ﾌﾟﾗﾝｼﾞｬｰﾎﾟﾝﾌﾟの設計手順

質問

単動型ﾌﾟﾗﾝｼﾞｬｰﾎﾟﾝﾌﾟ（単純往復運動）を設計したいのですが、設計手順がよく分からず困っています。何方かご存知の方いましたら教えて頂けませんでしょうか？

決まっている仕様としましては、下記通りです。
対象流体：ｼｰﾗ材（粘度30～50Pa・s)
ﾎﾟﾝﾌﾟ容積：250cc/ｼｮｯﾄ
駆動方式：ACｻｰﾎﾞﾓｰﾀ + ﾎﾞｰﾙﾈｼﾞを使用
最高液圧：20MPa

ぼんやりとは下記のような手順をｲﾒｰｼﾞしているのですが・・・
ｼﾘﾝﾀﾞｰを動かすのに必要な力を求めて（粘度が関係？推力と動かす力はまた別？）、そこからｼﾘﾝﾀﾞｰ径とｼﾘﾝﾀﾞｰ長さを算出（容積は決まっているので）→ﾓｰﾀの必要動力を計算してﾓｰﾀ選定→ﾎﾞｰﾙﾈｼﾞのｻｲｽﾞ決定

出来ましたら例題のような感じでご回答頂ければ
非常に助かります。申し訳ございませんが宜しくお願い致します。

回答No.3

noname#230359

ACサーボを使う理由は吐き出し量をコントロールすることでしょうか？
基本はシリンダーピストンの外部仕事Wは　W=PΔV　（P:圧力，ΔV：吐出し
体積）ですから、粘性による損失を付加すればよいと思います。
粘性抵抗は流出の速度に比例します。配管の影響も無視できないでしょう。
クランクのような機構を使わず、直接駆動ですからある程度の推測はできそう
に思いますが、実負荷を測定して決めるのが良いと思います。

回答No.2

noname#230359

イメージは射出成形機。
とはいえスクリュー式が全盛でプランジャ式はもう殆ど無いと思います。
老舗の名機ＳＳを見学した昔どうだったか記憶消滅・・・此処は射出機以外も製造しており手掛りになるかも

ACｻｰﾎﾞﾓｰﾀ + ﾎﾞｰﾙﾈｼﾞ：コレも全盛。複雑な制御が不要なら油圧の方が簡単でコスト安。

粘度は温度上げた樹脂との比較でどうなのか、、圧（速度）は低いから損失は少なく無視できるのでは（樹脂では型の端まで達したら半分以下）

以上、内容が無いからグダグタ行を費せず切上げ・・・

回答No.1

noname#230359

買った方がよいかと思うのですが…。
理由は、ぼんやりとしかイメージできていないので。

さて、“プランジャーポンプの構造”や“プランジャーポンプの原理”にて、ネットから
情報収集することを、先ずお勧めします。
そして、イメージを確りして下さい。
次に、各仕様ですが、
＊ 駆動方式：ＡＣサーボモータ＋ボールネジを使用にて、
　 ＡＣサーボモータの定格トルクとボールネジの仕様にて、ネジが押す力が計算できます。
　 ボールネジのカタログに計算式と事例が掲載されている筈です。
＊ ネジが押す力÷シリンダーの断面積にて、押出し圧力が算出できます。
＊ シーラ材がノズル出てくる圧力が、最高液圧：20MPaであれば、圧力損失計算をする
　 必要があります。
　 圧力損失計算は、ネット情報も良いですが、流体力学の教本で確認して計算してください。
　 そして、最高液圧：(20MPa＋圧力損失)がポンプ直近の押出し圧力となります。
＊ ﾎﾟﾝﾌﾟ容積：250cc/ｼｮｯﾄは、プランジャーポンプの構造と原理のイメージから、
　 ポンプ形状のイメージを働かせスケッチや簡易ドローイングして決めましょう。
　 本来は、ﾎﾟﾝﾌﾟ能力：2500cc/min又は分の表示もあり、１分間に10ｼｮｯﾄであれば、
　 最高液圧：(20MPa＋圧力損失)のネジの力と移動距離にて、ＡＣサーボモータの必要動力(kW)
　 が決定されます。
　 詳細な計算方法は、ＡＣサーボモータのカタログ若しくは電子カタログの計算ソフト
　 にて確認下さい。(計算ソフトは、ネットで登録すれば確認できます)

以上のような、簡単な記述しかできませんが、参考にして下さい。
（簡単な記述でも、長文になってしまいます。）