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04月15日

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第493回 機械工学と自動機設計-12:運動法則-2

 ここでは運動の第二法則について解説します。この法則で、加速度と質量が設計条件の場合の必要な可動力を算出することができます。

(1)運動の法則
2)運動の第二法則

・「物体(可動体)に力が作用したとき、生じる加速度の方向は力の方向と一致し、その大きさは力の大きさに比例する」。

・力(F)と加速度(A)の関係は・・F∝Aで表現できます。

・この比例乗数をmで現すと、運動の第二法則はF=m・Aで表現できます。運動方程式といわれます。

・この比例乗数mをその物体の質量(mass)といいます。

・したがって、可動体を軽く設計すると運動の力が少なくできます。小さなモータの採用が可能となることと同じです。

・質量m(Kg)には、重力の加速度g(m/s2)が働くので物体に働く重力は W=m・g(N:ニュートン)となり、これを重量(weight)といいます。

第106回で「動きを持つ機構設計」を解説しました。直進駆動の場合で、可動テーブル上の搬送物の重さの違いで、同じ加速度を出すために必要な回転モータの容量が異なってきます。

・左図の搬送物の質量がm、右図の搬送物の質量は3倍の3mとすると、両機構で同じ加速度を出すためには、右側の駆動力は左側の駆動力の3倍が必要となります。

図

・したがって、高速駆動機構の重要な設計技術として軽量化技術が求められてきます。

図

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