ギヤードモータ選定

質問

今回初めてレールと車輪の設計をしているのですがモータ選定の部分で迷っています。
レールと車輪(共に材質は鉄)間の摩擦係数及び最大摩擦係数の数値はいくつで
計算すれば妥当でしょうか？
この値で大きく変わってしまいます…
ご教示の程よろしくお願い致します。

回答No.4

ohkawa3

一般的に言われている摩擦係数は、前のご回答の通りと思いますが、摩擦係数は環境条件によって変化します。
箱根登山鉄道では粘着式鉄道（普通鉄道）としては最急の80‰（パーミル）という勾配の区間があります。この数値を根拠とすれば、レールと車輪の関係で、信頼し得る最大の摩擦係数は、0.08程度と考えることがよさそうに考えられます。もっと安全率を加味すれば、一般の電車線路の最大勾配が30‰（パーミル）であることを考慮して、信頼し得る最大の摩擦係数を0.03程度と考えた方がよいでしょう。
繰り返しで恐縮ですが、摩擦係数は環境条件によって変化しますので、レールと車輪の間に油分や水分が付着する可能性があればもっと安全率を高く設定する必要がありますが、仮に滑走する状態が生じても危険を回避する他の手段があれあば、もっと強気の値を設定することも可能と思います。
一般的な産業機器では、人命を預かる鉄道ほどの安全率は確保しなくてもよい場合も多いでしょうから、システム設計に用いる摩擦係数の決定には、リスク分析を適切に行うことが宜しいかと思います。

参考URL：

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%AE%B1%E6%A0%B9%E7%99%BB%E5%B1%B1%E9%89%84%E9%81%93%E9%89%84%E9%81%93%E7%B7%9A

回答No.3

lumiheart

https://sentei.nissei-gtr.co.jp/calculation/bogie/index.php
https://cyclo.shi.co.jp/apps/powerCalculation/daisya.htm
(参考目安値）　μ＝0.1 ～ 0.3

>この値で大きく変わってしまいます…
普通の産業機械では気にするほどの大差なんて憑かないけど？
概ね、安全率の誤差の範疇で消えてしまうレベルに過ぎないんだけど？
安全率３にするか５にするか？
全負荷で考えるか７５％負荷か？或いは１２０％負荷か？

摩擦負荷なんかよりもイナーシャの計算の方が遥かに重要なんだが

回答No.2

hahaha8635

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%BB%A2%E3%81%8C%E3%82%8A%E6%8A%B5%E6%8A%97
0.2-1

ラック式か自然落下しか作ったことないが

回答No.1

tetsumyi

こんな大変な設計でここで質問しても信用できないでしょう。
実際に歴史的な経験がある何々重工等の大企業なら多くのデータを持っているでしょうから相談してみてください。
企業秘密の部分が多いですからデータを入手できるかどうかは疑問ですけど。
会社として新規に挑戦するのであればレールと車輪のサンプルを製作して自社で摩擦係数を測定するのが筋でしょう。
それでも実際に試作テストして問題点を洗い出して設計変更が何回か必要でしょう。
短期間でまともな車両システムを目指すなら大企業から高スキルを持った技術者を引き抜く等しないと、まともな物が完成するには５～１０年は掛かるでしょう。