創造設計製作中間報告会(11/2) 機械工学科 3回32番 摂津 暢浩 機械工学科 3回64番 平根 真一 目的・目標 目的 課題探求力とスキルを主体的に発揮してものづく りに関する創造的基礎能力や機械技術者としての センスと自覚を養う。また、解析能力、表現・記述 能力などを高める。 目標 風船を割り、スタートラインまで速く戻る。 目的を達成する。 形状・動作の比較 シーソー型 シーソー型 突き刺し型 手押し型 あらかじめ距離を設定する 手押し型 カムを使用 カムを使用 スイッチを使用 風 船 シーソー型 風 船 手押し型 作品の概要1 1.風船が手のひらAにあたり矢 印①の方向にAが動き、手のひら Bのストッパーが外れる。 3. おもりCとつながっ ② B C 2.手のひらBが下がり おもりCが落ちる。 ① ③ ①’ A 全体図(前) ている軸(歯車)が回転 し、歯車を伝わってカ ムが回転する。 作品の概要2 4. カムが前輪のハンドル Dを押し出している間、本 体がカーブし,Uターンする。 磁石 ハンドルD 5.カムが過ぎるとハンド ルが磁石の力により元 (まっすぐ)に戻りスタート ラインまで戻る。 前輪部 計画 第1回 打ち合わせ、計画決定 第2回 全体的な形状決定、強度計算、目標決定 第3回 図面作成、寸法計算 第4回 図面作成、中間報告会準備 中間報告会 第5回 部品製作 第6回 部品製作 第7回 組立、修正・調整 第8回 組立、修正・調整 第9回 テスト走行、修正・調整 第10回 最終テスト、コンペティション準備 コンペティション 減速比の決定 目標タイムを1分30秒以内とする。 減速比iは、 i=ni/n0 これより i=174 だから no=38rpm 損失なしでの速度は v=0. 20m/s 出力回転数は、 n0=60v/(2πr2) この減速比に近い歯車の組み合わせを 考えると次図のようになる。 歯車の決定 モーター 14 14 48 14 48 14 54 後 輪 54 後 輪 ※ 数字は歯数を表す。 又、モジュールは0.5とする。 上図の歯車の組み合わせの場合、減速比は175となる。 所要トルクの計算 マブチモーターの特性 入力回転数:ni=6600rpm 入力トルク :Ti=1.47mN・m 所要トルクTonの計算 数値の決定 m1 = 0. 3kg m2 = 0. 35kg r1 = 0. 02m r2 = 0. 05m 2 g = 9. 81m/s 数値代入して、 Tonを求める. Ton=μg(m1 r1+2m2 r2 ) m1:前輪にかかる重量 m2:後輪にかかる重量 r1 :前輪の半径 r2:後輪の半径 g:重力加速度 μ:転がり摩擦係数 所要トルクTonは、 Ton=402μmN・m 所要トルクと出力トルクの比較 減速比 i =175のときの出力トルクT0 と所要トルクT0nを比較する。 出力トルクと減速比 i の関係は、 i = To / Ti よって また 減速比 i =175のとき、出力トルクToは To =i×Ti =175×1.47=257mN・m 所要トルクTonは、 Ton=402μmN・m ここで 所要トルクTon<出力トルクTo とならなければならない 結果として 転がり摩擦係数μの条件は μ <0.63 転がり摩擦係数 表 自動車の場合の路面状況と転がり摩擦係数の関係 路 面 状 況 転がり摩擦係数 良好な平滑アスファルト舗装路 約0.01 良好な平滑コンクリート舗装路 約0.011 手入れの良い平坦な未舗装路 約0.04 手入れ不良の石の多い道路 約0.08~ 新しく砂利を敷いた道路 約0.12 ゆるい砂地・粘土質の道路 約0.2~0.3 出典:自動車をはかる(日本規格協会) よって減速比175のとき条件を満たす。 END ご静聴ありがとうございました。
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