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軟鋼板の側方力の根拠について
- 一般的なシャーリング加工において、軟鋼板の側方力は最大せん断荷重の30%程度と言われています。
- しかし、その数値の根拠についてはよく分かっていません。
- 板厚やクリアランスによって側方力は変化する可能性があるので、詳しい情報を知りたいです。
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いつも設計の参考にさせていただいております。 下記(1)と(2)のような板ばねの設計で、ばねの任意の点でのたわみ量を計算するのに、 下記のたわみの公式より方程式の導出を試みております。 しかしながら、形状が複雑なため、導出に必要な条件をどう捉えればよいか、 考え方で悩んでおります。 d^2y(x)/d^2x = - M(x)/EI(x) y(x): xの点におけるたわみ量 x: 座標 M(x): xの点での曲げモーメント E:ばねの縦弾性係数 I(x):断面二次モーメント (1)板ばねの途中にR加工が施してある場合 集中荷重印加点 ↓ ⌒ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ( ←R加工 ↑ \ | \ ← 角度θ \ 固定端 上図は、板ばねの断面を表しております。 ばねの厚みは、固定端から集中荷重印加点まで一定で、 図の面に対して垂直な方向がバネの幅方向となります。 固定端からある距離を置いて角度θのR加工があります。 (2)板ばねの途中に「R加工」と「折れ曲げ加工」が施してある場合 集中荷重印加点 \| -┘ / 角度θ2-→ / ↓ / ⌒ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ←折れ曲げ加工 ( ←R加工 ↑ \ | \ ← 角度θ1 \ 固定端 (1)と同じく、板ばねの断面を表しております。 ばねの厚みは、固定端から集中荷重印加点まで一定で、 図の面に対して垂直な方向がバネの幅方向となります。 固定端からある距離を置いて角度θ1のR加工、ばね先端からある距離を 置いて角度θ2の折れ曲げ加工があります。 集中荷重印加の方向は、板ばね先端の面に対して垂直な方向に印加 します。 (1)と(2)のどちらも、式導出の考え方としては、下記のように考えれば良いのかちょっと判断がつきかねております。 R加工部と折れ曲げ部を直線相当と近似 集中荷重印加点 ↓ ↓ 固定端-------------------------- 基本的には、R加工部、折れ曲げ加工部を直線の片持ち梁形状に置き換えて、 たわみの計算を行う。 R部、折れ曲げ部がどのようにたわむかは、直線置き換え時のたわみ量(固定端からの距離をxとして、xの点でのたわみ量分だけ)、と同じように変化するとする、と考えておりますが、根拠が無く自信がありません。 ばね幅も変化するのですが、先ずは考え方を明確にするため、今回は一定として考えております。 宜しくお願いいたします。
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お礼
早速のご回答ありがとうございます。 ?:私も同意見です。 ?:公式から判断すると、読み取れなくはないのですが、 クリアランス=3%という前提条件がどうも気になります。 例えばクリアランス:3%・6%・10%と変化していっても、 側方力は、やはり最大せん断荷重の30%程度なのかどうか が知りたいです。