エンジニアのための技術講座

ローコストオートメーション講座

掲載日:2003年05月06日

カテゴリ : 駆動機構設計

第111回 動きを持つ構造設計−7:慣性モーメントについて

 動きを持つ構造設計では、採用する駆動アクチュエータの出力やサイズを選定するために、慣性モーメントや角加速度、摩擦トルクなどの検討が必要な場合があります。ここでは、ボールねじやカムなどの回転運動の機械要素の技術解説にでてくる用語に馴染みましょう。

(1)慣性モーメント

 第110回で解説した直進運動と回転運動の運動方程式の比較から、

  直進運動:F=mxα vs 回転運動:T=Ixω '
   F:力
   m:質量 α:加速度
   T:トルク I:慣性モーメント
   ω ' :角加速度

 慣性モーメント( I )とは、直進運動における質量に相当する物理緒量と解釈できます。
 これは物体の回転のさせ難さ、反対に、回転している物体の停め難さの度合いをあらわす物理量と解釈できます。
 慣性モーメントが大きい構造体は、その構造体を回転させるには起動トルク、定格トルクの大きなモータが必要であることです。

>(2)慣性モーメントの別の表現法

 慣性モーメント( I )を重量単位系(GD2)で表現することがあります。この場合、慣性モーメント( I ) と GD2には次式の関係が成り立ちます。

  GD2(kgfm2)=4xgxI
   G:物体の重量(kg)
   D:回転直径(m)
   g:重力加速度(m/s2

 次回は、コーヒーブレイク:(小さな)3ロボット<動く構造体>コンテストの紹介です。

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