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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:平行リンクの問題)

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

このQ&Aのポイント
  • 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。

みんなの回答

noname#230359
noname#230359
回答No.37

回答(18)並びに(12)の ozu さんへ 大変恐縮ですが、 ※ 回答(12)の計算内容を、lumiheart さんの“平行リンク問題”図内へ数値記入して、   X*300=25N*200+50N*100 が成り立つ 内容を図へ力と距離を示して頂けないでしょうか? ※ 回答(18)の計測結果を、lumiheart さんの“平行リンク問題”図内へ数値記入して、   単位:kg   入力 実測値 理論値 効率   1 0.25 0.33 75%   2 0.55 0.67 83%   3 0.9 1.00 90%   4 1.2 1.33 90%   5 1.5 1.67 90%   6 1.8 2.00 90%   6.9 2 2.30 87%   以降、変形(折れそう)が大きいため中止、省略。   の入力と実測値をベクトルで示して頂けないでしょうか?   そして、理論値の計算方法と、念のための効率の計算手法もです。 さて、小生は、     出力側                   入力側 ?N×出力方向と少し角度が違う距離155.29mm=100N×入力方向と少し角度が違う距離51.76mm ≪出力側と入力側の時間の経過は同じなので、出力側時間経過÷入力側時間経過=1から≫ 概略計算では、出力方向と入力方向は略平行に近いと、155.29mm:51.76mm=3:1から、 100N÷3=33.3N が出力となることは、今までの見解通りです。 再び、回答(18)並びに(12)の ozu さんへ 折角、実験総理を制作し、プッシュ・プルゲージまで持っているのだから、 lumiheart さんの“平行リンク問題”図を、天地逆転させ、出力の穴に紐を通して 3N又は5Nの重りをセット。 入力側にプッシュ・プルゲージを押し当てて、リンク形状が“平行リンク問題”図の如く 保てるようにすれば、併行にて計測が可能なんじゃないでしょうか? できれば、計測をお願いしたいものです。 以上の如く、併行状態で計測しないと、プッシュ・プルゲージは、バネ式計り又は ストレイン(ひずみ)式ゲージなので、バネ式計りは移動距離に比例し力が表示される、 ストレイン(ひずみ)式ゲージはバネ式計りと同じ使用方法を誤れば、計測値である力 が不確かな値となりますので、宜しくお願いします。 lumiheart さんも、同様の危惧を感じているのだろうと想像しております。 それなら、重りが?N方向に働く側が重力方向にしないといけませんね。 ?N方向に働く側は、常に不変か、リンクバーに直角かでも異なります。 当然、入力側方向の定義も必要です。(入力部角度が変化したことに対しての)

noname#230358
質問者

お礼

ありがとうございます この回答の意味は 普通のプッシュプルゲージはバネ式なのでそれなりのストロークがある 場合に拠っては正確な測定とは言えないかも知れない と、言う意味かな? 再計測して頂けるならば 入力部角度が90度になったときの入力と出力の値 入力部角度が60度になったときの入力と出力の値 それと 入力側と出力側の変形ひずみ量 かな?

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noname#230359
noname#230359
回答No.36

> リンクとリジットのジオメトリが違う ここの部分をわかりやすく解説できれば、 lumiheatさんにとって、この質問の目的が 達せられ、また、価値が生まれそうです。 tigersさん、お願いできませんか? 不勉強故、私にはできません。すみません。 いやいや、limuheartさんじゃなくて…。 構造体として解きたくなってしまうのは、 その違いを理解できていないからなのかと。 その違いを明確にできれば、 陥りやすい勘違い例 としての価値が、この質問に生まれ、 スレ建てしたlimuheartさんの所期の 目的が達せられると考えるのです。 lumiheartさん 何度もお名前を間違えてしまいました。 すみません。

noname#230358
質問者

お礼

>> リンクとリジットのジオメトリが違う link http://ejje.weblio.jp/content/link rigid http://ejje.weblio.jp/content/rigid geometry http://ejje.weblio.jp/content/geometry 単純な用語の意味なら理解してるつもりなのだが? それ以上に深い意味が有るのだろうか? もしかすると理解してないのは私ではなくて1Nの涙さんの方かなと 憶測ですがリンクをリジットにして構造計算してるのではなかろうか?

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noname#230359
noname#230359
回答No.35

回答(32)さんへ >出力端の動きは、リンクの長さの比で決まり、入力端の動きの丁度3倍。 >無損失、且つ、各部材の質量がゼロと理想化すれば、 >出力端の力は入力端の丁度1/3であって、 >  100 N ÷ 3 = 33.33・・・N    となると思います。 > >この程度に単純に考えればいいと思うのは、私だけでしょうか?? わたしもそう思います。 すくなくとも質問者さんの「平行リンク問題」の図ではそうなります。 違う結果が出てるのは、両者でリンクとリジットのジオメトリが違うせいだと思いますので 現状でいくらやっても結論は出ないんじゃないかと…  

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noname#230359
noname#230359
回答No.34

>そうそう左右対称ね >それならば間違いなく入力と出力は同じになります。 本当に? ↓   ̄□ ▼    □_↓     ▲ を ↓   ̄□ ▼ □ ̄    □□↓     ▲ にしたら、入力と出力は同じ力になるの?   ̄□ ▼    □_↓     ▲ の構造をちょっと変えて     ▼  _□□_↓     ▲ と変えても微分での移動量は同じですよね? lumiheartさんの提示している http://www.fastpic.jp/images.php?file=3265520622.jpg とジオメトリが同じだとしたら、1/3にしかなりませんよ。 両者の動作ジオメトリが違うとしか思えないんですけど。   >微分での移動量は同じ →移動の微分量は同じ >微分での移動量は同じ →力点・作用点の移動量の微分は、元の図と同じ

noname#230358
質問者

お礼

有難う御座います >    ▼ > _□□_↓ >    ▲ 名案! 早速書いてみました http://www.fastpic.jp/images.php?file=5377679940.jpg なんでこんな簡単な事に気付かなかったか?

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noname#230359
noname#230359
回答No.33

>回答(32) ohkawa さん どうも 私も最初はそう思ったのです。しかし解析してみると全く違うんですわ 初めはモデルの設定の仕方が悪く自分のせいかと思っていましたがどうにも 分からなく成りましたが・・・やっと見えてきたような気がします 貴殿には「ロバーバル機構の解析と証明」の補足でX方向の反力を見て頂いた と思いますが、正しくアレなんですが理解できなかったでしょうか?・・・ つまりロバーバルは一見釣り合わないように見えて左右のトルク差が水平方向 の反力と主・副さおの距離をアームとするトルクを支点が反力として受け持つ から釣り合うのですよね?とすれば本問も似てませんか?でも人間の意志で、 故意に水平方向力を無視しているから100 N ÷ 3 = 33.33・・・Nになるっと 錯覚するのです。そう不静定問題なのですからテコの原理は通用しません ベテランの貴殿であれば理解してくれると思ったのですが、その内解るだろう 私の回答(29)でもココラを説明しているが、誰も賛同してくれないのですけど 真実は一つで答えも一つ。水平方向を無視しないで考え直して頂きたいです 釣り合わないように見えて実は、釣り合ってしまうロバーバル機構に対して 今回の多数回答(1:3)は、釣り合うように見えて本当は釣り合わない 名づけて、バローバル機構・・・何方もモーメント&偶力が決め手でしょうか 明日、時間を作ってやってみたいと思います。。。 何か疑われている中で、解析する意味も時間もありませんから、止めます あほらしい・・・自分で解析するのが一番でしょう?貴殿には例のリンクソフト で257.5Nを弾き出した実力もおありなのですから、結論ありきでは議論はできん

noname#230358
質問者

お礼

回答(34)さんの案 http://www.fastpic.jp/images.php?file=5377679940.jpg この図でお願いします これで解決! 御気分を害されたようで申し訳ありません 決して貴殿を非難しようとしてるのではありませんので誤解のなきよう

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noname#230359
noname#230359
回答No.32

再出 後出しジャンケンで申し訳ありませんが、 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=276727&event=QE0004への 回答(7)と同じ手法で入力端の動きと出力端の動きとの関係を計算してみま した。 出力端の動きは、リンクの長さの比で決まり、入力端の動きの丁度3倍。 無損失、且つ、各部材の質量がゼロと理想化すれば、 出力端の力は入力端の丁度1/3であって、   100 N ÷ 3 = 33.33・・・N    となると思います。 この程度に単純に考えればいいと思うのは、私だけでしょうか?? lumiheart さん  コメントありがとうございます。仰るとおりの状況ですね。 1Nの涙さんの解析手法に踏み込むことができればいいのですが、  現状では準備が足りません。  一旦頭を冷やしたうえで、考え方の変化点を紹介できるようになった時点  で追記したいと思います。

noname#230358
質問者

お礼

有難う御座います でも 後出しジャンケンは良いけれど 話の流れを逆行させる徘徊老人にされちゃいますよ 回答(18)さんの実験でトルク計算法での正しさは証明されてるから 問題のミソは 1Nの涙さんの解析手法のどこに間違いがあるのか? もしくは構造解析自体が成り立たないのか? になります

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noname#230359
noname#230359
回答No.31

回答(30)tigersさんへ そうですね・・・えっとですね リンク自体の自重はココには書いてませんので、その分だと思いますよ -0.000119 kN/cm=-0.000119*1000*10/9.81 kgf/10cm = 0.12kgf/10cm ・・・ で計算しています。10要素*0.12=約1.2kgf・・・約 12 N になりますわね? 紛らわしくてほんっと申し訳ないですが、きとんとやってますヨ >4.2Nとか有効な結果ではない・・・ まぁ機械はそう弾きだすんですわw困ったヤツですホント 入力値とモデルを間違えない限りは正確に出てくることは経験上知っています 何なら他の不静定問題で立証しても構いませんが要素数が多いものはヨソウ 回答(30)tigersさんへ そうですね・・・ううーん。そうそう左右対称ね それならば間違いなく入力と出力は同じになります。機械というかソフトが変 でない限りはね。。。そういう心配は当初はしてましたが今は信じきってますw 技術の森チャットルームが有れば議論も出来ようがこれでは難しいというか 手間が掛かる割に進行がむったりしている・・・tigersさんドッカ無いの? 回答(30)tigersさんへ  そうそう!そう言えば縦方向の荷重は3Ltanθ/Ltanθ=で Δtanθの微分を使う 迄もなく変位は入力/出力=1:3は解けらが、X方向はcosθが出来てくるので 微小角度にすれば水平方向変位はゼロに近づいてしまうので使えません なので15度回転させれば入力↓Y-25.9で出力→X+13.5なのでX方向反力を50%は 大凡でも見なくてはならないと思ったが没にした。入力変位からX方向反力 がどれ位あるのか大体検討を付けるような方法ってありますかね? っというのは不静定問題を解かなくても大凡でも検討は・・・無理だろうな そう、微小変位でから予想するのが無理でもトルクから攻めれば何とかなるか もう面倒になってきました・・・私は100→33.3N×を証明したので・・・誰か 何故&どれ位のX方向反力がでるのか変位法でも何でも良いから解けないか?

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noname#230359
noname#230359
回答No.30

>正解は 4.2N ですけど・・・変わらんなぁ~ >http://www.fastpic.jp/images.php?file=9884436925.jpg 垂直方向の力を合計すると Fv = 150.1 - 34.7 -100 -4.2 = 11.2 > 0 で釣り合ってませんが? これが計算誤差なら、4.2Nとか有効な結果ではないでしょう? ごっちゃになったw Fv = 150.7 -34.6 -100 -4.2 = 11.9 だな。 とりあえず、 解析構造物は支点に対して左右対称に作ったらどうだろう? そこで、破綻してないか確認。 その後で、力点と作用点だけ追加。 >そうそう!そう言えば縦方向の荷重は3Ltanθ/Ltanθ=で Δtanθの微分を使う >迄もなく変位は入力/出力=1:3は解けらが、X方向はcosθが出来てくるので >微小角度にすれば水平方向変位はゼロに近づいてしまうので使えません 微分量を水平と垂直に分ける理由は何でしょう? よく判りません。  

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noname#230359
noname#230359
回答No.29

「平行リンクの最新解析図」をupします 従来の溶接構造からトラス構造にして各節点拘束も全てFREEにしたもので恐らく 実態に近いモデルであるとおもう。しかし、相変わらず33.3Nには程遠い しかし何故か理由が解った。解析図をよく見れば支点にはX方向反力が存在する 実際にリンクの軌跡をみれば分かるが間違いなく入力↓で、X方向→に出力点は 移動するからコレを拘束すれば必ず支点にはX方向反力が存在する理屈である しかし我々は直感でテコの原理と早合点し100/3=33.3Nとしてしまったのだ 確かにそう見えるが、X方向の力を無視しているから成り立つ架空の回答である そう、このX方向反力が33.3Nを減ずるように働くモーメントとなるのであった 大分、消えた投稿より端折ったがSIMPLEになったとも言えるかな ただし、本当に正解は 4.1N になるのか実証できてません ozuさんのをアクリルで解析したが、1000 gf→ 60 gf にしかならなかった 出力地点の拘束が違うのか、どうして違うのかは今のところ正直分かりません [平行リンクの最新解析図]一部訂正しました・・・今、ΣM 計算して気づいた 出力位置をY方向のみ拘束でしたが、X方向も拘束する必要がありました ですので正解は 4.2N ですけど・・・変わらんなぁ~ http://www.fastpic.jp/images.php?file=9884436925.jpg おおお、結構勉強してきましたね・・・構造解析屋に近くなってきた 曲げモーメントが生じる所には偶力として反力が生じてしまう X方向に力が働かなければ機械は0Nと表示してきますし構造上問題があれば エラーを出したり計算値を出してきません。ローラー支点にしたのが先の訂正 前の解析で出力点を初めはコレにしたがMが微妙に合わないので気になったら、 X方向の力がここにも掛かることが分かった積りでココも支点に変えてみました えっとはじめの頃は「平行リンクの問題」では全て溶接にしたため出力が逆転 してしまったが、今は全てピン接点で回転拘束もしない構造物ではありえない ダラダラなものに変えても部材の応力は大きく変わるが反力は然程変わらない つまり溶接構造であっても概算なら使えるとも言える。今はリンク状態に最も 近いことはB.M.Dを見れば良く分かります。。。 おお「中間ヒンジ」そう、えっと蝶番みたいなモノと言えば直感できるだろう これは平行リンクのクランプ力の時にL形部は溶接にして回転部は○のヒンジ を使いましたし、ロバーバル機構でも枝部分は剛接合で繋がり部分ではヒンジ ですから解析図にも○で表示されている筈です 要は節点6,8に水平方向反力が出るという解析結果に対し一切でなければ、 皆さんや私の初めの直感通りに33.3Nの鉛直力・出力にしかならないでしょう これはロバーバル機構の調度裏返しに感じる。70年も解明できなかった難問 を我々・技術の森の人間だけで果たしてどこまで解けるものか期待したいです

参考URL:
http://www.fastpic.jp/images.php?file=5527149075.jpg
noname#230358
質問者

お礼

本件で構造計算系サイトをアチコチ見てきました 素人の素朴な疑問 http://toshi1.civil.saga-u.ac.jp/obiyah/2kou.pdf 支点の種類 1、ヒンジ支点 2、ローラ支点 3、固定支点 と3種類あるらしい でも、貴殿の図では全てヒンジ支点ですね >移動するからコレを拘束すれば必ず支点にはX方向反力が存在する理屈である なのでX方向反力が出てしまうのでは? ローラ支点にしてみたらどうでしょう? それと、貴殿がどこかで書いてたと思うのですが関節は溶接したとみなしてるとか云々 でも「中間ヒンジ」ってのも有るらしいが?

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noname#230359
noname#230359
回答No.28

あれー?今朝upした投稿がない。長文だったから時間が掛かり過ぎて蹴られた? あとで、また・・・変だな・・・

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