自重撓み量の抑制方法に関して、

質問

設計のスペック（仕様）がきつくて、困っております。

内容は、ステンレス又はアルミ材を使用して、
幅；25mm相当、厚さ；15mm相当、長さ；2400mmの角棒又は角パイプ 仕様で、
中央部分を受け、自重の撓み量を『零』に限りなく近づけるには、
どんな工夫が必要でしょうか？また、類似の使用実績はありませんか？

例えば、自重撓み量を計算して出し、逆ベンド加工して「みかけ」の撓みを抑える。
角棒と角パイプのそれぞれでやった経験はありますか？
どのような処に加工を出されましたか？

角棒又は角パイプの組み合わせで、部品構成を考えていますが、
やはり、加工を伴うと、角パイプは不利、角棒が有利でしょうか？
自重撓み量は、その逆ですが。

多分、角棒では約 4mm、角パイプ（t1.5mm程度）では 2mm程度が、両端の自重撓み量です。

その他に、線膨張係数が低く抑えられるステンレスがありますが、
縦弾性係数が改良された、ステンレスorアルミ材はないのでしょうか？

こうなると、炭素素材かチタン合金で再計画した方が良いのでしょうか？

回答No.2

noname#230359

中央部は何点で支持しますか？　車輌の横置き板ばねでは　４点支持して
支持点をねじ調節して　先端の高さをあわせます。

角パイプ内に　支持棒をオフセットして　実質４点支持にしては？
センターにねじで調節機構がつけられます。

根元は角棒　次第に角パイプの肉厚を薄くする。
釣竿ですね。インロー継ぎを回して曲がりを調節する。

お礼

アドバイス有難う御座います。
中央部受け幅が短く、且つ自重撓み抑制なので、
逆ベンドで計画を進めるつもりです。

また、新しいアイデア等がありましたら、連絡をお願いします。

中央固定部分は約50mmで、2200mmの自重撓み矯正は難しいです。
材料力学、機械設計、物理、等々で考察しても非常に難解です。
逆ベンド方式で対応します。

回答No.1

noname#230359

縦弾性係数は元素固有の特性なので、どんな合金にしても変えることは出来ません。
『線膨張係数が低く抑えられるステンレス』＝インバーですが、強磁性体の特異な性質を利用しているのであって、縦弾性係数は変わりません。

チタンは、縦弾性係数はアルミの1.5倍、比重は逆に1/1.6倍なので、負荷が自重だけならメリット少ない。

炭素素材は、どうやって入手するか。

結局、自重を軽くするしかない。それで自重の撓み量を補正するしかないとなってアルミに落ち着くのでは？
Ｔ形などのサッシ材を機械加工で削るとか。
勿論パイプは有効でしょうが、ベンドで精度が得られるか疑問があります。

お礼

回答ありがとうございます。

何かブレイク・スルーできるヒントがでればと考え、初めて投稿しました。

コストが多少かかっても、インパクトがある素材なら付加価値がつき、
良い宣伝にもなると思ったのですが、甘いようですね。

実現性が薄くても、何かヒントとなる内容を新たに思いつかれましたら、
引き続きアドバイスをお願い致します。