ジャッキの入力軸端トルクとハンドル回転力の計算方法

工学

ジャッキの入力軸端トルクとハンドル回転力の計算について、与えられた条件に基づいて計算方法を解説します。特に、ジャッキ効率や減速比、ネジピッチ、ハンドル直径を元に、必要な入力軸端トルクとハンドル回転力を求める方法を詳しく説明します。

1. 基本的な条件の整理

問題に与えられた条件は以下の通りです。

  • ジャッキ荷重:5 kN
  • 減速比:6
  • ネジピッチ:5 mm
  • ジャッキ効率:0.243
  • ハンドル直径:200 mm

これらの条件を元に計算を進めていきます。

2. 入力軸端トルクの計算

ジャッキの入力軸端トルクを求めるためには、まずジャッキ荷重を考慮し、その後、減速比とジャッキ効率を考慮します。入力軸端トルクは次の式で求められます。

入力軸端トルク = ジャッキ荷重 × 減速比 × ピッチ × 効率

ここで、ピッチはネジの1回転あたりの進み距離です。ネジピッチが5 mmの場合、ピッチは0.005 mになります。

3. ハンドル回転力の計算

ハンドル回転力は、ハンドル直径と入力軸端トルクを用いて計算できます。ハンドル直径が200 mm(0.2 m)であるため、ハンドルの半径は0.1 mです。次の式を使って回転力を求めます。

ハンドル回転力 = 入力軸端トルク / ハンドル半径

入力軸端トルクをハンドル半径で割ることで、必要な回転力が求められます。

4. 計算例と結果

与えられた条件を元に実際に計算してみます。まず、入力軸端トルクを求め、次にハンドル回転力を計算します。計算式は次の通りです。

  • 入力軸端トルク = 5000 N × 6 × 0.005 m × 0.243 = 36.45 Nm
  • ハンドル回転力 = 36.45 Nm / 0.1 m = 364.5 N

したがって、ハンドル回転力は364.5 Nとなります。これをkgに換算すると、約37.2 kgです。

5. まとめ

ジャッキの入力軸端トルクとハンドル回転力を計算する方法について、基本的な計算式と手順を紹介しました。与えられた条件を元に、入力軸端トルクは36.45 Nm、ハンドル回転力は約37.2 kgとなることが分かりました。このような計算を通じて、適切なハンドル回転力を確保するための指針となります。

コメント

タイトルとURLをコピーしました