引張りばねの張力について質問です。

質問

引張りばねの張力について質問です。

添付絵のように、ユニットを引張りばね一本で吊り上げてフローティングさせています。
また、引張ばねは取付け部を上下させてばねの張力を調整できるようにしています。
さらに、可動ユニットは自重で可動側ストッパが固定側ストッパにあたることにより静止しています。
調整機構により、ユニットを上方向に持ち上げた（ばね張力を増した）状態で、任意の高さまで
持ち上げたとき、可動ユニットが固定側ストッパに自重で落ちてくるようにしたいのですが、
ばね張力が強い場合、固定側ストッパ位置まで落ちてきません。

机上計算では、可動ユニットの自重の方がばね張力に対して重いのですが、
ユニットが戻ってこないのはなぜでしょうか。

ちなみに、調整機構によりばね張力を増していくとユニットが持ち上がり始めるポイントがありますが、
そのポイントにいく手前（ばね張力が可動ユニット自重より小さいとき）にもこの現象が起こります。

可動ユニットの上下動作に機械的な抵抗が無い場合、考えられる要因がありません。
引張りばねの動きでは普通のことなのでしょうか。。

回答No.2

ohkawa3 · ベストアンサー

＞調整機構により、ユニットを上方向に持ち上げた（ばね張力を増した）状態で、
＞さらに任意の高さまで持ち上げたとき、
＞可動ユニットが固定側ストッパに自重で落ちてくるようにしたいのですが、
＞ばね張力が強い場合、固定側ストッパ位置まで落ちてきません。

記載なさってる内容をもう少し分析してみましょう。
＞調整機構により、ユニットを上方向に持ち上げた（ばね張力を増した）状態
→この状態を、ストッパが接触する状態よりｘ mm浮いていると状態としましょう。
＞さらに任意の高さまで持ち上げたとき、
→この状態を、更にｙ mm上方に持ち上げた状態としましょう。

更にｙ mm上方に持ち上げた状態で手を放せば、可動ユニットは重力によって
下方に移動し、初期状態としてバランスしていたｘ mm浮いていると状態を超えて
更に下方に移動しますが、最も下る点を式で表せば、ｘ-ｙ mmです。
従って、|ｘ|＞|ｙ|の関係であれば、ユニットは固定側ストッパに衝突するまで
下降するまえに、上向きの方向に運動の向きが変化します。摩擦がなければ、その後
ずっと上下振動を繰り返すことになります。
|ｘ|＜|ｙ|の関係であれば、ユニットは固定側ストッパに衝突して、運動方向が上向き
に変わるでしょう。

摩擦を考慮すると、振動的な動きが抑制されることになります。

回答No.3

lumiheart

＞可動ユニットの上下動作に機械的な抵抗が無い場合
憶測ですが、メッチャンコデカイ摩擦が掛かってると思う
リニアガイド使ってるから抵抗が無いと思い込んでるダケでは？
https://jp.misumi-ec.com/vona2/maker/misumi/mech/M0100000000/M0110000000/
いくら摩擦の小さなリニアガイドといえ万能じゃあない
リニアガイドに捻じりが掛かるとかなりの摩擦力となる

せめて重心位置にバネを付けるとかしないとね

回答No.1

中京区 桑原町（@l4330）

計算ミスでしょ