摩擦の少ない回転台を探す方法

2021/03/23 20:47

このQ&Aのポイント

角運動量保存則のデモをするために、摩擦の少ない回転台を探しています。
ベアリングや摩擦の少ない素材を使用した回転台が適しています。
機械の知識がないため、適切な選択が難しいです。アドバイスをいただきたいです。

dtakeshita
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開発
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ベストアンサー

kon555
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2021/03/23 22:34 回答No.5

　基本的にはベアリング使用の回転テーブルであれば、ご要望のような抵抗感ないスムーズな回転だと思います。　モノタロウで言うとこの辺りとかですかね。 https://www.monotaro.com/g/00342084/ https://www.monotaro.com/p/1073/4683/ 　ただこうした回転テーブルは、あまりにも回転が軽すぎるとかえって作業性が悪いため、あえて抵抗感を付けている場合があります。　上記の回転台で言うと、電線などを巻き付けたドラムから引き出すために使うわけですが、引っ張り終わってもドラムが勝手に回っていると具合が悪いわけです。なので自然と回転が止まるような抵抗をつけている製品はあります。　一方で、そうしたストッパー類はユーザー側で工夫してくれ、というタイプの製品も普通にあります。多分貴方が欲しているのはこのタイプでしょう。　この辺りの抵抗感については、実物を見ないと中々分からないですね。　なのでオススメは、こうした商品のメーカーに直接問い合わせる事です。モノタロウのページにも質問機能はありますし、メーカーは大抵商品仕様についての問い合わせ窓口があるものです。　その際に、貴方の使用用途として人が乗って回転すると素直に言うと「危険なのでやめてくれ」と言われるだけですから「御社製品の〇〇について、回転抵抗がどの程度か知りたい。70～80kg程度の重量物を乗せてある程度の勢いをつけて回転させた時に、どの程度の時間で回転が止まるだろうか。△△秒程は回転し続けるような、出来るだけ抵抗のない製品を探している」と言えば先方から回答があると思いますよ。

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nowane4649
ベストアンサー率54% (230/420)

2021/03/24 17:22 回答No.7

最強は、エアベアリングや磁気軸受けといった非接触軸受け。エアホッケーでわかるように驚異の低摩擦が実現できます。ただ、非常に高価なので、現実的には選択肢になりません。次いで、転がり軸受けが低摩擦です。この時、回転抵抗としては、まず潤滑剤の粘性が大きく影響します。グリス潤滑の物は抵抗が大きく不向きであるので、脱脂して使う必要があります。(もしくはクレ556のような低粘度の浸透潤滑油での潤滑) そして、次に影響するのが、転動体の転がり摩擦です。トルクは力の大きさ×中心からの距離ですので、軸受の径が大きいほど、同じ摩擦力での抵抗トルクが大きくなります。つまり、軸受けの径はなるべく小さくしたいわけです。しかし、軸受けの径が小さくなり過ぎ、上に乗った時の力点が軸受けの外になると、てこの原理によって、軸受けにかかる力が増幅されてしまい、摩擦の増大による抵抗トルクが生じるようになります。なので、適切な軸受けの径を選ぶことが重要になります。スラスト玉軸受とニードル軸受けをセットにした製品やアンギュラベアリングを組み合わせた製品がミスミであるので、これを使い、回転台を自作するのが、実用的な価格で最も低摩擦を実現できるかと思います。 https://jp.misumi-ec.com/vona2/detail/110300101010/ https://jp.misumi-ec.com/vona2/detail/110300589340/?CategorySpec=00000005528%3a%3ac&clkid=clkid_basic_shape_template https://jp.misumi-ec.com/vona2/detail/110300094710/?clkid=clkid_basic_shape_template 次いで比較的安価かつ、お手軽なのが、1万円前後の業務用回転台を利用することです。このての製品は回転を軽くするために、無潤滑で設計されているものが多い印象です。以下の製品などは、すでに板状で耐荷重も100kgとありますので、そのまま、デモに使えると思います。 https://www.monotaro.com/p/3732/4481/ 安価に済ませる必要がある場合は、質問で挙げられたようなモニター用回転台を脱脂した上で、板を取りつけることが良いかと思います。

okok456
ベストアンサー率43% (2747/6353)

2021/03/24 05:53 回答No.6

回転椅子でも子供科学館で　回転椅子で同じような実験コーナーがあったのを思い出しました。 https://www.youtube.com/watch?v=wqmA3-kfQq8 http://www.edu.city.kyoto.jp/science/online/labo/24/index.html

ohkawa3
ベストアンサー率59% (1509/2539)

2021/03/23 22:09 回答No.4

回転中心に対して、荷重の偏芯を小さく抑えることが可能であれば、径の小さいスラストベアリングを使った方が、回転に対する摩擦抵抗を小さくすることができるので、デモンストレーションを理想に近づけることができると思います。その反面、径の小さいスラストベアリングで、偏芯荷重が大きくなった場合は、摩擦抵抗が大きくなったり、著しい場合はベアリングが外れたりする（脱線する）可能性もありそうです。どの程度のデモンストレーションを行いたいかに依存しますが、ご自身がパフォーマンスを行い、回転中に偏芯が生じないように十分にトレーニングを積むことができるのであれば、径の小さいスラストベアリングを選定することで、デモンストレーションを理想的なものに近づけることができると思います。摩擦抵抗を更に小さくしたいとお考えであれば、一般的なスラストベアリングを使うのではなく、気体を使った浮上（ドライアイスパック）や磁気浮上のような方法も検討なさったら如何でしょうか。その際でも、回転中心を確保して、ラジアル荷重に対する回転摩擦を小さく保つために、小径のボールベアリングを併用することは有効と思います。

質問者

補足 2021/03/24 12:42

詳しくご説明頂きありがとうございます。磁気浮上は考えたことがなかったのです。当方、工作はあまり得意ではなく、キットのようなものを探したところ、軽いものであれば磁気浮上出来るようなキットがありました。ただ、人の体重を支えられるようなものは見つかりませんでしたので、もし何かご存知でしたらご教示頂ければと存じます。