滑り出す条件

質問

以下のような形状のもので滑り出す条件を教えてください。

以下の図はスライド機構です。
以下のような形状のものがF=10kgに力で押すときに滑り出すかどうかの条件が知りたいのです。
採取的にはLに高さがどの高さまで滑り出す条件に当てはまるかを理論的に教えてください。
L型のブラケットの重さは1ｋｇで摩擦係数は0.14とします。

条件が不足なら補って教えてください。お願いします。

回答No.2

foomufoomu · ベストアンサー

作用する力は2つどころではありません。
レールを上に押す力、下に押す力 は実際には縦線のある三角形σ上、σ下のような分布荷重として作用しますが、これは、それぞれ1つの力に置き換えて考えることができるので、それがF上、F下です。
前の回答のLは、F上とF下の間隔になります。これを計算するのが難しいですが（不可能ではありませんが、無料で答えられるような手間ではない）、とりあえず勘で決めておいても、それほど不都合はないでしょう。
赤の矢印で示したのが摩擦力で、それぞれF上、F下に摩擦係数をかければ出ます。

あとは、前回の回答の通りです。

＞シリンダーで押すことを想定していまして、シリンダーで10ｋｇの力まででるように想定していました。
そういうことではなくて、「初めから10kgfと決めてかかると、この問題は解けませんよ。」という話です。最初はF右は未知数として解かなければなりません。

お礼

丁寧に誠実にお答えいただきまして感謝に耐えません。
本当にわかりやすい説明ありがとうございます。

補足

だいぶ機械の設計から離れていて勘違いしていました。

計算式あっていました。
ほんとうにありがとうございました。

回答No.1

foomufoomu

難しい問題ですね。現実にこういう装置を作るのでしょうか？

不足している条件としては、これは、ゆっくり動かすのでしょうか？　それとも、いきなり10kgfの力が、ハンマーでたたいたようにかかるのでしょうか？
（つまり、L型ブラケットの加速度を考慮しなければならないのでしょうか？）
とりあえず、加速度は考慮しなくてよいものとして答えます。

L型ブラケットが、レールを上に押す力は、図にもある通り、
F上＝F右 *H/L でよいでしょう。(ほんとはブラケット重さによるモーメント分を引くのですが)
一方ブラケットがレールを下に押す力は、これにブラケットの重さ分Wを足して、
F下＝F上 +W
この2つの力に摩擦係数をかけたものの和がF右になり、これが10kgf 以下であれば滑りだすことになります。
（F右は10kgfと決まっているわけではありません。摩擦力に等しい大きさになります。）

（F上+F下)*μ = F右
（F上+F下)*μ=((F右*H/L)*2+W)*μ=F右
これより
F右=W*μ/(1-2*μ*H/L)
（　計算あってるかな？　）

お礼

ご回答ありがとうございます。

Ｆが二つあるとわかりにくいので
ｆ＝10ｋｇ＊25/50＝5ｋｇ
とします。

Ｆ上の意味がわかりませんが

>（F右は10kgfと決まっているわけではありません。摩擦力に等しい大きさになります。）
確かにそうです。
シリンダーで押すことを想定していまして、シリンダーで10ｋｇの力まででるように想定していました。