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電磁ブレーキの保持力と減速比のギア比について
- ニッセイや三菱の汎用の電磁ブレーキ付きギアモーターについて、減速比が高くなるとそれに連動して電磁ブレーキの保持力も高くなりますか？
- 例えば、巻き上げ機で、0.75ｋＷのモーターでスプロケットのＰＣＤが同じの場合、減速比が１/３０のときに、１００ｋｇの保持力とすると、１/６０では２００ｋｇの保持力になりますか？完全にその値にならなくても約１割違うくらいなら許容範囲です。
- 早急に回答いただければと思います。よろしくお願い致します。
- 機械設計
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再出です。 大きな意味では、パワー又はエネルギー、仕事量保存の法則にて確認が可能です。 これは、力Ｆ1[Ｎ]×速度Ｖ1[m/sec] ＝ 力Ｆ2[Ｎ]×速度Ｖ2[m/sec]となる内容のことです。 話しは少しそれますが、動力(パワー)Ｐ[KW] ＝ 力Ｆ[Ｎ]×速度Ｖ[m/sec]×定数 内容です。 話しは戻って、力Ｆ1[Ｎ]×速度Ｖ1[m/sec] ＝ 力Ｆ2[Ｎ]×速度Ｖ2[m/sec]は、 力Ｆ1[Ｎ]×距離Ｌ1[m]÷時間ｔ1[sec] ＝ 力Ｆ2[Ｎ]×距離Ｌ2[m]÷時間ｔ2[sec]となり、 同じ時間内のエネルギー以降は、 力Ｆ1[Ｎ]×距離Ｌ1[m]÷時間ｔ1[sec] ＝ 力Ｆ2[Ｎ]×距離Ｌ2[m]÷時間ｔ1[sec]になり、 力Ｆ1[Ｎ]×距離Ｌ1[m]×(時間ｔ1[sec]÷時間ｔ1[sec]) ＝ 力Ｆ2[Ｎ]×距離Ｌ2[m]、 力Ｆ1[Ｎ]×距離Ｌ1[m]×１ ＝ 力Ｆ2[Ｎ]×距離Ｌ2[m]、 力Ｆ1[Ｎ]×距離Ｌ1[m] ＝ 力Ｆ2[Ｎ]×距離Ｌ2[m]となります。 この内容は、天秤やシーソー、釘抜きの原理、楔力の計算として利用されます。 (天秤やシーソーは実際に動いた距離の代用で、支点からの距離が用いられますが同じです) 距離Ｌ1[m]の0.1[m]が、距離Ｌ2[m]の0.02[m]となると、力Ｆ1[Ｎ]はどう変化するかは、 力Ｆ1[Ｎ]×0.1[m]×１ ＝ 力Ｆ2[Ｎ]×0.02[m]、 力Ｆ2[Ｎ] ＝ 力Ｆ1[Ｎ]×(0.1[m]÷0.02[m]) ＝ 力Ｆ1[Ｎ]×５ となり、 距離が1/5になったら、力は5倍となる計算となります。(伝達効率は無視した場合です) また、回転物の動力は、動力(パワー)Ｐ[KW] ＝ 回転数Ｎ[r/min]×トルクＴ[Ｎ･m]×定数 です。 そして、伝達効率を無視した場合は、回転数が減速比 1/30から1/60の変化にて1/2となったら、 トルクは２倍になります。 貴殿の記述の“スプロケットのＰＣＤが同じの場合”では、スプロケットの直径が同じ、 スプロケットの半径が同じとなり、トルクは半径又は腕の長さＲ[m]×力Ｆ[Ｎ]なので、 力Ｆ[Ｎ]が２倍となり “減速比が1/30の時に、100kgの保持力とすると、1/60では200kgの保持力になりますか？”は ＹＥＳとなります。 前出の、減速比の右や左の記述は、回転数が変化するかしないかの記述内容でした。 以上を補足します。
既に他回答者も言うように一般的にはブレーキ保持力はモータートルクを考慮 して決められているものと思われ、つまり減速機出力トルク分の保持力はある 但し問題は、停止距離・精度が問題になることもあるので初心者であれば尚更メーカーと相談してみたほうが良いだろうと思います。っていうか・・・ まづ先輩に質問した方が良いだろう・・・貪欲に知識を吸収したいものです 貴殿の力量を知って貰う意味からも案外と大事なことと思う。皆の常識が貴殿 のものと違うならば噛み合わない。絆によるチームワークが保持できなくなり 大きな失敗に繋がることも危惧される。助けようにも助けられなくなることも 早めに相談するということも当然必要になる。図面を書き終えてから相談する ような設計者が稀にいるがｗ会社にとっては大きな損になることも多いからね 自信があってokなら良いのだが、得てして没or大幅設計変更を要すことが殆ど 以前にも同じことを言いましたが・・・↓は参考ですが全て一方程式から派生 http://fnorio.com/0064law_of_conservation_of_momentum_&_energy1/equation_of_motion_&_momentum_&_energy1.htm ニュートン運動の第２法則；F=ma を使う際必ず、 F の単位は[ N ]を使うこと さもなければ、また F=ma/g(F；kgw) っとなって 9.8 倍も違う答えになります 地球上/質量≒重量と考えて良いのは静止状態だけの稀な場合だけと心得ること 従ってディメンションを揃えることが工学計算をするには大変大事になります 最後にw初心者には簡潔に判り易い回答を心掛けるべきだと思うのですけどねぇ これは回答者にとっても意外に難しいことだと思うが、それが出来て一流です 長文は判り難くなり、其処から勘違いも生じ易くなる所謂、伝言game状態にぇ
みなさんと違う観点から・・・ 減速機内の歯車の構成によって、出力側から回転入力があっても回らないセルフロック機構というものもあります。 たとえばウォーム歯車を使用した場合、出力側からは回りません。 ニッセイ独自技術のＨＲＨギヤもセルフロック機構があるようなのでここはメーカーに要相談ですね。
三菱とかニッセイのブレーキ付きギアモータのブレーキはモーターのお尻についているのはご存知ですよね。 通常ギアモーターの出力軸トルク（同一ＰＣＤのスプロケットの接線上の力）はモータートルクの減速比倍（１／３０なら３０倍）掛けるギアの効率またはそのギアボックスの許容トルク以下となります。 ブレーキの場合も同様に考えればよく、減速比１／３０を１／６０に変えれば保持力は概ね２倍になると考えていいと思います。 ただし、カタログにブレーキ付きギアモータに許容トルクが書いてあると思いますので、それ以下のトルクで使用しないとギアボックスの破損等が起こることが予想されます。 別にメーカーに確認するほどの事ではないと思いますが、カタログのスペックははしっかり確認しましょう。 ニッセイではブレーキトルクはかいていなかったが、使用モーターが三菱とのことですので三菱のカタログサイト乗っけておきます （５１ページに出ています） だいたいブレーキトルクはモータートルクより大きいみたいですね
他の回答者さんの記述の如く、最終確認は電磁ブレーキ付きギアモータのメーカーに確認 しましょう。 さて、一般的には、 【電磁ブレーキ】→【ギアモータ】→【減速機】→【プリー又はスプロケット】 の構成の場合に、各部の剛性がある条件では、電磁ブレーキやギアモータのトルクは、減速比 に反比例する形で、出力ユニットのプリー又はスプロケットに働きます。 【電磁ブレーキ】→【ギアモータ】→【減速機】→【プリー又はスプロケット】 のように、減速機より左側にある場合には、減速比に反比例です。 1/30 → 1/60 なら、2倍となります。 【ギアモータ】→【減速機】→【電磁ブレーキ】→【プリー又はスプロケット】又は、 【ギアモータ】→【減速機】→【プリー又はスプロケット】→【電磁ブレーキ】のように 減速機より右側にある場合には、常に同じです。
ブレーキ保持力が、設計に必要な値だったら、このようなサイトではなく メーカーに問い合わせることが適切と思います。 9:00まで待てば、電話による問いあわせができるでしょう。 計算書には、数値の根拠となるエビデンスが必要と思いますが、 このサイトの回答を貼っておく訳にはいかないでしょう。
お礼
皆様方、回答いただきまして誠にありがとうございました。 この問題は深夜に発生し、夜中に考え、早朝までに結論を出す必要があったので、誰かに相談するというわけにもいきませんでした。 その後、朝一番でメーカーに問い合わせてみたところ、単純に電磁ブレーキの保持力は減速比に比例するというものでした。 皆様方回答のほど、誠にありがとうございました。