クランクプレスの圧力能力とトルクについての質問

質問

クランクプレスの、圧力能力とトルク(クランクの接線力)の関係について質問です。
写真を添付します。

モータなどでクランクシャフトを回転させ、コンロッドを介してスライドを押す力を考える際に、写真左のような図がでてきました。

当初、モータによるトルク由来の接線力の一部が、コンロッドを押す力Pになるのだと考え、写真右半分の右側のように、接線力Fを斜辺とする直角三角形を考え力を分解していました。

しかし、調べたり本を読んだりすると、写真右半分の左側のように、コンロッドを押す力Pを斜辺にして、力が分解されていました。

私はモータトルクによる接線力Fの一部がコンロッドを押す力Pになるのだと考えていたので、F≧Pだと思っていたのですが、Pを斜辺にとるとF≦Pとなり、モータトルク由来の接線力以上の力がコンロッドに伝えられることになると思います。

ただ、確かにコンロッドが存在せずに、クランク軸に直接スライドを取り付ける場合を考えると、私の考え方ではα=0のとき、接線力は水平方向にのみ働き、スライドを押す力にはならないので、間違ってはいるとおもいます。

写真における、右半分の左側、Pを直角三角形の斜辺にとる図が正しいとは思うのですが、なぜこのような作図になるのかがわかりません。
私の考えで間違っている部分、また、なぜこのような作図になるのかを教えていただきたいです。

本などをみてみても、図からとしか書かれておらず、どうしてそのような図になるのか、どうしてそのような力の書き方、分解の仕方になるのかがわかりません

よろしくお願いいたします。

以上。

回答No.2

中京区 桑原町（@a4330）

α=0はプレスの下死点です、だからプレスとしての仕事は終わってます、力は不要です。

回答No.1

ohkawa3

専門家ではありませんが・・・・、
クランクプレスでは、フライホイールがもっている運動エネルギーをがワークの変形させるエネルギーに転換されることを主体として、ワークを圧縮する力を考慮することがよさそうに思います。
モーターのトルクを基準とするのではなく、モーターのトルクによるエネルギーをフライホイールが蓄えて、下死点付近で一気に放出するような考え方で、力を考えることが現実的と思います。
平行四辺形の考え方で力を分解することは正当な方法と思いますが、フライホイールが減速する際にどれだけの力を発生するかを求めようとすると、行き詰まりそうな印象があります。