圧縮バネの選定方法を紹介！
- 丸の止まり穴に、バネ定数の違う2本のバネを縦並びセットします。
- 上側のバネを下方に16mmストロークさせた時に、錘が下方に5mm移動し、そこで錘が別のワークにぶつかり、かつワークに下向きに5Nの力を加えたい場合、それぞれのばね定数の求め方を教えて下さい。
- 欲しい機構は「16mmストロークさせたとき、錘がゆっくり5mm降りていき別のワークにゆっくり5Nの荷重をかけたい」です。
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圧縮バネの選定
丸の止まり穴に、バネ定数の違う2本のバネを縦並びセットします。 2本のバネの間に0.8kgの錘をはさみ 上側のバネが16mmたわむ荷重を加えた時に、下側のバネは5mmたわみ かつ下側のバネの底面に5Nの力を加えたい場合 それぞれのばね定数の求め方を教えて下さい。 訂正です。 5Nの力が掛かる部位は、下側のバネの底面では無く 間にはさんだ錘の底面でした。 皆様、回答有難うございます。 質問の表記が、悪く混乱させてしまったようで申し訳ありません。 もう少し内容を補足しますと ２本のバネの間に０．８kgの錘をはさみ 上側のバネを下方に１６ｍｍストロークさせた時に、 錘が下方に５ｍｍ移動し、そこで錘が別のワークにぶつかり、 かつワークに下向きに５Nの力を加えたいのです。 その時の上下それぞれのばね定数は、どのように計算すべきか 知りたいのですが。 ※欲しい機構は「１６ｍｍストロークさせたとき、錘がゆっくり５ｍｍ降りていき別のワークにゆっくり５Ｎの荷重をかけたい」です。
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各ばねのバネ定数を上側k1,下側k2,各荷重をP1およびP2とします。 >2本のバネの間に0.8kgの錘をはさみ 上側のバネが16mmたわむ荷重を加えた時に、下側のバネは5mmたわみ かつ下側のバネの底面に5Nの力を加えたい 下側ばね荷重P2＝5N,下側ばねの条件からk2＝5/5＝1 N/? 下側ばねの上部に0.8kgの錘があるから,P3＝0.8×9.8＝7.84N (P3－P2)＝2.84Nは上側のばねで保持するのですか？ 仮に上側のばねで保持するとして,上側ばねの条件から k1＝｛P1－(P3－P2)}/16 N/? 作用反作用の法則からP1＝P2になりますから,k1＝2.16/16＝0.14 N/? となります。 直列ばねの場合それぞれのばねに加わる荷重は同じはずですから,やや矛盾す るように思いますが。
いまいち絵を理解してないのとどこにどの力がかかるのかいまいち理解してません 下のバネがたわむ量は 5 バネ定数は X1 上のバネのたわむ量は 16 バネ定数は X2 錘が0.8kgf 上のバネのセット加重は （16 x X2 )kgf 上のバネの重さは Fkgf 下のバネが 受ける荷重の総計は 0.8 ＋ （16xX2) ＋ F kgf なので ５ x X0 = 0.8 ＋ （16xX2) ＋ F を おけばいいと思うが ？ が 多すぎて解けませんね まあ、何とかといても 5N ということはない 錘だけで 7.84N ということは 回答２のとおり
上側ばね＋錘＋下側ばねを縦に一列に並べて、錘の底面に5Nの力がかかるわけですよね。ということは、上側ばね，下側ばねにも5Nの力がかかっているわけです。よって、上側ばねのばね定数は、5／16＝0.3125（N/mm）、下側ばねのばね定数は5／5＝1（N/mm）です。ただし、錘が0.8kgですよね。0.8×9.8＝7.84Nですから、ばねをたわませて錘の底面に5Nの力がかかるというのは、問題の設定が間違っていませんでしょうか。
基本的には、圧縮バネのバネ定数は材質、線径、外径で決まります。 でも、その記述が無いので、その他の内容で求めてみます。 さて、上側のバネが16mmたわむ荷重を加えた時の荷重をＦ[Ｎ]とします。 すると、上側の圧縮バネはＦ[Ｎ]÷16mm＝Ｆ/16[Ｎ/mm]がバネ定数です。 そして、下側の圧縮バネはＦ[Ｎ]÷5mm＝Ｆ/5[Ｎ/mm]がバネ定数です。 以上です。 丸の止まり穴に、バネ定数の違う2本のバネを縦並びセットしますは、仕様記述で、2本の バネの間に0.8[kg]の錘をはさんでから、上側のバネが16[mm]たわむ荷重を加えたら、 下側のバネは5[mm]たわんだ。 （これで、もうバネ定数が判ります。荷重又は力÷たわみ量だから） そして、錘に5[Ｎ]の力を加えたら……の内容ですよね。 5[Ｎ]の力は、上か下かはあまり関係ないけど。 でも、何か変です。貴殿の仕様と小生の解釈が合っていますか。
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