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LMガイドに載せる50kgの質量を押すシリンダーの問題点とは？
- LMガイドに載せる50kgの質量を押す際、シリンダーの径が細くなって算出される問題が発生しています。
- この問題の原因を特定するために、物質を250mmで3秒で押すという条件を設定し、その平均速度と加速度を計算しました。
- 計算結果からわかるように、推力が非常に小さくなっているため、シリンダーの選定に問題がある可能性が考えられます。
- toshiyuki214
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- 機械設計
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全ては「剛性」の一言で終わる そのシリンダを取り付けるフレームのサイズは？ アングル材で作るとして 15x15サイズでも破断しないよね 普通なら40x40か50x50くらいだよね？ シリンダをフレームに取り付けるステーだって 概ね破断するサイズの10倍～20倍くらいの強度じゃあないかな？ 速度にも剛性は有る 1m/secの速度の精度、1m/sec±0.1m/secとかの 細いエアシリンダでは1m/sec±1m/secの誤差が有っても不思議じゃあない 分かり易い事例で、軽トラックに1トン積んで走るような事 別にそれで走れるよ スタート時にカックンカックンするけど 問題は、道交法の罰金ダケ ＜ 物理的問題は無い なので、ロボシリンダ使えって話になる ロボシリンダだと1m/sec±0.01m/secの高精度 ただ動けばいいなら細いシリンダでも動かせるけど 恐らく、カックンカックンと動くでしょうね スムーズには動かすには困難でしょう ＜不可能では無いにしても 安定した速度で動かすにはそれなりの速度剛性が必須 なので、何度も同じ事書くけど 御予算と外形寸法の許す限りの最大寸法を選択するべし
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- hahaha8635
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http://www.smcworld.com/catalog/BEST-technical-data/pdf/2-m27-49.pdf の前付28 例2）図-2のようにガイドに乗った質量30kgの負荷を水平移動させる場合、 押し側、引き側、同負荷なので、出力の小さい引き側のグラフ2を使い、 負荷率1、使用圧力0.4MPaを決め、負荷質量30kgとの交点を求め ると→チューブ内径は40mmとなります。 グラフを見て決まます まあΦ50が妥当です←押し側で使うことを想定 引き側だとワンサイズ大きくする必要がある あくまでもエアー機器なのでシリンダー内に空気が充てんする ことを頭に入れ 前付49までしっかり読めばあなたの疑問はすべて解決すると思います
- hahaha8635
- ベストアンサー率22% (800/3610)
>>私の質問に答えて下さい。 答えてますが 3秒の縛りがあるため エアーシリンダでは無理 と 日本語通じませんか？ それに対する代替え案を出してますが
補足
すみません。 じゃぁ、3秒を辞めましょう。 純粋に、質量50kgの物体をLMガイドに載せて、シリンダでゆっくりと低速で250mm押したいのですが、シリンダーサイズの選定方法を教えて下さい。 摩擦抵抗を考慮した計算は…小さく出てしまいますよね。 上司曰く、ネット上の計算ソフトを使うとそれなりに大きいサイズになるとかって… そのネット上の計算ソフトが見つからないです。
- mienaikuuki
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１秒で加速して250mmを3秒で移動したときの平均速度まで持って行くとその加速している時間には平均速度で移動できる距離の半分しか移動できませんよ。だからその分一定速になるところの速度を大きくする必要があります。あと、シリンダの摺動抵抗の分、推力は小さくなってしまいます。また、ピストンなどの部材も一緒に動きます。だからその分も考慮する必要があります。さらに動作を安定させるために背圧抵抗を×必要があります。そのため推力がおおよそ倍になるような選定をします。単純に考えて負荷率が50％ってところでしょうか。 あと、空気のシリンダはスイッチを切り換えてもすぐには動き出さないのでその分の動作時間も考慮した選定になると思います。 これだけのことを追加すれば、50mmまでは行かなくても32mm程度は必要になると思います。 おそらく添付されている資料の通り計算しても違う値が出てくると思いますし、計算ツールをダウンロードして計算させても同じ答えにならないかもしれません。さらに他のメーカーの資料を当たっても違うことが書いてあったりします。だから大きめの選定をするのかもしれません。 だから結局身近なところにいる信頼できる人を探してその人の経験と勘からの方向を教えてもらうのが一番良いことになってしまうのかもしれません。
- hahaha8635
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3秒でって縛りがあるから 配管径はさほど変わらないので シリンダー内に供給される時間当たりの空気の量は変わりません ストロークは変わらないので シリンダー面積が大きくなれば 充てん容量が大きくなります(時間がかかる) 小さくなれば充てん容量は小さくなります(時間が短くなる) 加速時間を考える間もなく 100mmとスロークするのには1秒かかる ともう考えた方がいいです 経験上それ以上出すには何だか細工をしないといけません ↑ ハマりまくります そのためロボシリンダーにしましょうと言ってます ロボシリンダーなら最大加速度も最大速度も明記されてるので 安全です コストが高いように思われがちですが 相当安くなってます 自由自在に速度を設定できます ストロークも自由自在です あとあとの変更や ランニングコストも考えると ロボシリンダーの方が断然有利です 一度使えば抵抗はなくなるのですが 異様に抵抗されます 嫌がるのはやったことのない電気屋です 電気屋も一度使ってしまえば抵抗はなくなります
補足
私の質問に答えて下さい。 ロボシリンダなんて使うなんて一言も言っていません。
補足
このφ50のシリンダの場合… 衝突エネルギーはE=0.5×50kg×0.083m= 2.075Jで良いのでしょうか？ それとも手順2の表から、質量と速度から該当するシリンダを選べば良いのでしょうか？