容器の倒れにくい場所を知りたい
- PETボトル(５００ｍｌ)の容器を押した時、一番倒れにくい場所を知りたいです。
- 重心が倒れにくい場所であると思われますが、詳しい根拠はありません。
- コンベヤ設計をしている方の知見があるかもしれません。
- 締切済み
容器はどこを押すと一番倒れにくいか
例えば、PETボトル(５００ｍｌ)の容器のある一転を押した時(押す力や速度は無視)に、 どこを押すと一番倒れにくいのでしょうか。 特に根拠や裏づけはないですが、なんとなく重心ではないかと思ったのですが、実際にはどこを押すと 倒れにくいのでしょうか。 多分、コンベヤ設計をしている方は詳しいのではないかと思います。 宜しくお願い致します。
- 開発
- 回答数9
- ありがとう数8
- みんなの回答 （9）
- 専門家の回答
みんなの回答
実際の条件を抜きにした思考は意味が無い気がします。 倒れにくいと表現される重心より高い位置で押しても 設置面の摩擦係数が小さければ倒れません。 この時点で倒れにくいという世界を逸脱します。 実際には摩擦係数、衝突速度、質量、重心位置、形状等を条件とした 場合において検討が成立すると思います。
＞(押す力や速度は無視) 高校生の物理の問題ならば、このような仮定もいいと思いますが、 実際には押す加速度が一つのキモと思います。 押す加速度が十分に小さい場合は、接地面に限りなく近い箇所を押すことが 転倒モーメントを最小にできる。 押す加速度が大きく、接地面に働く摩擦力（摩擦係数×質量×重力加速度） よりも、ボトルの質量を加速するために必要な力の方が十分に大きいと みなせる場合ならば、重心を押すことが転倒モーメントを最小にできる。 一般的に考えた場合、加速度は上記両者の中間となると考えられるので、 重心と底面の中間あたりを押すのが良いというのが回答者の皆さんの結論。 ただし上記の議論は、ボトルを押して加速する際の転倒しにくさの問題で あって、押す力が無くなったときに勢い余って転倒するかどうかは別の 考慮が必要と思います。
お礼
回答ありがとうございまいした。 一筋縄ではいかないんですね。
とほほ…。ワイヤーロープの張力計算処理に類似していますが…。 ┌─────────┐ ←の方向から押すと点0を支点に傾きます。 │ │ ・印の重心が点0より左側になると転倒します。 │ │ 傾きかけ始めは、1/2(横の長さ)×重さ の回転 │ │ モーメントが働き元に戻ろうとします。 │ ↓重心 │ また、倒そうとするモーメントは、 │ ・ │ 押す位置の高さ×押す力です。 │ │ │ │← │ │押す位置 │ │ ──┴─────────┴── ↑O 図で説明の内容から、 1/2(横の長さ)×重さ ＝ 押す位置の高さ×押す力 が成り立ちます。 1/2(横の長さ)×重さ の回転モーメントは一定です。 倒れ難い事は、押す力が大きい事になります。(大きな力でないと倒れない) すると、上式で考察すると 押す位置の高さ を小さくすると 押す力 が大きくなります。 因って、より接地面に近い(押す位置の高さを低い)位置で押すと倒れ難くなります。
昔、液体の入ったガラス瓶４本を、まとめて押し出す機械の設計をしました。 トップチェーン上から検査盤のステージに押し出すものです。 瓶の重心位置から下全体を、横方向から平板で押し出すようにしました。 トップチェーンとの隙間は３?程。 倒れもせず、普通に押し出せた記憶があります。 御参考まで。
お礼
ありがとうございまいした。
プラスチックテーブルトップチェーンで搬送コンベアーの設計をお勧めします。ベルト式コンベアーでは不具合多発しましたね。 ストレート搬送テーブルトップチェーンは缶・ペットボトル・ケース等の搬送に適しています。 http://www.kana.co.jp/home/han_chain_j/top_chain7_sankou.htm つばきグループの搬送コンベアー“プラトップチェーン”採用事例、不具合対策内容が記載されてます。意外にも500mlのボトルはフリーフローのアイテムでは転倒してしまいますね。 役に立つ内容ですよ。 技術的質問に対する回答も早いので相談される事をお勧めします。 以下にHPにURLして内容の確認をしてみてください。 参考になればと回答しました。
お礼
ありがとうございまいした。
速度は無視するなら した ■ ●←重心 ■←ここを押す ────── コンベア コンベアと接触していうところが支点となるのでそこに近いほうが有利 無視しないのなら 重心 速度（加速度正確には）があると 慣性の法則から重心部に遅れが発生すのでこける 妥協として 重心と接触面の間を押すのが一番 人間で考えると（人間の重心は胸） 足を押すと 後ろにこける 胸を押すと 前にこける ケツを押すと 進む AAを変えてみた ■←頭 ●←胸（重心） ■←ケツ ■←足 ──────
お礼
回答ありがとうございまいした。 例えがわかりやすかったです。
今仮にPETボトル重量をＷ、ボトル径をＤとし高さを３Ｄとします。静止時 ボトルには ＷＤ/２のモーメントが生じており、底面からｙの位置で力Ｆを 加えた場合 ＷＤ/２＞Ｆｙ ?なら転倒しません。 底面の摩擦係数をμとすれば Ｆ＝μＷ ?以上の力を加えればPETボトルは 水平に動きます。 すなわち ＷＤ/２＞μＷｙ ? 転倒しない条件は ｙ＜Ｄ/２μ ? Ｄ＝60mm、μ＝0.2とすると ｙ＝150mm となり水平加速度Ｇが無い条件では かなり上を押しても倒れないことになります。 なお ０.２Ｇの加速度を想定すると ?式は ＷＤ/２＞μＷｙ＋０．２×３ＷＤ/２ ? となります。転倒しない条件は ｙ＜Ｄ/２ となります。
お礼
ありがとうございまいした。 難しそうですが、理論だててあるので信憑性が感じました。
単純に支点（とどまる点）・力点（押す部分）・作用点（重心位置）として コンベアに接している面が支点 支点に一番近い部分を押すと倒れにくい（倒すために一番力が必要）。
お礼
ありがとうございまいした。 なるほどと思いました。
「重心」は重さ（質量）の中心じゃないでしょうか。 摩擦、モーメントなどの裏付けはないですが、倒れにくいのは下じゃないですか？
お礼
回答ありがとうございまいした。
関連するQ&A
- 容器の搬送をタイングスクリューで
容器(例；ビンや缶等)を、タイミングスクリューで搬送するコンベヤを考えています。 そういった搬送装置の正式名称がわかりませんが・・・ 仮にスクリューコンベヤとします。 スクリューコンベヤを設計する上で、留意点や基本的なことは何かありますでしょうか。 これまでスクリューコンベヤを設計したことがないために基本的なことがわかっていません。 ここは注意すべき、これは基本的なこと、こういうことはやってはいけないなど ありましたら、教えていただきたく思います。 インターネットで調べたところそういった類のものは殆どでてきません。 一つだけ搬送ラインとタイミングスクリューの速度は、ラインの速度を少し速くする ということだけ見つけました。 それ以外は特に何も出てこないく、どう考えれば良いかわかりません。 調べても何もでてこないということは、特に何もないのでしょうか。 因みに、タイミングスクリューは他社に製作していただく予定です。 他社に製作していただいたタイングスクリューを使って搬送装置を設計する予定です。 宜しくお願い致します。
- ベストアンサー
- 開発
- 重曹と濃硫酸を用いた模擬消火器の作り方について
こんばんわ。早速ですが、質問させてください！ とあるサイトに、 『ペットボトルに重曹10ｇ、水300ｍｌを入れ、 プラスチックディスポーザブル注射器の頭を熱してふさいだ容器 （これは便利小物！ペットボトルに入って、目盛りも付いていて、 割れないから）に濃硫酸4ｍｌ入れたものに針金をつけて、 ペットボトル内のその液の中にかけ置く。 「さて、ここに炭酸水素ナトリウム水溶液と濃硫酸が分けて入っていて、 このペットボトルを倒すと二つは混ざる仕組みになっているんだけど これを混ぜるとどうなるかな」』 と、書いてありました。 しかし、実際にどうやって作るかは理解できませんでした。 （500mlペット？2000mlペット？、ペットボトルを倒すと二つは混ざる仕組み？等々…） どなたか、１から詳しく教えてくださいm()m よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- ペットボトル
今、３５０ｍｌ、耐熱容器（８０℃）のペットボトルを探しています。 ググったりもしましたが、該当出ず、とても困っています。 そこで、皆様のご存知の会社や検索方法で上記の条件を満たすペットボトルはございませんでしょうか？ お願い致します。
- 締切済み
- 起業・開業・会社設立
- 計算方法を教えて下さい
前後のコンベヤにて切り離しを行い、試運転を行う予定です。 前のコンベヤの速度をいくつにすればいいかわかりません。 現段階で分かっている情報 後工程のコンベヤ速度50m/min 能力200個/分 搬送物、搬送方向に向かって150mm 分かる方いればお願い致します。 ※OKWAVEより補足：「技術の森( 開発・設計)」についての質問です。
- 締切済み
- 開発
- 水面に浮く容器の問題
次の問題の（5）がわかりません。どうか教えてください。また途中経過も間違っているかもしれないので間違いがありましたらご指摘ください。 問題 下図のように大気圧Paが作用する水面に、上部が開放されている直径Dの円筒形の容器が深さ h_1だけ沈められて固定されている。容器の高さはHで、その底部には栓を介して内径ｄの曲がり 管が接続されている。このとき以下の諸量を求めなさい。ただし水の密度はρ、重力加速度はｇと する。体積密度はρに比べて無視できるほど小さいとし、全ての損失は無視してよい。 （1）栓をしているとき容器に作用する浮力を求めなさい。 （2）栓をとると、曲がり管から水が噴出する。栓をとった直後の流速uを求めなさい。曲がり管の先端 は容器の底面からh_2だけ深い位置とする。 （3）栓をとったままにしておくと容器内に水がたまり始める。容器内の水の体積は水平を保つとし て、その底面から高さを時間の関数h（t）で表わすとき、容器内の水の体積はπD^2h(t)/4と書け る。一方、その時の曲がり管からの水の噴流速度u(t)は次式で与えられる。 u(t)=√（2g(h_1-h(t)) 容器内の水の体積とu(t)の関係を表す微分方程式を示しなさい。 （4）栓をとったままにしておくとh（t）は容器の外の水面と同じ位置まで上昇して静止する。前門の微 分方程式を解くことにより、栓をとってから水面が静止するまでの所要時間を求めよ。 （5）栓をとったまま容器を図の左側に一定速度Uで水平に走行させると、曲がり管を通じて水がさら に容器の中に入り込む。このとき容器の上部から水が溢れないための速度Uの条件を求めよ。 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ （自分の答え） （1）アルキメデスの定理より ρVg=ρDHg (2)曲がり管の下端の位置と容器の底の位置でベルヌーイの定理を適用すると u^2/2g=h_2 u=√(2gh_2) (3)微小体積dVが微小時間dtの間に増える体積変化と水が容器に流入する速度は等しいので ｄV/dt=u(t) {（πD^2)/4}*dh/dt=√（2g（h_1－h）） （4）上の式を積分して －2√(h_1-h)={4√(2g)}/(πD^2)+C ここでt=0のときh=0より －2√h_1＝C －2√(h_1-h)={4√(2g)}/(πD^2)－2√h_1 栓を取ってから水面が静止するまでの時間はh=h_1を代入することにより求まる。 t＝{(πD^2)/2}*√(h_1/2g) (5) わかりません
- ベストアンサー
- 物理学
- 物理の問題と思いますが・・・
物理の問題と思いますが、、、、、、 例えば、 質量500gの物体がコンベヤ上を速度15m/minで流れているとします。 このコンベヤ上の途中にストッパがあり、ストッパに物体がぶつかった時に、 ストッパにはどれくらいの力がかかるのでしょうか。 F=maでいいのでしょうか。 また、この流れている物体にひもを付けて、ばね秤と結んだ際、 ばね秤の示す値は何kgくらいになりますでしょうか。 宜しくお願い致します。
- 締切済み
- 開発
- コンベヤメーカに質問しても良い範囲など 非常識？
今、コンベヤ設計で悩んでいます。 1つ目 丸ベルトコンベヤを自分で設計したんですが 丸ベルトコンベヤ自体を見たのはつい最近です。 存在自体もしりませんでした・・・ 初めて見た時は、面白い駆動方式だなーと思いました。 そして、それを今回、設計しようと考えています。 しかし、今まで丸ベルト駆動のコンベヤを設計している人を見たこともなく、 図面も見た事がありません。 コンベヤメーカのカタログには、簡単なイラストが載っていますし、 動画でも少し見える部分もあります。 シャフトと丸ベルトと溝付きローラを使って駆動しているようで、 見た目には、シンプルで特に難しいことも無く単純にこれらを 組合わせればできるのかな？と思いましたが、正直不安です。 本当にそんな簡単にできるのかな？と、そんな簡単に上手くいくか？と、 思います。 もっと細部にわたって細かい設計があるのではないかと思ったりもします。 わからない為に書籍やネットを検索しても、丸ベルト駆動の設計が出てきません。 丸ベルト駆動用の溝付きローラも出てきません・・・ コンベヤメーカからは完成された製品が出ていますが、 少々特殊なため自分で設計しなくてはいけないと思っています。 そこで、丸ベルト駆動の設計方法を、コンベヤメーカに聞くことって どうなんでしょうか？ 失礼、非常識になるでしょうか？ 設計者としてはお恥ずかしいことと思いますが、 どう設計していいかわからないのと、 コンベヤメーカなら専門分野のため、正しい知識を得られそうですし。 ただ、おかしい質問とは思います。 技術的なことを聞くというは、ノウハウなどもありますし、 常識的に聞かないと思います。 *-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*- 2つ目 同じくコンベヤなんですが、 コンベヤを使って、やりたい事がたまたまあるメーカのコンベヤにありました。 全く同じではないんですが、似ており参考に出来そうでした。 自分が考えていたことと、メーカの製品と少し違うところがありました。 例えば、ローラコンベヤのローラの周りに何か樹脂またはゴムのようなものを 巻いてありましたが、その材質は何なのか？ また、そうしてある理由やメリットは何か？ そういうことを、メーカに質問して聞いた場合、非常識でしょうか？ 1つ目にしても2つ目の質問にしても、 自分では非常識と思っています。 内容が技術的なことであり、そのメーカが考えたことなんで、 実際には簡単にわかることかもしれませんが、 技術的な内容レベルの高さ・低さに関係なく、 そういったことは回答しない。また、聞くほうも非常識と思います。 もっと言うと、 そんなことは自分で勉強することで、知らないのは自分の勉強不足です。 質問を受けたコンベヤメーカからすると、 『コンベヤメーカを君の勉強道具に使わないでくれ』 と言われそうです。 なぜ、そう思いながらこういう質問をするかというと、 周りに、「別に聞いてもいいんじゃない」という人がいるからです。 その人と小生の感覚の違いと思います。 その人からすると全く聞いても問題ないとのことです。 そこで、実際こんな質問していいものなのか、 皆さんにお聞きしたいんです。 因みに、仮に聞いたとしても、コンベヤメーカからは 何か商品を買うわけでもありません。 ただ、自分のわからなことを質問するだけです。 こんなので、自分の勉強代わりにメーカは答えてくれるもんなんでしょうかね？ あまりにも都合が良すぎる行為で心が痛いです。 宜しくお願い致します。 呼称について 丸ベルト駆動というより、カウンタドライブコンベヤでした。 よろしく、お願いします。
- 締切済み
- 開発
- 空想化学なんですけど
重心って地球の中心にあるんですよね。 だから何も加わる力がなければ、物は垂直に落ちると 習いました。しかし、実際絶対ありえませんが、 もしも重心が中心じゃなければ、我々にはどのような 影響が及ぶのでしょうか？ 例えば重心が、地球の右端にあったとしたら、場所に よっては、物が垂直におちたりしますが、場所によっては 斜めに物が落ちたりするんですかね？？？ これは、学校の春の研究課題にしようと思います。 あなたの想像する影響を教えてください。 詳しい根拠でもなくてもいいです。たぶんこんなんだろう というような漠然とした理由でいいですので、 たくさんのご回答待ってます。
- 締切済み
- その他（学問・教育）
- ペットボトルの殺菌方法
こんにちは。 私は２０リットルの箱入りの天領水を定期的に購入して、その箱から３３０ｍｌぐらいの市販のミネラルウォーターの空きペットボトルに入れて持ち歩き、飲んでいます。 新しく水を入れ替える時はとりあえずポットの熱湯を少し入れて軽くすすいでから入れているのですが 何度も同じペットボトルを使っているとやっぱり 菌などが心配になります。 こういった場合、みなさんはどうなさっているのでしょうか？殺菌方法など・・・ また、こういう場合の持ち歩き用の何度も使える 容器などありましたら、教えていただきたく思います。
- ベストアンサー
- その他（病気・怪我・身体の不調）
- コンビニで買う飲み物って何ですか？
家に帰って飲む時は、500mlの紙パックジュースが多いですが、外で飲む時はどうしても飲みきれる紙パックジュースかペットボトルになってしまいます。 他にもビンや缶があると思いますが、皆さんは外出先ではどの容器の飲み物を買いますか？ あと、それを選んだ理由も教えて頂ければ嬉しいです。
- 締切済み
- お茶・ドリンク
お礼
回答ありがとうございまいした。 具体的な条件を当てはめていかないとわからないんですね。