数千回転なので、トルク20Nmの分解能力が悪くても実用性は問題ないと推測する）
（回転数が数千回転なので、円盤に永久磁石を配列させての製作物の製作には要注意）
そして、断続は対の円盤の距離を縮めたり、離したりする。
（ガイド付きシリンダを使用したりして安価にする）

如何かな？

回答No.2

noname#230359

回転数は数千回転で断続トルクは20Nm

仮に断続ではなく、連続トルク20Nmとして、回転数5000rpm.を考えると、
出力が2π×トルク(Nm)×回転数(rpm.)÷60＝10472W＝10.5kWということです。

磁石の円盤に取り付けて負荷を1回転通る度に与える方法は、もう少し
電気機械的にリファインすれば、体格が10kWのモータを電磁クラッチとして
用いて、周期的に励磁電流をon-offするような方法に置き換えて考えること
ができそうです。

出力10kWのモータを数万円以下で調達することは現実的に困難であること
から、ご要望を満たすことの難しさを想像できるように思います。

負荷のイナーシャはどの程度なのでしょうか？負荷の性質次第で、断続的に
トルクを与える方法も選択する必要がありそうに思います。

回答No.1

noname#230359

http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=255627&event=QE0004
先ずこの回答にお礼しないとね
私は礼儀に反するなどと言えるほど立派な人間でもないので気にしないが

ただ、回答してもらった内容の何処が何故ボツなのかを明確にしないと
その先には進めない
ここ以外の質問サイトに投稿したとしても同様の回答が並ぶだけ

>どれも数万円以上と高価なためあきらめました。
常識的にはサーボモータですが２０万円以上します
でも恐らく本件の用途には一番安価と思う

よく見たら数千回転、４０万円以上かな？
それでもメーカ保証が得られる機器としては最安値と思う

>・メカ的に摩擦で与える方法は長期間行うため、負荷が安定せずNGとしました。
この長期間とは何年ですか？
数年以上の要求寿命ならサーボモータに勝てる案は思いつきません

本件は趣味でやる話なのか？
それとも産業機械の一部の構成要素なのか？

>自作で磁石の円盤に取り付けて
自作でも可能でしょうけれど、恐らく寿命は短いし無保証
自分が作業する工賃は無料のサービス残業でならそれなりに安価でしょうけれど
それなりの業者に加工依頼すると１０万はスグに吹き飛ぶ事でしょう
それでも寿命保証は恐らくどこもしてくれない