• ベストアンサー
※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:50000rpm回すのに最適な羽根の形状教えてく…)

50000rpmで回転するには最適な羽根の形状は?

このQ&Aのポイント
  • 羽根を最適な形状にすることで、50000rpmでの回転を実現する方法をご教示ください。
  • 羽根の直径が約50mm程度で、最高で50000rpmの回転をさせたいと考えています。効率の良い羽根の形状について教えてください。
  • 使用するエアーの圧力は5kg/cm2で、回転時間は99時間を超える予定です。エアーモーターとして使用するために、トルクは23N・mを目指しています。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
noname#230359
noname#230359
回答No.2

エアーモーター?は、エアータービンと考えて良いのでしょうか?エアータービンという前提でお答えします。東京海洋大学に刑部と言う先生がいます。osakabe@e.kaiyodai.ac.jp 空気を動力にすると、空気の比重量が、22.4リットルで、約29グラム、それに空気圧力を掛けたものが、スピンドルを回すエネルギー減となります。ノズルからの空気噴射速度はマックスが音速(340m/sec)これが、スピンドル外径φ50に伝えることができる最高速度です。ですから、φ50の最高周速は、約130000rpmと言うことに成ります。エアタービンの場合、衝動タービンになります。衝動タービンのコツは、排気効率に全てがかかってきます。羽の形状は、φ50なら、20枚前後で、普通のギア(水車の羽)型で十分です。なおノズルの径は大きくする必要があります。音速が出せるのは、ノズル直径の5倍までの範囲です。これを、ポテンシャルコアと呼びます。φ50ですと、多分重量がかなりあると思いますので、空気を大量に使う必要があります。

参考URL:
http://www.e.kaiyodai.ac.jp/~osakabe/
noname#230358
質問者

お礼

早速の回答有難うございます。 HP等参考にてみます。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

その他の回答 (3)

noname#230359
noname#230359
回答No.4

上記HP見ました。…その他この詳細は直接上記メーカーにお伺いしたほうでよろしいでしょうか。 ↑に対して、お答えします。 実は、以前、私が設計製作したものです。 ノズルは、φ1.5mm。軸直径は、φ25mm。100,000rpmは確認しましたが、フィールドバランサーでバランスを取った方が良いです。バランスを取らないと、どこかの回転数で、激しい振動が起こります。これを、危険回転数と呼びます。東京海洋大学の刑部先生の指導の下に、設計製作しました。エアを供給すると、自然に回転が始まります。回転数の制御は、スピードコントールバルブが必要です。山武の「マスフローコントローラー」を使うと、リモートコントロールで速度制御が可能でした。現在は、技術アドバイスに回っているので、製作してあげることはできません。作り方のノウハウを提供します。 lab72@po28.lcv.ne.jp に直接問い合わしていただければ、更に詳しい情報を提供できると思います。

noname#230358
質問者

お礼

いろいろ有難うございます。 早速ですが現在試作にて製作しているのも があり、詳細をお伺いしたいのでメールいたします。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
noname#230359
noname#230359
回答No.3

空気静圧軸受けで、100000rpmが出せるベアリングのイメージ画像みつけました。

参考URL:
http://www.lcv.ne.jp/~lab72/air_bearing.html
noname#230358
質問者

お礼

上記HP見ました。 エアタービン内臓オリフィス絞り型エアベアリングとありましたがこれ自体にエアーを供給すると100000rpm回転するという事でしょうか?その他この詳細は直接上記メーカーにお伺いしたほうでよろしいでしょうか。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
noname#230359
noname#230359
回答No.1

 微妙かもしれませんが、自動車のターボチャージャーに使われているタービンの形はどうでしょうか? あの形状ですと、高速流体を回転の力に変換することができます。  むしろ、計算してないので申し訳ないのですが、支持するベアリング(軸受)の選定が問題になると思います。ボールを使用するにしてもかなり特殊なものになると考えられますし、流体軸受がよさそうですが、研削盤以外で使われていると聞いたことがありません。  そもそも、具体的な用途はなんでしょうか? 文章からして加工機のスピンドルと感じましたが……?

noname#230358
質問者

お礼

早速の回答有難うございます。 一度調査して検討してみます。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 18.5kW、1440rpmのモーターを使用し、かさ歯車を使って動力を

    18.5kW、1440rpmのモーターを使用し、かさ歯車を使って動力を分岐させ、2箇所でフィンを回転させようと考えています。     18.5kWのモーター        ↓             かさ歯車(片側支持)→フィン(480rpm)   かさ歯車(両側支持)        ↓     フィン(1440rpm) 歯車の形状を決めるため、動力を出したいのですが この様に2箇所に動力を分ける場合、 どのように動力は分配されるのでしょうか? フィンの回転する場所は、同じ水槽内の流体の中です。 資料などを調べても2箇所に分岐させる場合についてが、よくわかりません。 初歩的な質問で申し訳ございませんが、よろしくお願いいたします。

  • モータの選定

    Φ400、L250のロール状の物をモータで回転させたいと 思っております。(モータは横方向に設置) モータはサーボモータで「低格トルク:3N・m」 「最高トルク:9N・m」「回転数:3000rpm」のを 使用予定です。 モータはトクルがどれぐらいあって、いくつの減速機を取り付ければ いいのでしょうか?

  • 減速機の低回転数側の出力トルクと回転数限界

    インバーターではなく、機械式減速機での質問です。 モーター直結の減速機で、例えばS重機にて最低回転数8rpmのとき、出力トルク〇〇N・m、最高回転数80rpmのときに出力トルク〇〇rpmと記載があります。 ここで質問ですが、機械式モーターは常時低回転(1800rpm)で回転しているので、定格出力は一定と思われます。 W=2πnTよりT=W/2πnになるので、双曲線になり、nがゼロになればトルクは無限大になると思われます。しかし、上記のようにミニマムで、8rpmのとき、出力トルクが〇〇N・mと記載しているのは、これ以下の回転数は機構的な制限によりこれ以上は実現出来ないと言うことでしょうか。 また、機械式トルクリミッターがついているのでしょうか。ㄽ

  • 最高出力とか最大トルクとか~rpmどのように解釈すればよいのでしょうか?

    現在はこのような車に乗っています。 ホンダシビックフェリオVti  車両重量 1080kg  総排気量 1493cc  最高出力 130ps/6800rpm  最大トルク 14.1kg・m/5200rpm このほど買い替えを考えておりまして、以下のような車に買い換えようと思っています。 買替え案1  プジョー206スタイル  車両重量 1040kg  総排気量 1360cc  最高出力 74ps/5500rpm  最大トルク 12.2kg・m/2600rpm 買替え案2  プジョー206XTプレミアム  車両重量 1100kg  総排気量 1587cc  最高出力 108ps/5800rpm  最大トルク 15.0kg・m/4000rpm このときの最高出力とか最大トルクとか~rpmとかがよくわかりません。今乗っている車と加速の性能とか、と比べるとどうなんでしょう? ちなみに今の車については、高速道路では特に不満は無いのですが、一般道ではなんか車が重い感じがして加速力に不満があります。 試乗をすればわかるとは思うのですが、予備知識として持っていたほうがいいと思っています。 詳しい方教えてください。

  • モータートルク選定について

    モーターの選定について教えて下さい。 現在、電動の装置を制作しています。Panasonic社製 EZ7411 スティックドリルドライバー を仮付けし、低速回転(トルク4.4N・m ・ 回転数200rpm)にて運転した所、装置は問題なく回転しました。しかし高速回転(トルク1.5N・m ・ 回転数600rpm)にすると重く運転が不安定です。 正式な装置にする為、市販のギアードモーターの選定をしているのですが、カタログのモータートルクが低く困っています。 装置は手持ちの為、出来るだけ軽いのが理想です。(モーター・ドライバー・バッテリーで1.5Kg以下) ラジコン用モーターが理想と思い確認したのですが(タミヤ製 540K75)のギアードモーターでも最大効率時トルク12kgcmとの記載です。 しかし実際は運転時間が短いので、このギアードモーターでもモーター損傷無くその4倍程度のトルクで運転出来るものでしょうか? 使用条件 ・トルク4.4N・m以上 ・運転スパン 10sec運転 2min停止 ・重量は軽い程可 ・回転数は、200rpm以上 スティックドリルドライバーをそのまま使用しますと周辺のスペースが少なく当たってしまうので、モーター、コントローラー、バッテリーをコンパクトにまとめるつもりです。 バッテリー駆動のモーターでお勧めの物がございましたら教えて下さい。 どうぞ、宜しくお願い致します。 EZ7411 http://www2.panasonic.biz/es/densetsu/powertool/recommend/ez7411/

  • モータについて

    P=Tn/9654という式があり、これより動力kWとトルクNmと回転数rpmが求められますよね? これって、例えば、920rpmを0.4kWで回っていればその時のトルクが4.15Nmいう事ですよね? 良くモータのスペックに容量0.4kW 50/60HZ 回転数920rpm/1110rpmと記載されているてトルクが記載されいないのは、何故ですか? ここから算出すると、トルクは4.15Nmと3.44Nmですがこれは定格トルクとは意味が違いますか? すみません。 混乱しています。どなたかご教示下さい。 宜しくお願い致します。

  • モーターについて

    同じモーターを使用する場合、1500rpmのモーターとインバータで1000rpmまで回転数を落としたモーターのトルクはどちらが大きいのですか?色々、調べてみると高回転のモーターの方がトルクが小さくなるみたいですが、直感的には高回転のほうがトルクがでると思うのですが。よろしくお願いします。

  • 回転数10000rpmで連続回転できるモーター

    回転数10000rpmで、1000時間連続回転可能な、モーターご存じでしょうか? 回転負荷は、アルミ製の円柱で、必要なトルクは、200mNm程度です。 ご存じであれば、品名、メーカー名も教えていただけると、大変助かります。 宜しくお願い致します。

  • 変速のタイミング

    最高出力 150PS/6200rpm 最大トルク 19.4kg・m/4200rpm のMT車の場合、エンジン回転数が 何回転くらいで変速したら、一番速いのでしょうか?

  • 15~300rpm無断変速制御に使用するモーター…

    15~300rpm無断変速制御に使用するモーター及び周辺機器 20~300rpm無断変速制御したいのですが、 なるべく低コストでで簡素な方法を教えて頂けないでしょうか。 インバーター制御ではトルクを考えるとモーターメーカーの使用範囲を超えてしまいます。 ポールチェンジモーターなども考えたのですが、正直情報が乏しいです。 【主な使用回転数】 1、初め15~20rpm範囲で数分間の固定回転。 2、その後300rpmまで回転上昇。 3、数分回した後、300rpmから徐々に開転を落し 0rpmで停止 4、モーター容量0.75kw 以上のサイクルで使用します。 色々と知る範囲内で、機器を組み合わせ捜してみたのですが、最適な方法機器が見つかりません。 もし、使用するモーター及び、周辺機器のメーカーなどが解かれば その辺りも教えて頂ければ幸いです。 説明詳細情報が少なく申し訳無いのですが、何卒宜しくお願い致します。