フォークリフト運転技能講習資料 力 学 編 C HiroTech 力学 INDEX SI単位について １ 力 ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ 力学 力の三要素 作用・反作用 力の合成 力の合成・力の平行四辺形の法則 力の分解・分力 力のモーメント 7-1実例解説 7-2トラックとのバランス比較 力のつりあい 8-1１点に作用する力 8-2 平行力のつりあい 8-3 平行力 計算演習 8-4 平行力 逆比の関係 8-5 平行力 例題（計算） 8-6 平行力 例題（線図） 質量と比重 9-1 質量 9-2 比重 9-3 単位体積の物体の質量 9-4 体積算出の簡略式 9-5 質量の算出（例題） 参考 1 参考 2 重 心 物体のすわり（安定） 重心と安定 12-1 平坦地での重心位置 12-2 積荷の状態による重心位置 12-3 坂道での重心位置 12-4 横方向の安定 Copyright by HiroTech １３ 運動と速度 １４ 加速度 14-1 加速度とは 14-2 加速度（事例） 14-3 加速度（例題） １５ 慣性と慣性力 １６ 遠心力と求心力 １７ 摩擦力 １８ 最大静止摩擦力・静止摩擦係数 １９ 仕事・動力 ２０ 荷重の種類 （1） 力（荷重）の向きによる分け方 （2） 荷重にかかる速度による分け方 （3） その他の分け方 （4） 荷重・性能・状態に関する用語 ２１ 荷重と応力 ２２ 材料の強さ 22-1 材料のひずみ 22-2 応力ひずみ線図 22-3 安全率 22-4 リフトチェーンの安全率 ２３ フォークリフトの安定度 ２４ フォークリフトの定格荷重 ２５ フォークリフトの許容荷重 力学 ◎ はじめにご覧ください － 力の単位表示 日本では1993年11月1日に施行された新計量法により、1999年10月1日より国際単位系”ＳＩ単 位”への完全切り替えが行われました。 現在ＳＩ単位での質量と力の単位は下記のようになり ます。 ・質量の単位 ・力の単位 2 キログラム (kg) ......国際１キログラム原器と等しい質量 ニュートン (N) ......質量１キログラムの物体に1m/s の 加速度を与える力の大きさ ◎以前は力の単位にトン (t)、キログラム (kg)やグラム (g)を使っていました。 1kは質量 1kgは力 (重量) とし、 質量の数値と力の数値が地上で同一になるようにしていました。 私達が日常使う「重さ」は物体が重力で地表に引きつけられる「力」で「重量」と もいいます。（重さは質量とは違います） 本教材では、重さ、重量を ＳＩ単位よる力の単位 ニュートン (Ｎ) で表示しています。 但し必要により従来の重力単位系の力の単位である ます。 キログラム(kg)を括弧で併記してい その場合キログラムを、便宜上 ニュートン単位の数値 います。 （実際の計算は 1kgf=9.8Nで計算します。） Ｘ 0.1(kg) で換算し表示して できるだけ作業現場の感覚で理解してもらうためですので、ご理解ならびにご了承をお願いいたします。 力学 Copyright by HiroTech 力学 ◎ はじめにご覧ください － 力の単位表示 参考>> 月面上 地球上 ６kgの質量 ６kgの質量 10Nの力 (10Nの重量) 60Nの力 (60Nの重量) ６kgと表示 １kgと表示 ※月の引力は地球の引力の６分の１です ６kgの質量の物は地球上でも月の上でも同じ質量。 でも月の上でこの物を秤で計ると１kgを示します。 これは、この物が月の重力で月面に引きつけられる 「力」（重さ、重量）が減ったからです。 力学 Copyright by HiroTech 力学 ◎ はじめにご覧ください － 力の単位表示 ■ 新計量単位（ＳＩ単位系）と旧単位の対照 計量単位の 種類 ＳＩ単位移行後の 新計量単位 ＳＩ単位移行以前の 計量単位 吊上荷重 積載荷重 その他 質量・重量 キログラム (kg) トン (t) 質量 切断荷重 引張荷重 衝撃荷重 その他 力 力 ニュートン (N) キロニュートン (kN) 重量キログラム (kgf) 重量トン (tf) 応力 応力 引張応力 圧縮応力 その他 キログラム (kg) トン (t) 重量キログラム毎平方 2 センチメートル (kgf/cm ) 重量トン毎平方 センチメートル (tf/cm 2) ニュートン毎平方 センチメートル (N/cm2 ) キロニュートン毎平方 センチメートル (kN/cm2 ) モーメント モーメント ニュートンセンチメートル 重量キログラムセンチメートル (N・cm ) (kgf・cm ) ニュートンメートル 重量キログラムメートル (N・m ) (kgf・m ) 力学 Copyright by HiroTech 力学 １ 力 静止物体を動かす 力とは、 静止している物体を動かす 動いている物体の速度を変える 運動を止める 物体を変形させる などの作用をいう 力 動いている物体の 速度を変える・止める 力学 Copyright by HiroTech 力が作用すると手に感じる 物体を変形させる 力学 ２ 力の三要素 Ｃ大きさ Ｂ方向 Ａ 力の作用点 Ａ作用点 Ｂ 方向（向き） Ｃ 力の大きさ（矢印の長さ） 力はＡを作用点として、 Ａ→Ｂ方向（力の向き）と Ａ→Ｂ矢印（力の大きさ）で 表した物体に与える効果を示す 力には必ず、力の大きさ、力の向き、力の作用点の ３つの要素があり、これを力の３要素という 力学 Copyright by HiroTech Ａ作用点 W Ｃ大きさ Ｂ向き 力学 ３ 作用・反作用 壁を押すと 反作用 作用 壁は押される力を受けています。 でも、手には壁からの力を感じます。 これは、壁が手に力を加えている からです。 ２つの物体の、一方が相手に力を及ぼすと、必ず相手は力を及ぼし返します。 一方が相手に力を及ぼすだけ、ということはありません。 このように２つの物体が力を及ぼし合うとき、一方を「作用」と呼び、もう 一方を「反作用」と呼びます。 力学 Copyright by HiroTech 力学 ３ 作用・反作用 台の上に荷物を置くと 重さ（力） 作用 荷物 反作用 力 台 荷物が台の上にのっています。 台は荷物の重さを受けています。 でも、台も荷物に力を加えています。 作用と反作用は、 同じ直線上で作用し、 大きさは等しく、 向きが反対 力学 Copyright by HiroTech 力学 ４ 力の合成 １つの物体に２つ以上の力が作用するとき ２つ以上の力を、それらの力と同じ働きをする１つの力にまとめる ことが出来る 物体 このまとめられた力を合力という 力をまとめることを、力の合成という 力 力 合力 力学 Copyright by HiroTech ５ 力学 力の合成・力の平行四辺形の法則 ① １点(作用点)に作用する力の合成 [ ２つの力の合成] R 力の平行四辺形の法則で求める F1 作用点 o F2 力学 Copyright by HiroTech O点に作用する２つの力F1とF2 の合力は、F1とF2を２辺とする 平行四辺形の対角線Rとなる 力学 ５ 力の合成・力の平行四辺形の法則 ② １点(作用点)に作用する力の合成 [多数の力の合成] R2 R1 １） F1とF2の合力R1を求める F1 R 作用点 F3 0 F4 Copyright by HiroTech ２） R1とF3の合力R2を求める ３） R2とF4の合力Rを求める F2 力学 力F1 F2 F3 F4の合成方法 Rが合成した力（合力）です 力学 ５ 力の合成・力の平行四辺形の法則 ③ 一直線上の点に作用する２つの力の合成 [２人が同じ方向に一直線上に引く] 100N 50N 100N 50N Ｆ１ Ｆ２ 100N 50N 合力の大きさは 150N R =150N Ｒ ＝ Ｆ１＋Ｆ２ (合力) ２つの力が一直線上に作用する時は、 合力の大きさはそれらの和または差で示される 力学 Copyright by HiroTech 力学 ５ 力の合成・力の平行四辺形の法則 ④ 一直線上の点に作用する２つの力の合成 [２人が反対の方向に一直線上に引く] 50N 100N 50N 100N Ｆ１ 100N Ｆ２ 50N 合力の大きさは 50N R =50N (合力) Ｒ ＝ Ｆ１-Ｆ２ ２つの力が一直線上に作用する時は、 合力の大きさはそれらの和または差で示される 力学 Copyright by HiroTech 力学 ５ 力の合成・力の平行四辺形の法則 ⑤ 平行な２つの力の合成 [物体の点 Ａ、Ｂにそれぞれ平行な力 Ｆ１、Ｆ２が作用している場合] O 合力の求め方 １）A点、B点からA,Bを結ぶ直線上にそれ ぞれ P及び -Pを加えて、F1と F2との 合力 R1と R２を作る。 P -P A R1 B ３）R1とR2の作用点をO点に移し、合力Rを 求める。 R F1 F2 F1 + F2 = R1 – P + R2 – (–P) = R1+ R2 =R 力学 ２）R1とR2の作用線を上方に延長して 交点Oを求める。 Copyright by HiroTech R2 合力の大きさはF1とF2の和 合力の方向はF1とF2と平行となる 力学 ５ 力の合成・力の平行四辺形の法則 ⑤ 平行な２つの力の合成 A B 質量 20kg 質量 10kg 200N (約20kg) 100N (約10kg) 200N + 100N 合力 力学 Copyright by HiroTech 合力=300N 力学 ５ 力の合成・力の平行四辺形の法則 平行な２つの力の合成（フォークリフトの場合） フォークリフト自体の重心位置 フォークリフトの荷の重心位置 フォークリフト自体の質量による重力と、荷の質量による重力は下向に平行に働いている。 この力の合成された力は、フォークリフトの４輪で支えられている。 力学 Copyright by HiroTech 力学 ２３ フォークリフトの安定度 安定度とは荷積み、荷おろしおよび運搬時の転倒に対する安全性を表す。 １.荷重を高く上げたとき ２.走行中に急旋回したとき ３.急制動したとき フォークリフト車体と荷重の重心の高さによる影響を 考慮し、フォークリフトが転倒する限界の傾斜・こう配 を安定度という。 （フォークリフト構造規格） 安全に作業するための使用条件 １.使用する場所が平坦で、かつ堅固な路面 あるいは床面である ２.走行時に基準負荷状態、または基準無負荷状態で走行する ３.荷の積み付け、積みおろし作業を行なう時、マストを垂直にし、前傾させない 力学 Copyright by HiroTech ２４ 力学 定格荷重： フォークリフトの定格荷重 基準荷重中心に積載できる最大の荷重 荷重曲線（荷重表）・・・２トン フオークの例 2000 3250 1800 1600 許 容 荷 重 1400 1200 （ｋｇ） 1000 3500 3750 4000 4250 4500 揚高（ｍｍ） 800 600 500 基準荷重中心 定格荷重： 力学 700 900 1100 荷重中心（フオークの根元より） 1300 1500 （ｍｍ） フォークリフトの車格を表すもので、標準揚高(３ｍ)のマストを装着した時 の基準荷重中心に積載できる最大荷重 Copyright by HiroTech 力学 ２５ フォークリフトの許容荷重 許容荷重の求め方 使用機種は２ｔ車 右図の 揚高３５００ｍｍ、 荷重中心が９００ｍｍ の状況にて積載できる許容荷重を求める ３５００ ｍｍ ９００ｍｍ （ｋｇ） 2000 1800 許 1600 容 1400 荷 重 1200 B 基準荷重中心 揚高（ｍｍ） 3250 3500 3750 4000 4250 4500 荷重中心９００ｍｍの 線上と揚高３５００ｍｍの 交点Ａを求める 次に交点Ａから許容荷重を Ｂ点から求めると １２００ｋｇが許容荷重と なる A 1000 800 600 500 700 900 1100 1300 荷重中心（フオークの根元より） 力学 Copyright by HiroTech 1500（ｍｍ） おわり 力学 これで説明を終ります。 ありがとうございました。 安全の技術と信頼の輪を広げる。 力学 Copyright by HiroTech HiroTech この教材（以下「本コンテンツ」という）を使用する前に、下記の契約内容(以下「本契約内容」という)を必ずお読みください。 お客様は本契約内容に同意いただいた場合のみ、 本コンテンツを使用いただくことが出来ます。 本コンテンツの使用を開始した時点で、本契約を同意いただいたものとみなし、本契約が成立します。 ◆使用許諾 ヒロテックは、本コンテンツの使用者が次の範囲で本コンテンツを使用されることを許諾します。 ・本コンテンツを日本国内において１ 台のコンピュータ上で使用すること。 ・本コンテンツに収録されているすべてのデータ（以下「本データ」という）を閲覧すること。 ◆禁止事項 ヒロテックは、本教材の使用者が以下の行為をすることを禁止します。 有限会社ヒロテック 〒350- 1103 埼玉県川越市霞ヶ関東５ －２７ －２２ 遠山ビル URL http://www.hirotech.jp/ TEL:049- 231- 3266 FAX:049- 231- 3286 ・本コンテンツを同時に複数のコンピュータで使用すること。（ネットワークによる利用を含みます） ・本コンテンツを日本国外で使用すること。 ・本コンテンツを他の記録媒体（ハードディスクを含む）に複製すること。 ・本コンテンツを閲覧以外の目的に利用すること。 ・本コンテンツを営利目的で紙媒体に印刷し販売すること。 ・本コンテンツの内容の一部または全部をヒロテックに無断でインターネット上に掲載することまたは第三者に貸与・譲渡・販売すること。 ◆著作権の帰属 本コンテンツならびに付属する取り扱い説明書等のソフトウエアの著作権は、ヒロテックに帰属しています。 ◆免責事由 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