最大加速度の求め方

質問

お世話になります。皆様、困っています教えてください。
初歩的な質問でスミマセン。
1.5kgの物体を0.5秒で150mm往復運動させる搬送装置を設計しています。
で、送り端で最大どれくらいのＧがかかるのか計算したいのですが、どのような計算式が成り立つのか、教えてください。

回答No.8

noname#230359

このような場合は、概略タイムチャートを作成します。

それで、
> 1.5kgの物体を0.5秒で150mm往復運動させる搬送装置
の仕様から、シリンダでないことは、はっきりします。(そこん処が、××技術者との違い)
シリンダなら、150mm÷0.5sec＝300mm/sec　なので可能で、ショックアブソーバーを
取り付ければ、加減速をあまり考慮しないで、簡単に設計できるからね。

さて、本題ですが、小生の経験上で、上述の計算も踏まえて、
0.1secを加速、0.3secを定速、0.1secを減速の配分にします。
すると、150mm÷{0.3sec＋(0.1sec＋0.1sec)÷2}＝375mm/sec≒400mm/secを定速値とする。
400mm/sec÷0.1sec＝4000mm/sec~2が加速値で、4m/sec^2÷9.8m/sec^2＝0.4Ｇとなります。
そして、400mm/secの定速走行パワーと0.4Gの加速走行パワーを算出し、余裕係数を掛け
使用するモータ等の動力を算出します。

そして、動力のパワーを抑えたいなら、
0.2secを加速、0.1secを定速、0.2secを減速の配分にします。(バランスが悪いが、…)
すると、150mm÷{0.1sec＋(0.2sec＋0.2sec)÷2}＝500mm/secを定速値とする。
500mm/sec÷0.2sec＝2500mm/sec~2が加速値で、2.5m/sec^2÷9.8m/sec^2＝0.26Ｇとなります。
そして、前述と同様に500mm/secの定速走行パワーと0.26Gの加速走行パワーを算出し、
余裕係数を掛け、使用するモータ等の動力を算出します。

以上、
(経験が無い××技術者は、注文が多いが、日常茶飯事の内容なので、簡単模擬で済むこと)

回答（７）の行きちがいは、書き違いをしている。
此処の処、目に余るので、生き違いを、この森でしているのでは？
臭い、悪臭が、漂っていますなぁ～。

単に、技術内容を書いている御方に、技術内容以外のコメントを。
人間性に欠けるし、頭悪いんじゃないのかなぁ～。
頭と人間性(品位)が、岩ことiwanaiと虎ことタイガース同様、ディメンジョンが壊れ、
制御できないのでは？　　www　　　lol

××技術者の記載事項は、具体性に欠け、貧弱。

要らぬことを書かずに、真摯に質問内容を、判り易く書けよ。

あまり、得意分野でないから、仕方がないか、パイレンで良く解る。（グーのチカラで）

やはり、自身でも記載しているが、××技術者確定。

回答No.7

noname#230359

＞何となく、yahagi氏に"なりすまし"の臭いを感じるのは私だけか？

何年も前の質問を発掘してきて「ぴったしの正解」を回答をするわけでもなく
自分で検証もしていないような意見提示を
枝葉末節を長文で薄っ～く延ばして「～です。」などと終始するあたりが
自己顕示欲　＞　知識欲　っぽい回答の共通点は感じちゃいますね。

＞＞加速度は、速度の微分です。・・・はぁ？
＞m/s＾2←m/s　どう見ても逆じゃね？
＞正確に言うならば、「加速度は、速度の時間積分」であろう

それは逆じゃなくて、正しいですよ。
「距離」の時間微分が「速度」
「速度」の時間微分が「加速度」
ですよ。

ディメンジョンを知らない、徘徊老人と同じじゃ悲しすぎますよｗ

回答No.6

noname#230359

＞加速度は、速度の微分です。・・・はぁ？
m/s＾2←m/s　どう見ても逆じゃね？
正確に言うならば、「加速度は、速度の時間積分」であろう

何となく、yahagi氏に"なりすまし"の臭いを感じるのは私だけか？
デメンジョンがなっていないかつ力学嘘っぱちの・・・あの"お方"のように
しかも長文で非常に分かり難い文章作成には私にはとーっても引っ掛かるんだな

＞異常無い様設計・・・問題ない設計と言うべきだろう。なぁーんか異常な香り

おお？そっか傾きだからなぁガクッ・・・＿|￣|○　徘徊老人2号誕生か？w

回答No.5

noname#230359

御回答（1）様の(工業力学)が基本です。
加速度は、速度の微分です。速度は単位時間移動距離ですので、1.5ｋｇの物体がどのような運動をするかが分らないと、加速度は分かりません。
機構の運動で、なじみ深いのがエンジンのピストン運動です。しかしこの機構には、コンロッドがありますので、非常に難解となります。簡単な機構の例は、
http://www.jfpa.biz/pocket-book/のｐ153です。小生にも解けました。
非会員価格：1,800円　※税込価格・送料別です。
手持ちの図書には、これしか見つかりませんでした。
加速度＝ｄｖ/ｄｔです。ｖ＝ｄｓ/ｄｔですので単位時間の移動距離が大きいほど　Vは大きくなります。Vが同じでもｄｔが小さいと、加速度αは大きくなります。F=mαですからαによってFが異なります。G=α＝ｄｖ/ｄｔですのでｖがどのような変化をするか（ｍにどのような力を与えて運動させるのか）が分らないと、Gは出ません。（直接測定も有りです）
御回答（4）様　?もsin　運動が条件です。
すなわち150ｍｍを往復0.5secでどのような運動をさせようとしているのか？が分らないとαは？となります。何が御心配でGを求めようとしているのかは？ですが、振動に対する部品の強度は、10ｇで異常無い様設計していました。
御参考になれば、幸いです。

回答No.4

noname#230359

振動試験で用いる概算方法が使えます。

　　http://www.eonet.ne.jp/~naohiro-okutsu/vibration.htm
　　? 5Hz、1G、1cmを使いこなそう！

　　? その自動計算サイト
　　http://info.shiga-irc.go.jp/public/data/123/52.html
　　→全振幅150mm、周波数２Hz　→加速度（計算結果） 1.2Ｇ

?の絵のようにサインカーブで往復動をするのが条件。カム駆動ではほぼ近い動きが多いはず。エアシリンダ駆動では端で受けるダンパー次第ながら、やや大きい値になるかと。
ガッツーンとぶつければ簡易計算式では無限大Ｇ。振動試験ではノコギリ歯波形という条件が選べるが、この概算は無かったはず。

お礼

有難う御座いました。使ってみます。

回答No.3

noname#230359

エアーシリンダーでの搬送を考えておられるのか、あるいはサーボモーター等
での搬送を考えているのかによっても大きく加減速時の加速度が変わってくる
だろうから、その物体？ワークの性質などもっと情報を提供するか少なくとも
加減速時間をもう少し突っ込んで、設計者自らがもっと考えなければならない

Ｇというのは加速度の見かけ上の反力のようなものであるから、求めるのは？
＞送り端で最大どれくらいのＧ・・・ということから、この位置では未だ加速
している状態であろうと推察されるから・・・エアーシリンダーなんだろぅ？
一般にエアーシリンダーならば最高速度も決められているし・・・後は自分で
もう少し調べるなり勉強しなければ、何の意味もないというかタメにならない

何度かココの森で申し上げたが、ダランベールの原理という素晴らしい原理の
お陰で静力学と動力学を同じレベルでも考えることができると申し上げました
つまりニートンの運動の第一法則に繋がり、F=maという有名な式になる訳です

＞Ｇというのは加速度の見かけ上の反力のようなもの：言い方が変だったか？

お礼

助かります。有難う御座いました。

回答No.2

noname#230359

自動計算で答え一発
http://www.nissei-gtr.co.jp/gtr/sentei/keisan_rackpini.php
http://cyclo.shi.co.jp/apps/power-calculation/

お礼

ありがとうございました。

回答No.1

noname#230359

速度線図を描けば計算できます。加減速の範囲と各位置での速度を算出する
必要があります。この際、速度は駆動の機構によるので、シュミレートして
予め計算しておきます。参考に下記のサイトを紹介しておきます。

(工業力学)
http://www.washimo-web.jp/Technology/Statics/No01/Statics01.htm
(計算・応用例)
http://www.orientalmotor.co.jp/tech/reference/sizing_actuator10/
(機構解析)
http://www.gctv.ne.jp/~kawakika/index.html

お礼

ありがとうございました。