水平方向につける吊りボルトの選定について

質問

機械設計をしている者ですが、今造っている機械に吊りボルトをつけなければいけないのですが、構造上どうしても水平方向（横向き）にしか、吊りボルトがつけれません。
客先にも水平方向で了承は得ているのですが、ボルトのサイズで迷っています。
製品の重量的には、およそ150ｋｇなのですが、4箇所穴を開けるとした場合
どのサイズが適切なのでしょうか？　
是非教えていただきたいです。宜しくお願いします。

あと、一応材質は鋳物になります。

回答No.12

noname#230359

閉じられる前に再投稿ｗ

先に、申し上げた通りに「ねじ」部でせん断力を直接受けないようにすること
が機械設計では常識になっています。戻って先に私が回答した摩擦でせん断力
を受ける時に役立つ資料を参考URLに（鋼構造設計規準orJISにも掲載あり）

またミスミの吊フックボルトも掲載されていますが私は使ったことが無いので
果たして、どの様な機械の範疇まで適用できるのかJISにも規定されていないし
判断が付きませんが荷重が小さくとも、その重要性や用途により設計者自らが
適宜に選択・決定しなければならないものであろうと思います

補足要求「あと、一応材質は鋳物になります。」これが、とっ～ても気になる
初心者では仕方が無いが、先輩技術者に聞かずに最近はネットで聞くのか？
或いは良い先輩技術者の絶対数が減ってしまったのだろうか・・・心配してる

最後に、吊板は、JISF3410「船用オーバルアイプレート」が参考になるだろう

参考URL：

http://www.jfe-steel.co.jp/products/building/items/kouryoku/index04.html

回答No.11

noname#230359

再々出です。

再出のURL“力学の知識＞つり角度”にもあるように、横吊りは張力の増加をもたらす
危険性があります。
更に、せん断荷重やモーメント荷重の掛かり方も、結果的には増加するケースが高くなります。
以上のことを考慮して、且つ吊りボルト１本に全荷重が掛かった条件での安全率を算出し、
吊りボルト選定が必要です。
(ちゃんと玉掛けの講習を受けた人なら、それ等を考慮できると思いますが、それより先に
横吊りはしないし、しても張力増加する角度ポイントには設けないです。)

また、アイボルトを使用しなくても良いが、
★ スリング等をどのようにセッティングし、スリング等が落下しない工夫をする
　 (これは、ちゃんと玉掛けの講習を受けた人ならクリアできそうかな？)
★ アイボルトならスリング等のセットポイントがある程度明確化できますが、
　 通常のハイテンボルト等では、最悪の位置を想定し、特にモーメント荷重確認をする
　 必要があります。
初出、再出、再々出の内容を踏まえ、ボルトへ最悪どのような荷重が加わるかを確認し、
選定をする必要があります。

納得したら、評価し速やかに閉じましょう。

回答No.10

noname#230359

回答者諸兄は、アイボルトに関する書き込みが多いのですが、
回答(６)ｍｙｔｅｃ氏と同様、私も普通のボルトで吊るのを、
数多く目撃しております。

一般用の産業機器や、医療機器　等々でも普通にやっていますね。
４本に吊りワイヤーを引っ掛けて、真ん中で絞るようにして
ユニックで持ち上げています。
まぁ、やり方としては些か邪道なのですが、
現場ではよくある事。

ちゃんと玉掛けの講習を受けた人なら、
無茶な事はしない筈なのですが。

これから設計するなら、他のアドバイスに従って王道でどうぞ。

どうしても仕方が無いなら、
１本のみに加重が加わっても大丈夫な様に
剪断と曲げに対して更に安全率を設定する事で・・・。

回答No.9

noname#230359

私でしたら、ミスミの吊りフックボルト式を使用します。
http://jp.misumi-ec.com/ec/ItemDetail/10100190750.html
CHN10　（M10ﾀｲﾌﾟ）で2452N
CHN12　（M12ﾀｲﾌﾟ）で3530N
吊り上げられます。
M36ﾀｲﾌﾟまでありますので耐荷重も十分かと思います。

参考URL：

http://jp.misumi-ec.com/ec/ItemDetail/10100190750.html

回答No.8

noname#230359

回答(1)さんを全面的に支持いたします。
機構上横吊り以外の選択肢が無ければ、
?専用の吊り治具を設計製作する
　（適当な板厚のアングルを切断して、バカアナとタップをたてる
　程度でも可）
?自在形アイボルトを部品一部として手配する
ことが最善です。

付属品として、?を用意しておけば、現場は感心するでしょう。

回答No.7

noname#230359

再出です。

> アイボルトの横吊りは禁止されています。
> URLを確認ください。
と記述したのには、理由があります。

> 製品の重量的には、およそ150ｋｇなのですが、4箇所穴を開けるとした場合
どのサイズが
> 適切なのでしょうか？
との質問ですが、吊り角度によっては、スリング等の張力が異なります。
詳細は、URLを確認ください。
吊り角度によっては、重量である150kg以上の力が加わります。
それに加え、横吊りは吊り角度が大きくなる傾向があり、スリング等の張力も大きくなります。
更に、アイボルトにせん断と曲げの組み合わせ応力が加わり、基本的にはねじにせん断
応力を掛けてはいけない/かけない工夫をする内容からも外れます。
それであるなら、できるだけ緩和されたせん断と曲げの組み合わせ応力を掛けようとして、
前出の“自在形アイボルト”や“マルチアイボルト”が考案されているのです。

以上の内容を考慮できるなら、大きなアイボルトの横吊りでも良いのでしょうが、
客先への配慮(通常，ねじには軸と垂直方向の強いせん断荷重や曲げ荷重がかからないよう
にするのが機械設計の原則である)から、“自在形アイボルト”や“マルチアイボルト”の
ような物の使用がベターと考えます。

以上を簡単に結果だけを記述したのが、前出です。

参考URL：

http://www.crane-club.com/study/dynamics/angle.html http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/ch04/ch04_03.html

回答No.6

noname#230359

＞アイボルトの横吊りは禁止されています。
＞水平方向に取り付けるのは厳禁です。

確かにアイボルトだと引っ張りは想定されていても曲げの想定はない
実際にカタログに明記しているメーカーもある。
でも、曲げやせん断に耐えうるサイズなら問題はないと考える
頭からダメ出しも如何なものか？

Ｍ６程度なら不安もあるが 回答 4)さんのＭ１２なら十二分では？

実際、その様な使い方しているケースも多いと思われる。
Ｍ２４×４で２ｔを吊っているのを知っています。

カタログの耐荷重を担保する為に使い方を限定しているだけで
十分な強度を持たした部品として考慮すれば良いと思うが・・・
ダメならダメで理由を論理的に述べる必要もあると思う。

力学的にどの方向にどの程度の力が掛かるか
取り付け時に端面に密着させ
尚且つ余計なねじりが掛からないようにブッシュで向きを調整して取り付け
ロープの取り回しや釣り角度でも違いがある。

運用面で十分な安全を担保した方法を考え下さい。

回答No.5

noname#230359

他の回答者の方とダブりますが、吊りボルトとはアイボルトのことですね。
このボルトには基本的には許容荷重が設定されていますので、水平方向に取り
付けるのは厳禁です。なぜならせん断や曲げの作用で、許容値は大きく低下す
る可能性があります。一般的には溶接補強構造でステーを出して、ここにアイ
ボルト等を垂直に取り付けます。

回答No.4

noname#230359

ここで言われている吊りボルトとはJIS規格品では無く特殊なものなのですか？
一般に吊りボルトと言えば→JISB1168-1994「アイボルト」を直ぐに連想します
しかし規格を良く読めば判るが材質は鋳物では無いのです。従ってどのような
形状なのかも特定できない中でコメントすらも現実問題として難しいだろう

戻ってアイボルトは横吊り禁止と書かれているメーカーサイトも在るようだが
JISには45°吊りの使用荷重は規定があり、90°（横吊）禁止とは何処にも無い
力のベクトルを考えれば理論上はM12(1.26kN)以上あれば使えそうな気もします
ので使うならM16程度でしょうが、規定外なので御社責任施工になるでしょうね
であれば、メーカー品となるのであろうが、横吊も鉛直しか無い様子なので
4点吊りとしてシャックル＋ワイヤーで角度を付けるのも想定外になってまう

そんな事なら、JISB1186「摩擦接合用高力六角ボルトセット」を2本程度使用し
ボルト止め型の吊板を設計してしまうおうかっと私ならば考えてしまいますｗ
溶接取付のままではマヅいんでしょう？そうなれば初心者には難しいだろうな

何故に横吊りが好ましくない或いはJISにも規定が無いのか考えて見ました
やはりアイ部分の構造的に、ねじりが加わることによりネジの緩みが生じ易い
ことがネックだと思う。隙間が生じて、つまりネジの根元の切上げ部分に曲げ
とせん断応力が集中してしまうからだろう

そういう意味から JISでは 45°未満の角度の吊方向についてはノーコメント
なのかも知れませんね。戻って、正規の規格通りにやることが大事なのですね
思いつきでやると失敗することが往々にしてあるので気を付けないとならない

参考URL：

http://www.kondotec.co.jp/products/lifting.html

回答No.3

noname#230359

↓これ大型定盤に付いていたが、同程度の重さながら、この最大サイズぐらいだったような記憶。
ロープを掛けるにも小さいのは不安でしょう。
取付には鋳物の厚さが問題なのと座グリが必要。

にしても、機械運搬のため（上面の）何処に吊ボルトを付けるか、購入機械は勿論でしょうが、社内機械（鋼板溶接）でも設計の必須事項になってます。