旋回トルクの算出
- 回転半径は１ｍで２トンの重量物を９０°旋回させるために必要な旋回トルクを計算しましょう。
- １０秒で９０°旋回させる場合に必要な旋回トルクを算出する方法を解説します。
- 旋回トルクの計算式を使用して、回転半径や物体の重量から必要なトルクを求めることができます。
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旋回トルクの算出
回転半径は１ｍで２トンの重量物を９０°旋回させたいのですが、その時必要な旋回トルクはどのくらい必要なのでしょうか。ちなみに１０秒で９０°旋回させます。 よろしくお願いします。
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２トンの重量物は車輪で支えることができますか？そうすれば旋回トルクは 小さくて済みます。たとえば車輪の（転がり）摩擦係数を0.1とすれば旋回トルクは２トン×0.1×1ｍ＝1960Ｎｍとなります。ただしこれは旋回するための最小トルクであって，ある速度で運転したい場合は重量物を加速するためのトルクが必要です。運転パターンにより異なるのでここでは定加速+定減速で運転するとします。このパターンで10秒で90°旋回するためには最大速度を90°／5秒の速度を5秒で実現する必要があります。すなわち （π/4）×1ｍ／25 ｍ秒2 の加速度を得る必要があります。重量物に加える力は ２トン×（π/4）×1ｍ／25＝63Ｎ，トルク換算すれば63Ｎｍが必要となります。すなわち摩擦トルク+加速トルク＝2023Ｎｍと計算できます。 トルク×角速度＝エネルギに換算すると320Ｗとなります。 実際の設備においては２倍程度の裕度は必要と思われます。
単位は、Ｎ（ニュートン）でなく、kgを使用します。 さて、旋回トルクは、1m×2000kg ≒ 2000kg･m 以上です。 そして、動力は、2×π×N（rpm）×T（kg・m）÷（102×60）と なります。回転数；N（rpm）、トルク；T（kg・m） 因みに、10秒で90°旋回 ⇒ 1分で540°（1.5回転）⇒ 1.5rpmなら、 2×π×1.5rpm×2000kg･m）÷（102×60）≒ 3.08kW以上必要。 なのですが、シリンダーで、例えば100kgの物を持ち上げる時に、 シリンダ推力を102kgにすれば、持ち上がりますが、非常にゆっくり です。通常は、1.5～2倍のシリンダ推力とし、サクサク動かします。 因って、 ★ エア機器等の場合は、 トルクが、2000kg･m×1.5 ＝ 3000kg･mの物を選択 ★ モータ等の場合は、 3.08kW×1.5 ≒ 4.5kWの物を選択して、回転が1.5rpmになる様に 減速機を取り付けます。
お礼
ありがとうございます。 これで、検討してみます。
このサイトの検索ウインドウに"モータ選定"と入れれば↓が出てきます http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=186021&event=QE0004 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=169118&event=QE0004 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=166532&event=QE0004 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=164145&event=QE0004 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=163023&event=QE0004 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=159214&event=QE0004 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=155864&event=QE0004
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