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:2011年01月28日

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第482回 機械工学と自動機設計:力と合力

 自動機の設計には、力とその合力の作用やモーメント更には、運動に伴う速度や加速度の影響などを理解する必要があります。ここでは、機械工学と自動機設計について解説します。

(1)機械装置と力学

 機械装置は次の構成で成り立っています。

図

 この構成部分のうちで、後ろの2つは運動を伴わない静的な力学に関係が強い機構部といえます。力と合力や力の分解を理解することで、機構部の設計品質が向上できます。

図

(2)力とその表現

・物体にが働くと、動き出したり、動きが変わるなどの状態になります。

・力が作用すると物体の運動状態が変わったり、物体が変形する原因となります。

・この力の状態を、力が働く作用点と力の方向を示す作用線、力の大きさを作用線の長さで示し、これを矢印で表現しベクトルと呼びます。

図

・力の大きさはN(ニュートン)の記号を用います。1Nは、質量1Kgの物体に加速度1m/s2を生じさせる大きさの力です。

(3)力の合成

・一般には、機構部分に複数の力が働きます。この複数の力の効果は、1つの合成された力で表すことができます。この合成された力を合力といいます。

作用線が同一線の場合の合力

図

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