フォークリフト運転技能講習 学科 力学

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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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。
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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力学
Copyright by HiroTech
力学
フオークリフト運転技能講習資料
・2006年3月31日
(力学)
初版
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制作・発行
〒350-1103
力学
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埼玉県川越市霞ヶ関東5-27-22
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Mail: [email protected]
Copyright by HiroTech
著作
樋口健吾
編集
ヒロテック
KENGO HIGUCHI, HiroTech 2006