バネ足モデル完成

風邪を引きました、realteckです。

幸いにも熱はないのでよかったです。先輩さんはやっぱり風邪引きさんです。

そういえば変猫。のEDの月子が頭から抜けなくて悶えてます。

さて、タイトル通りバネ足モデル完成しました。このためだけに試験用のバネを買ったのが勿体なかった気もしますが、まあそれはもう過ぎてしまったことよ。

今回は内径7mm、線経0.9mmのバネを使ってユニバーサルプレートで適当に組みました。

この適当に組んだのがまずくて、バネを8ついれるはずが2つしか入れられないことに気づくのは製作中のとき。

今思えば横で撮ったほうがよかったな。

平行リンクでピッチ70mmぐらいで組んだはず。で、本来はすべての自由軸に中空スペーサー入れて8つにバネを入れるはずだったが、ネジの長さが足りる奴が4本しか入ってないという悲劇。よって中空スペーサー入れられたのが4箇所(上手前と下奥の自由軸)。

考えとしてはトーションバネに中空スペーサーを通して、アームと土台に設けたブッシュで両側から挟むつもりだったのですが、全てでこれをやるには90°と270°のバネが必要なことに気づくわけです。

とはいえ90°しか頼んでないですから、泣く泣くバネを2つに減らすことに。

これは200gぐらいの水を入れたペットボトルを置いてみたの図←みりゃわかる

途中で止まっていることから、ちゃんとバネが支えていることがわかりますね。

で、こちらが詳細画像。

アームは30°くらいしか曲がってないのですが、バネはブッシュの位置の関係からそれよりもかなり曲がってます。このときのバネは確か変位角(標準状態から曲がった角度)80°くらいです。

では計算してみましょう。

※ここでは以前の平行リンクの近似で考え、平行リンクはひとつのアーム、すなわちシリアルリンクと勝手にみなします。

今回使用したバネは、バネ係数 0.77N・mm/deg

そして平行リンクのフレームのピッチ間は70mmです。

1kgf=9.8N、すなわち1N=0.102Nなので、kgf表記でのバネ定数は 0.07854kgf・mm/deg

ここで先ほど出たバネの変位角80°、そしてピッチ70mmからこのときのアームのモーメントをFとすると

F=0.07854/70*80=0.08976(kgf)

さらにこのバネが2つあるわけですから、平行リンクのモーメントは

0.17952(kgf)=179.52(gf)

次に、重量物200gとして、この平行リンクのアームの先端に及ぼす力は、向きがアームと直角方向で、大きさが

200*sin60°=200*(√3)/2=173.20508(gf)

人並みに奢れやですね。

モーメントと重量物の及ぼす力の向きは、それぞれ逆方向。

力の大きさはだいたい同じぐらいといっていいでしょう。計測誤差の範囲内です。

たったの170gしか支えられないの？と思うかもしれませんが、このバネはまだまだ力の弱い方です。

トーションバネのモーメントについてはもう１つ面白いこともわかったので、トーションバネを入れる際の自分なりの選定方法なんかとともに、次回？あるいはそれ以降に書いていこうと思います。

世間はゴールデンウィークですが、寒暖の差が激しい１週間です。

みなさんは風邪を引かないよう、またそれでフイにしないよう有意義にお過ごしください。

私？私は設計でひきこもるつもりでしたから、出かけるつもりなどもとよりない。

ではではまた次回　(更新間隔3週間開けちゃってすんません)