ゴムの摩擦力の概算

質問

現在ロボットでのワーク搬送設計をしております。

アーム上にワークを載せ、ストローク及び旋回を行うのですが、
その際の慣性力によるワーク脱落防止のため、
ゴム系のパッドでの滑り止めを検討しております。

パッド1つあたりの接触面積は決まっているため
必要な摩擦力に対する数量を算出したいのですが、
その算出方法に辿り着きませんでした。

基本的に摩擦力に面積は関係ないとされていますが、
ゴム等の変形する素材に関しては影響すると聞きました。

概略の計算式、もしくは考え方でも結構ですので
どなたか御教示頂けないでしょうか。

回答No.2

noname#230359

当然考えている事と思いますが、できるだけゴム等の形状でワークがグリップ（保持）できる
ような設計を心掛ける事が大切です。

そして、できない箇所は、
◆ 弾性力の高いゴムを選択する（グリープ現象等に考慮してですが）
　 ゴムの変形量×弾性係数 ⇒ 力　となり、その力×摩擦係数＝グリップ力（保持力）
　 となるからです

★ 摩擦係数の大きいゴムを選択する
　 力×摩擦係数＝グリップ力（保持力）となるからです
の考えで、設計します。

でも、車のタイヤでも同様ですが、
＊ 弾性力の高いゴム　と 摩擦係数の高いゴム　は相反する事が多い
＊ 摩擦係数の高いゴム と 耐摩耗性（耐久性）　は相反する事が多い
ので、材料の選択には注意をして下さい。（油分等の耐薬品性/膨潤にも注意を）

タイヤの溝切りと同じ効果のシボ加工ですか。エクセレントですね。

簡単な実測での確認も、エクセレントですね。

さて、ゴム周辺の設計仕様は、
http://www.packing.co.jp/GOMU/rubber_test/
を参考に構築してみてください。

参考URL：

http://www.packing.co.jp/GOMU/hizumi_1.html http://www.packing.co.jp/GOMU/taiyu1.htm http://www.packing.co.jp/GOMU/

お礼

ゴム表面はシボ加工を施すつもりです。

変形に対する戻りから算出するという方法ですね。
やはり計算だけではなく実測が必要になりそうですね。

御回答ありがとうございます。

回答No.1

noname#230359

以下はゴムローラーの例で0.6～1.0を示していますが、表面の湿潤状態で
変わります。ゴム材質や硬度にも依ります。
実測されるのが良いと思います。

参考URL：

http://www.miya-rol.co.jp/delacel-m.html

お礼

ドライ・ウェットの条件としましては、ドライ環境で検討しています。
ゴム材質はFKMとし、先人のデータより摩擦係数0.8にて計算していますが、
出所が不明なため、実測データの有無を確認をしてみたいと思います。
御回答ありがとうございました。