車輪の段差乗り上げの時の必要力は？

質問

いつも利用させて頂いております。
　今回　お伺いしたいのは　台車の車輪で段差を乗り越えるときの力がどれ位必要であるか？　です。
　当然段差の高さは　車輪半径より小さいものです。　車輪が空気ｺﾞﾑ車輪で
　乗り越え時の車輪の凹みや、弾性は無視して　単純に計算上　どれ位の押し力で乗り越えられるか？求めたいです。

　（例）段差１０mmを　台車車輪半径100mmで乗り越えるためには
　　　　どの位の力で押せば乗り越えられるか？　

　　　以上　計算方法を教えて下さい。

回答No.2

noname#230359

＞段差10mmを、台車車輪半径100mmで乗り越えるためには、どの位の力で押せばよいのか？
φ200mmの車輪で段差10mmを乗り越えるのに必要な水平面と平行な力(Ｆ)kgfの求め方は、
その台車の総重量(Ｗ)kgfと、(Ｘmm)^2＋(90mm)^2＝(100mm)^2の計算で求めたＹ＝43.6mm
が必要で、車輪の水平面設置ポイントと車輪が段差10mmの角に当たるポイントを線で結ぶ
疑似傾斜の角度をarctan(10mm/43.6mm)の計算式で約12.9°と求めます。

そうすると、力(Ｆ)kgf＝台車の総重量(Ｗ)kgf×sin12.9°より大きな力が働けば
乗り越えられますとなります。　

御免なさい、上述の計算式は、乗り越えるまでの平均な力(Ｆ)kgfの求め方でした。

一番大きな力(Ｆ)kgfが必要なのは、段差10mmが車輪に当たって車輪が水平面から浮く
瞬間です。
その角度は、arccos(90/100)で25.84°となります。
ですから、力(Ｆ)kgf＝台車の総重量(Ｗ)kgf×sin25.48°より大きな力が働けば
乗り越えられますと訂正になります。

お礼

後の先アフターユー様　ｱﾄﾞﾊﾞｲｽ有難うございます。
　大変参考になりました。

ワザワザ追記までして頂き有難うございました。

　この例題を元に応用させて頂き、最適設計に反映しようと思います。

　　以上　宜しくお願い致します。

回答No.1

noname#230359

同じ内容のＱ＆Ａがありましたのでご紹介します。
具体的な数値は異なりますが、考え方は共通ですのでご自身で
計算なさって下さい。

参考URL：

http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=233826&event=QE0004

お礼

ohkawa殿
　参考ＵＲＬまで紹介頂き　大変助かりました。

　よく理解できました。　有難うございました。

　　適切なｱﾄﾞﾊﾞｲｽに感謝いたします。