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高圧用油圧ゴムホース

20MPa、30MPaの圧力で使用する油圧ゴムホースについてです。 サイズは25A前後です。 内圧がかかれば前後にある油圧機器(シリンダ、モーター等)、配管のサポートに推力が発生すると思いますが、推力を求める計算式がありますでしょうか。それとも、ホースの補強材が推力を受け、油圧機器等に推力は発生しないのでしょうか。

noname#230358
noname#230358

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みんなの回答

  • 回答No.4
noname#230359
noname#230359

物理が苦手だった私には説明が難しいが、とっても興味があるので投稿します 圧力が加わっていて尚かつ流れがあり、その先に圧力抵抗がある場合には反力 が生じることは水道用のホースの先を摘まんだりした時に経験するから判る しかし何故、ホースの曲率部には真っ直ぐになろうとする力が働くのだろう? ネックは流れがあるからでは?つまり、向心力が生じ無ければ曲率半径を維持 できない。逆に言うと流体自身の慣性による遠心力が生じるから真っ直ぐに なろうとする力が働くのであろう。まぁ曲りが無いなら力も掛らない理屈です まてよ・・・しゃぼん玉の小さいものの方が圧力が高いのと関係あるか?? ここらから解く糸口はありそうだが、ネット上を探したが見当たらなかった

参考URL:
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%90%91%E5%BF%83%E5%8A%9B

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  • 回答No.3
noname#230359
noname#230359

伸びるので、ゴムホースも機器にも推力は働くが、キチンと設計された例が少ないです。 高圧用ゴムホースなら、繊維や金属で補強しており、ヤング率も縦横で異なって当然ながら、メーカは公表していない。それで格好良く設計などとはとても言えない。   カーエアコンホースの振動計算手法の開発   http://www.denso.co.jp/ja/aboutdenso/technology/dtr/v05_2/files/dissertation6.pdf   ヤング率は実験で推定   低膨張ブレーキホース   http://www.hitachi-cable.co.jp/about/publish/kenkyu/__icsFiles/afieldfile/2005/04/25/h07.pdf   図.2ヤング率の温度依存性 補強材単体のみ このように自動車なら関連するテーマが挙がってるが、高圧ゴムホースそのものは見当たりません。ブルはまだ油圧だろうし小松あたりならサポート材もキチンと設計してるのでしょうか? 回答(1)のブリジス資料も数字の乏しいアナログですね。。。

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  • 回答No.2
noname#230359
noname#230359

小生は、このような内容の場合は、 a)推力が発生する ⇒ 油圧の力から、反作用の力が受圧面に発生する             ↓ b)推力が発生する ⇒ 受圧面が可動部であれば、推力で可動する             ↓ c)推力が発生する ⇒ 受圧面の剛性が不足であれば、その部分が推力で破断する             ↓ d)推力が発生する ⇒ 受圧面の剛性が充分であれば、推力による応力は発生するが、            可動はしないので、ホースの補強材が推力を受けることはない となります。 d)の場合、応力に比例した弾性変形はするので、鋼管のように弾性変形量が微量でも、 長尺の配管の場合は考慮が必要です。 その考慮とは、その推力の力を上手く逃がす工夫をするホースの補強材/固定金具のことです。 このことは、熱膨張で配管が実質長くなる対策も通じる内容です。 (油圧作動中は、クーラー等で冷やしても、油温は多少上下するので、その対策も必要) 特に、油圧ゴムホース類は、Uの字やL字配管の時に、圧力が掛かった時とそうでない時では ホースの硬さが異なり、且つ振動をして大きな力(推力?)が作用しているように見えますが、 そんなに大きな力は働いていません。 サポート等の振動対策は必要ですがね。 鋼管での配管では、配管の長手方向の力を逃がすためや、配管組み付け時の逃がしのために、 ◆ 高圧用油圧ゴムホース を中間に用いる ◆ Uの字やL字、S字配管 を中間に用いる ので、その配管の剛性分+α程度をみておけば、問題ないと考えます。 他の回答者さんも記述している、推力の大きさ = 断面積×圧力 で計算は可能ですが、 配管構造物全体を考えて、どの部分に油圧からの反作用である推力が働き、弾性変形を するかを計算しなければなりません。 それよりは、個々での確認をしたらよいと考えます。 例えば、 ★ 高圧用油圧ゴムホースの外側に、ステンレス鋼等の帯板を編んで補強しているタイプ   ゴムホースだけでは円周方向の推力を防げないので、強度のあるステンレス鋼等で補強   そして、自由度が必要なので、帯板を編む仕様にしている。   外側のステンレス鋼等が見えないタイプも、ゴム+外側に補強材+その外側をゴム等で   カバ-しているのが殆ど ★ Uの字やL字、S字配管 は、配管自体の弾性を代用する ★ 油圧作動中は、クーラー等で冷やしても、油温は多少上下するので、その対策も必要   も含めて考慮する 等々を、高圧用油圧ゴムホース 部分だけではなく、鋼管部分等も一緒に考えてください。 プラント配管等に通じる本来は難しい内容ですが、配管エリアの大きさや高圧用油圧ゴムホース の使用場所によっては、考えなくてもよい範囲である可能性もあります。

参考URL:
http://www.nittamoore.co.jp/

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  • 回答No.1
noname#230359
noname#230359

高圧を閉止しているのですから、部分的に見れば高圧ホースに推力が発生しま す。推力の大きさは(断面積×圧力)です。しかしホース全体でみれば入口と 出口の両側でつり合うので、その意味で推力は働きません。U管構成の場合は 推力が発生することになりますが、基本的には金具やサポートでその力を保持できる構造となっています。下記注意事項を参照ください。 (高圧ホース資料) http://www.bridgestone.co.jp/business/dp/industry/hose/high_voltage/pdf/75-79.pdf

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