平行リンクの問題で人様のスレを使うのもアレですので新規に図面を書きました

質問

• 平行リンクの問題で人様のスレを使うのもアレですので新規に図面を書きました。平行四辺形はめんどくさいので直角９０度限定。一応、寸法的には元図に近くしました。
• １Ｎの涙先生のお説によるとどう言う訳かニュートン力学に逆らうようだ。入力：１００Ｎ。では出力は？ ５１．７６／１５５．２９＝０．３３。つまり１００Ｎｘ０．３３＝３３Ｎ。に近いハズと思うのだが？ １Ｎの涙大先生お願いします。
• ロバーバル機構の実験してみました。素材：IDEC製35mmDINレール。分銅：単２乾電池 45g。標準ロバーバル Roberval_1 写真 Roberval_1a 図面 Roberval_2 ロバーバルなので位置を替えても釣合う。変形ロバーバル Roberval_3 写真１ Roberval_4 写真２　風袋引き Roberval_5 写真２　荷重 Roberval_5a 変形ロバーバル図面２　。右側縦リンクを外した（風袋引き用として残す）更に単2電池1個付けて風袋引き完了。これでロバーバルとして正常に機能する。左側分銅はリンクの何処にぶら下げても釣合う。平行リンクの実験しました。平行リンク図面。風袋引き写真。リンクに負荷を掛けた写真。右側：ペットボトル１L。左側：ペットボトル３５０ｍL。理論値 ３５０ｇ／３３３ｇ＝１０５％。つまり、許容誤差範囲内で釣り合ってる。尚、ペットボトルの内容物は普通の水道水です。量は目分量で満タン。ペットボトル自体の風袋引きはしていません。

回答No.137

noname#230359

1Nの涙さん　の解析によれば、入力：100N　に対して、
質量無視 33.3N
FB3×22 33.3-22.8=10.5N(自重考慮分)
FB4.5×25 33.3-14=19.3N(自重考慮分)
ということですが、
この解析をどのように解釈/理解すればよいのかしらと思う。

差分重量（左－右）を計算すると
FB3×22 => 3*22*100*7*7.8/1000=360g(3.5N　換算)
FB4.5×25 => 4.5*25*100*7*7.8/1000=614g（6.0N　換算）
重量比= 360:614 = 断面積比 = 66:112.5 = 1:1.70

ありえない仮定ですが、
単純てこで、L=300にすべての荷重（差分重量）が乗ったとして、計算してみると
FB3×22のとき、　3.5N*300/100=10.5N　で自重考慮分と一致している
FB4.5×25のとき、　6N*300/100=18N＜19.3N　で自重考慮分より小さい
つまり、自重考慮では説明がつかない。前回(回答(135))、大きすぎるとしたのは、このことです。

また、単純には、重量比が1.7倍なので、自重考慮分も1.7倍になるはずと思うのだが、
(614-360)g:8.8N = 2.5N:8.8N = 1:3.5
で、大幅に違うので、どうしたものか。モデルが違うのだろうか？

さて、回答（１８）で、水平配置で、プッシュプル測定はしたけれども
そもそもの本題の構成で、直立での実験をしていなかった。

それでは、
実験の構成
1.　樹脂板　t5 20×240　5+1本で、平行リンクを構成し、バランス重量を測定。
2.　樹脂板　t5 20×240　5×2+1本で、平行リンクを構成し、バランス重量を測定。
部材重量を2倍（各2枚）にして、バランス重量がどうなるのかを見ることにしました。

実験結果
1.　樹脂板　t5 20×240　4本 重量（実測）： 118g
2.　樹脂板　t5 20×240　4×2本 重量（実測）： 234g

ボルトナット　ボルト：M6*30　ナット：M6　計10g/set 5セット使用
（ボルトナット50g含む）
部材重量 バランスウェイト
1. 168g 250g
2. 284g 433g
3.差 116g 183g 比 1：1.58

1Nの涙さん　の解析に当てはめて、差分の比が1.58に近くなるよう近似計算すると、
部材重量 バランスウェイト逆算
1. 360g 10.5N/9.8*1000*0.45=482g
2. 614g 19.3N/9.8*1000*0.45=886g
3.差 254g 404g 比 1：1.59

係数0.45はアーム長の比に相当するはずだが、1以下はありえないと思う。

相変わらず、説明が下手なんですけどね。

この際ですから、後ほど、1Nの涙さんへの質問を整理してから書き込むことにします。

ちなみに、
本文後半の実験値
＞　 部材重量 バランスウェイト
＞　1. 168g 250g
＞　2. 284g 433g
バランスウェイトの計算値（式は省略）は、
245.8g　と　421.6g　で、ほぼ計算どおりなのです。

参考URL：

http://www.fastpic.jp/images.php?file=9796456353.jpg

お礼

>単純てこで、L=300にすべての荷重（差分重量）が乗ったとして、計算してみると
> FB3×22のとき、　3.5N*300/100=10.5N　で自重考慮分と一致している
実は私もこの計算やった事あるんです
たまたま偶然１０．５Ｎになるだけのトラップと思う

本来の重心位置ならもっと小さな値になるのだし
それ以上考えてもムダかなと

色々と数字の組み合わせを試してみたけれど
１０．５Ｎに近づく組合せは見つかりません

自重によるひずみの影響か
ひずみによる支点トルクの増加（支点損失とでも表現するか？）
そんなのかなぁ
などと考えてみたり