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曲げモーメントの計算方法と許容曲げ応力の求め方
noname#230359の回答
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条件の確認を重点的にしませんか？ ┏━┓ ┃ ┃←車輪２個、スパン800mm ┃ ┃ ┏━┓ ┃ ┣━━━━┫ ┃┃ 中心線 → ─╂─╂────╂─╂╂─ ┃ ┏━━━━┓ ┃┃← 例えば、吊りのフック ┃ ┃ ┃━┛┃ これが、5kg程度 ┃ ┃ ┃ 時々、Max160kgを吊るす ┗━┃ ┃ 軽量形鋼 ┃ ┃ Ｃ－75×50×19.5×1.5 →┃ ┃ 支持スパン2500mm ┃ ┃ ┃ ┗━━━━┛ ┃ ┏━━━━━┛ 以上の条件なら、 ┃ 先ず、曲げモーメントは、 ┃ Ｃ形鋼の支持スパン（2500mm）内を車輪が動くとして、850mmと1650mmの位置がMax条件です。 因って、その荷重は其々80kg掛かるとして、モーメントは80kg×850mm＝68000kg･mmとなります。 Ｃ－75×50×19.5×1.5の断面係数が見つからないので、Ｃ－75×45×15×1.6で代用すると、 68000kg･mm÷（7.24cm^3×1000mm^3/cm^3）＝9.39kg/mm^2となり、頭上の使用では不可です。 ステンレスSUS304の耐力は205N/mm^2（21kg/mm^2）です。その45%ですから、安全率不足です。 ステンレスでない場合は、SS400の降伏点に対して何%かを確認します。目安は20%です。 等々で確認していきます。内容は合っていますか？ 安全率のサイトを以下に記します。 http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/ch02/ch02_01.html です。それと、貴殿が確認した方が良い他の資料は、以下から順に確認して下さい。 http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/index_j.html そして、できれば工学の書籍、例えば機械設計や材料力学等の購入をお勧めします。 貴殿の補足条件では、モーメントは80kg×30mmで2400kg･mmとなります。 また、断面係数は、板厚1.5mmで長さ2500mmですから、1/6×2500mm×（1.5mm）^2の計算で 937.5mm^3です。 そして、●部の応力は2400kg･mm÷937.5mm^3＝2.56kg/mm^2となります。 でも、実際には支持スパン2500mm間へは、80kgの車輪が2個なので、モーメントは2×80kg×30mm＝ 4800kg･mmとなります。●部の応力も4800kg･mm÷937.5mm^3＝5.12kg/mm^2となります。 これ位な応力なら大丈夫ですが、80kgが2箇所に集中しているのが問題です。 車輪をやめて、スキー板のような樹脂で80kg×2の荷重が2箇所に集中しないように分散させる工夫 をさせたら良いと思います。 樹脂の材質は、超高分子量ポリエチレンが良いと考えます。 また、Ｃ形鋼の2500mm間での曲げモーメントに対する応力値もあまり良い数値ではありません。 再考をした方が良いですよ。
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