リールに掛かる荷重は増加するか？
- 固定された２個のリールに、一方を固定し、一方を一定の荷重でテンションを張ったピアノ線を巻き付ける物を作ると、リールに掛かるラジアル荷重は増加するか疑問があります。
- ある人は巻数に応じて増加すると言いますが、裏付けがなく困っています。
- 滑車の原理からは変化しないと考えますが、ピアノ線の伸びも考慮すべきでしょうか？
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固定された２個のリールに掛かる荷重について
初めて質問します。 よろしくお願いします。 固定された２個のリールに、一方を固定し、一方を一定の荷重でテンションを張ったピアノ線を１巻以上巻き付ける物を作るのですが、 これが２巻３巻と増えた場合、リールに掛かるラジアル荷重は比例して増加するでしょうか？ ある人は１巻でも１００巻でも変化しないと言い、ある人は巻数に応じて増加すると言いますが、裏付けがあっての意見でないので困っています。 私としては滑車の原理で考えれば、前者の意見の通りほぼ変化しないと考えていますが、ピアノ線の伸びも考慮すれば、伸びの分だけ荷重を増加させて引っ張る必要はあると考えていますが正しいでしょうか？ 稚拙な内容の質問で恥ずかしいですが、皆さんご回答よろしくお願いします。
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巻き数は直接には関係せず、 ・重ね巻きになれば径が太る ・リールに幅があれば巻き位置と軸受との距離が変わる がどうなるか。１００巻きもすれば、いずれかまたは両方が元から変わるので、その考慮が必要です。 テンション一定の機構が無く定トルクで巻けばテンションが変わります。
その他の回答 (2)
> 固定された２個のリールに、一方を固定し、一方を一定の荷重でテンションを張った > ピアノ線を１巻以上巻き付ける物を作るのですが、これが２巻３巻と増えた場合、 > リールに掛かるラジアル荷重は比例して増加するでしょうか？ 以下に示す条件が加わらない限り、一定となります。 条件? リールが１巻から２巻３巻と増え１００巻になることで、巻き付け径が増大すると、 同じ力でリールを廻していたら、 リールを廻す力(トルク) ＝ 巻き付けの半径 × ピアノ線のテンション となるので、巻き付け径(半径)が増大したら、ピアノ線のテンション は減少する となります 条件? リールを廻す力(トルク)が変化する場合は、無論ピアノ線のテンションは変化する 以上です。 蛇足ですが、 > 私としては滑車の原理で考えれば、前者の意見の通りほぼ変化しないと考えています… の滑車の原理とは、力Ｆ１[N]×移動距離Ｌ１[mm] ＝ 力Ｆ２[N]×移動距離Ｌ２[mm] にて、URLに示す作用と錯覚しているかもしれません。 また、 > ピアノ線の伸びも考慮すれば、伸びの分だけ荷重を増加させて引っ張る必要はあると > 考えていますが正しいでしょうか？ は誤りで、ピアノ線も鋼線の一種なので、フックの法則が適応され、 伸び率と力は比例関係なので、一定です。 リールを廻す力(トルク)が一定で、ピアノ線を巻くことによってピアノ線の長さは変化します し、ピアノ線の伸び量(長さ)も変化しますが、 ピアノ線の伸び量(長さ) ÷ ピアノ線の長さ ＝ ピアノ線の伸び率 は一定なので、荷重は一定となります。
お礼
回答ありがとうございました。 丁寧に解説していただき勉強になりました。 ありがとうございました。
基本的な考えは、一定の荷重でテンションを張った場合リール円周力は同じ です。実際には巻数に応じてリール径が太るので、リールに一定トルクが加わ った場合(1)さん指摘の通り、その外径に応じてトルクが大きくなり、結果と してテンションが上がります（輪軸の原理による）。
お礼
回答ありがとうございました。 おかげさまで自信を持ってＤＲが出来そうです。 ありがとうございました。
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お礼
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