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機械設計歴20年以上T.surfと言います。
今回は以下に関する記事です。
【機械設計の物理】
動ガイドや単軸ロボットの選定時
なぜ静的／動的モーメントを求める？
⇩本記事は以下の方にオススメです⇩
なぜガイドや
ロボシリンダ―
を選定するときに
- 静的モーメント
- 動的モーメント
を求めるの？
⇩本記事を読むと以下が わかります⇩
静的モーメントは
ガイドの剛性を
見ています。
動的モーメントは
走行寿命を見ています。
①結論
ガイドやガイド付きアクチュエーターにおいて
静的モーメントや動的モーメントを確認する理由ですが
以下となります。
| 静的 モーメント |
： | ガイドの剛性 |
|---|---|---|
| 動的 モーメント |
： | ガイドそのものの走行寿命 |
静的モーメントについては
ガイドそのものの剛性を確認するため
詳しく説明する必要はないので―
今回は、動的モーメントについて
詳しく解説します。
②動的モーメントの正体
動的モーメントの正体は
加減速時にのみ発生する
モーメントとなります。
よく、動的モーメントをネットで調べると、
以下のように解説されることが多いです。
―動いている時のモーメント―
って
動いている時の
モーメントって
何だ？
と思ったことがあると思います。
この動いている時のモーメントというのは
正確な説明ではありません。
正確には
加減速時のみに発生する
モーメントとなります。
加減速時には慣性力が働きそれが
結果的にモーメントとなります。
慣性力がわからないと、動的モーメントが
理解できませんので、以下の記事を御参照ください
上記記事で解説しましたが
慣性力が働くと加減速とは逆向きに重力が働きます。
この重力の正体は
- ガイド自体は加速運動
- ガイドに乗っている
ジグやワークは慣性運動
という加減速時のみに発生する物理現象
により働く見かけ上の重力であって
厳密には重力ではありません。
ですが、この慣性力 実は
物理学的には。等価原理により重力として
扱ってもよいのです。
最終的に
- この見かけ上の重力
- ガイドの基準点からの距離
により、
加減速時のみにモーメントが現れます。
これが動的モーメントの正体です。
なお、動作中と言っても
等速直線運動時には
慣性力は発生しませんので、
動的モーメントは発生しません。
③なぜ動的モーメントが走行寿命なの？
加減速時にガイドにモーメントが掛かると
例えば加速時には、以下のようにウィリー状態
になります。
すると、ガイドの中のボールが
一部強当たりしてしまいます。
つまり、摩耗が発生するのですね。
ですから、
摩耗による走行距離限界
を見ることになるんですね。
④動的モーメントの計算の理解
動的モーメントの計算の理解については
以下の記事を御参照願います。
⑤最後に
静的モーメントはLMナットの剛性
動的モーメントはガイドとしての走行寿命
を確認しています。
ガイドや単軸ロボットなどの選定時は
- 静的モーメント
- 動的モーメント
を確認しましょう。
本記事は以上です。
最後までお読みいただきありがとうございます。
