機械設計に関する情報を紹介してゆきたいと思います。 このブログの過去の記述は、画面左上の空欄に、例えば、油圧、と記入すると関連する記事が現れてきます(2文字以上)。Googleの設定の仕様の変化に対応して自動的に画面の配置の仕様が変更されますが、基本的な変化はありません。神奈川県横須賀市森崎5丁目付近のグリーンヒルケアハウス在。
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2009/02/28
社長の仕事術_2
画像は下記より
http://president.jp.reuters.com/article/2009/02/07/B8768556-F35E-11DD-A13D-8FE03E99CD51.php
日本電産(株)は M&A で事業を拡大してきた企業である。私もホンの僅かな期間だが日本電産系列企業が手がけたベトナム進出の自動車メーカーのバルブ組立装置生産設備の設計を手伝った経験がある。M&A という厳しい企業展開活動の裏を読むのに参考になる記事。
社長の仕事術_1
2009/02/27
圧力容器設計の一端
上図中、tを求める計算式中のμについては
円筒銅板の溶接継ぎ手の効率 | η = 0.6 を適用します。 |
画像は下記URLからの引用です。
http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/list/others/design2007.pdf
このPDF全体は設計のベテランでも読み物として一読をお勧めします。設計理論として極めて常識的な見方ですがこのような基本的な設計論を軽い気分で構わないので読み返すと新しい発見を見出したりします。シリンダーに見られる圧力容器のふたの厚さが記載されていますが、さらには、ここの溶接開先の形状設計はどのようになるのだろうとか、イメージを膨らましてみましょう。圧力容器の溶接開先の基準に関しては後日紹介したいと思います。
2009/02/26
WaterMarkの作成(Pro/E)
歯車のモデリング(Pro/E)
2009/02/24
歯形曲線ソフトの現状
歯先面取りと歯先Rの設定
当方のインボリュート歯車の歯形曲線ソフトの状況ですが、まだ完全に完了していません。プログラムのコードの流れがギクシャクするのを修正しようとすると他の部分に影響がでる状態です。但し、出力結果は正確です。図形は歯先面取りをデフォルメしてワザと大きくした歯形(計算結果)です。それと面取り部をRにする選択肢がまだ未完成の状態です。
追記 09.03.07 を以ってInvolute_Gear_Curve_2.1 を更新しました。歯先の面取り設定を追加しました。丸みについては今後の課題とします。詳しくは下記URLをご参照ください。(09.03.10 Note)
http://m-sudo.blogspot.com/2009/03/involutegearcurve21.html
当方のインボリュート歯車の歯形曲線ソフトの状況ですが、まだ完全に完了していません。プログラムのコードの流れがギクシャクするのを修正しようとすると他の部分に影響がでる状態です。但し、出力結果は正確です。図形は歯先面取りをデフォルメしてワザと大きくした歯形(計算結果)です。それと面取り部をRにする選択肢がまだ未完成の状態です。
追記 09.03.07 を以ってInvolute_Gear_Curve_2.1 を更新しました。歯先の面取り設定を追加しました。丸みについては今後の課題とします。詳しくは下記URLをご参照ください。(09.03.10 Note)
http://m-sudo.blogspot.com/2009/03/involutegearcurve21.html
回転座標変換の応用例
風力発電のナセルの構造
上部画像は下記より。
http://www.shinko-elec.co.jp/windpower/product/index.html
神鋼電機製小型風力発電装置。
中、下部画像は下記URLより。
http://www.designnewsjapan.com/issue/2009/01/o14nbe0000011ig2.html
風力発電のナセルの構造例と問題点。三菱重工業では超大型の風力発電機に実績が既にあるが、この設計技術の一般的な課題を提供している例。小型の風力発電であれば効率の面からより小型の別構造タイプの発電機が開発されている。((株)神鋼電機など)
海外のURLより
引用は下記URL
http://memoryperformance.net/
追記:風力発電機の仕様とデータは下記URLを参照。
http://m-sudo.blogspot.jp/2013/01/blog-post.html
2009/02/21
Pro/E メカニズムのマニュアル
画像は下記URLより引用。
http://stdg.us/Tutorials/Mechanism_WF2/MDX_WF2_TOC.htm
Pro/ENGINEER のメカニズムの無償操作マニュアルです。URLが消えることもあるのでPro/Eユーザーの方はダウンロードしておくことを薦めます。CATIAと異なりこのような詳細な操作マニュアルが無償でWEBに公開されているのがPro/ENGINEERの特徴です。
追記:09.05.12の時点で紹介のURLは削除された様子です。当方でも動画データはコピー保存していなかったのですが、他は充分理解できる程度に保存済みです。(但し英語版です)
当方は今回のデータに限らず鋭意有効なURLは紹介するように務めています。参考になるデータであればダウンロードを済ませて置くようにされてください。
追記:09.05.25 下記URLをご参照ください。ここからデータ取得可能です。
http://www.sharptechdesign.com/
制振鋳鉄(特殊鋳鉄)
画像は下記URLより。
http://www.d-metal.co.jp/technology/dumpingCi/
一般鋳鉄(FC)の2倍の減衰能を持つ鋳鉄材料です。
追加)同一URLから画像を追加しました。
2009/02/20
材料データベース(公式機関)
2009/02/19
温度変化による狂い(計測)
画像は下記URLより引用しました。
http://www.mitutoyo.co.jp/products/micrometer/menu/micro.pdf
上記URLでは20°基準で記載されていますが、ISOでは23℃と規定されています。部品の計測値が図面指示値とミクロンオーダーで異なる場合は温度など計測環境、計器の保管状態、さらには加工時の温度管理など検証しましょう。恒温環境が無い場合検査は意味を持ちません。精密機器の場合は受入時精密な計測検査を実施する組立メーカーも存在します。私が係わったメーカーの受入検査では数ヶ月のスパンで不良品の摘出率が3%を越えていました。試運転時の不具合があった場合検査を素通りして強引に組み立ててしまった事が原因であったりします。
2009/02/18
真空チャック
画像は下記URLより引用
http://www.sydrose.com/creativedesignengine/HTML/bb4-01067/bb4-01067.html
半導体、宇宙機器など軽量化、精密加工条件が厳しい部品加工のときなど真空チャックを利用することがある。その場合の問題点を指摘しているデータベース。
2009/02/17
Oリング挿入面取り
画像は下記URLより引用しました。
http://www.nok.co.jp/seihin/o-rings_pdf/bij.pdf
画像の面取り斜面には{らせん状の模様なきこと}の注釈がひとつ必要と思います。左側の図ではテ―パの両端にR半径の記入が欲しいです。組立時Oリングに傷をつけたことに気づかないミス防止のためです。いかがでしょうか。私事、Oリング関係の設計にはNOKのカタログを参照しています。真空関係の利用には必携です。
2009/02/16
ピン角曲げ板の展開長
2009/02/15
合成関数の微分
シリンダの座屈計算に必要なパラメータ。
画像は下記URLより引用しました。
http://www12.plala.or.jp/ksp/formula/mathFormula/html/node39.html
手元にあるメモ(手書き)から、油圧シリンダの座屈強度を求める式のVBAプログラム作成にとりかかろうとしたら、のっけから合成関数の微分が必要になった。数十年前、シャープのポケコンで(当時ニュートンの補間法を知らなかったのですが)BASICで適当に座屈強度のプログラムを作成したものを現在のPCでVBAで作成し直そうと思ったら意外と面倒で中座した。やはりきちんとニュートンの補間法を利用しないとダメだ、と、そして最初にぶつかったのが表題の合成関数の微分です。座屈強度の計算はオイラーの式を適用することで求められますが、油圧シリンダーの場合は、ロッド径、チューブ内径、外径、ロッド長、支点距離の全てのパラメータが本来は必要です。これらのパラメータから求まる係数とオイラーの式を組合わせて数式を構築するのですが、大変複雑な三角関数を内包する合成関数になってしまいます。よくこの式を旧いBasicで、適当な補間法(手動)で、昔、作成したものと思う。微分を使う機会がないという技術者の皆さん、エクセルVBAで自作のプログラムを構築しようとすると、様々な場面で、必携の数学知識になります。尚、円筒タイプのシリンダーの座屈計算は最終的には強度解析で確認するようにしましょう。
画像は下記URLより引用しました。
http://www12.plala.or.jp/ksp/formula/mathFormula/html/node39.html
手元にあるメモ(手書き)から、油圧シリンダの座屈強度を求める式のVBAプログラム作成にとりかかろうとしたら、のっけから合成関数の微分が必要になった。数十年前、シャープのポケコンで(当時ニュートンの補間法を知らなかったのですが)BASICで適当に座屈強度のプログラムを作成したものを現在のPCでVBAで作成し直そうと思ったら意外と面倒で中座した。やはりきちんとニュートンの補間法を利用しないとダメだ、と、そして最初にぶつかったのが表題の合成関数の微分です。座屈強度の計算はオイラーの式を適用することで求められますが、油圧シリンダーの場合は、ロッド径、チューブ内径、外径、ロッド長、支点距離の全てのパラメータが本来は必要です。これらのパラメータから求まる係数とオイラーの式を組合わせて数式を構築するのですが、大変複雑な三角関数を内包する合成関数になってしまいます。よくこの式を旧いBasicで、適当な補間法(手動)で、昔、作成したものと思う。微分を使う機会がないという技術者の皆さん、エクセルVBAで自作のプログラムを構築しようとすると、様々な場面で、必携の数学知識になります。尚、円筒タイプのシリンダーの座屈計算は最終的には強度解析で確認するようにしましょう。
2009/02/14
燃料電池 三菱重工業
2009/02/13
機械装置の溶接脚長(アーク溶接、ガスシールド溶接)
上図は当方で機械設計に利用している溶接脚長です。(A数値)
上図内容は某重機メーカーの製品品設計で採用している数値。
溶接脚長は強度計算を特に必要としない前提下においては、機械装置系板金構成品の溶接脚長は一般化されていないために判断しずらい。ここで下記書籍が参考になります。
日刊工業新聞社{徹底理解のための 機械設計技術入門マニュアル}
但し、書籍には記載されていないのですが、ガスシールド溶接(CO2溶接)を前提としていると思います。その場合、溶け込み深さについて板厚6mm以下は1mm,6mmを越える場合は2mmとし、図面記載が適切と思います。すみ肉溶接の場合、ガスシールドでない一般の溶接法に関しては、脚長は板厚6mm以下は記載数値にプラス1mm、越える厚さについてはプラス2mmが相当と思います。当方の判断ですので根拠とかはありません。ガスシールド溶接でない場合は溶け込み深さの記載はあまり意味がないので記載は無用でしょう。尚、隅肉以外の溶接法の脚長も記載されています。但し、建設関係、圧力容器などに関しては別の文献を参考にされてください。
追記: 当方で利用している溶接脚長の表を追加しました。(2009.04.02)
追記: アルミ合金溶接の場合の溶接脚長は下記URLに記載があります。
http://m-sudo.blogspot.com/2009/10/blog-post_127.html
追記;ステンレス鋼の溶接脚長
http://m-sudo.blogspot.jp/2010/05/blog-post_27.html
2009/02/12
燃料電池技術 at 相模原
2009/02/11
HONDAの意欲 インサイト 燃料電池
画像の引用元は下記
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0420090211aaab.html(日刊工業新聞URL)
画像は本田技研工業株式会社のURLより引用しました。おそらく現在最も現実的な環境対策車としてはハイブリッドシステムが掲げられます。同様にトヨタ自動車工業もその方向を示しています。トヨタはまだWEB上で大々的にPRはしていませんが、USAで実績があります。環境対策車としては他にEV電池自動車が掲げられていますが、ニッケル系、リチウム系電池自動車は環境対策車としてはまだ先の話と思います。フォークリフトなどで先行している現実はあるのですが、貴重な資源を大量に消費する問題点が大きすぎます。リチウムなどは本来、携帯電話、家電製品に適用するべきものでしょう。この分野にも本当は燃料電池が機会を伺っているのが現実です。太陽電池との複合発電システムとして自家発電、空調にも燃料電池技術が拡がりつつあることも考えるとやはりリチウム電池依存のEVには限界があると思います。さらにいえば燃料電池開発の関連書籍が書店に並びだしている現実もあります。インサイトは燃料電池系ではないと思いますが、そのつなぎとしての位置付けであってもインパクトは大きいとみています。それと重要なことですが、長年自動車産業を支えてきた鋳造技術メーカーへの技術切換えへ向けた時間的なスパンも考慮すべき観点とみています。
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0420090211aaab.html(日刊工業新聞URL)
画像は本田技研工業株式会社のURLより引用しました。おそらく現在最も現実的な環境対策車としてはハイブリッドシステムが掲げられます。同様にトヨタ自動車工業もその方向を示しています。トヨタはまだWEB上で大々的にPRはしていませんが、USAで実績があります。環境対策車としては他にEV電池自動車が掲げられていますが、ニッケル系、リチウム系電池自動車は環境対策車としてはまだ先の話と思います。フォークリフトなどで先行している現実はあるのですが、貴重な資源を大量に消費する問題点が大きすぎます。リチウムなどは本来、携帯電話、家電製品に適用するべきものでしょう。この分野にも本当は燃料電池が機会を伺っているのが現実です。太陽電池との複合発電システムとして自家発電、空調にも燃料電池技術が拡がりつつあることも考えるとやはりリチウム電池依存のEVには限界があると思います。さらにいえば燃料電池開発の関連書籍が書店に並びだしている現実もあります。インサイトは燃料電池系ではないと思いますが、そのつなぎとしての位置付けであってもインパクトは大きいとみています。それと重要なことですが、長年自動車産業を支えてきた鋳造技術メーカーへの技術切換えへ向けた時間的なスパンも考慮すべき観点とみています。
2009/02/10
PIPEの最小曲げ中心半径
画像は下記URLより引用しました。
http://1st.geocities.jp/mtdiw_co/kyokusyou.html
画像のように配管用パイプの最小曲げ半径が配管径相当まで可能になっています。ベンドメーカーの技術力によって画像のような実例があります。(図は松田製作所のURLより)内部流体が高圧でない場合に利用すること。中高圧の場合は最低でも配管径の2.5倍が必要になります。(極小曲げPIPEは油圧などには利用は不可)。曲げ半径はパイプ曲げメーカーに相談して決めることが無難です。配管設計時は折り曲げ時の直線つかみ代にも配慮しましょう。ベンドメーカーであればこのあたりの情報は相談すれば提供して頂けると思います。配管用PIPE曲げは製品コスト高の主因の一つなのでこのあたりもよく吟味するべきでしょう。
2009/02/09
機械設計の参考書
2009/02/08
インボリュートスプライン穴の面取り寸法
スプライン穴の面取り寸法は画像のようにスプライン穴外径から1mm程度外側から、角度は15°で十分でしょう。噛合い動力伝達時の応力集中とスプライン幅の状態を考慮しています。
スプラインの組立の容易化には欠かせない面取りです。この面取りは図面には明確に記載する必要があります。平行歯の場合も同様に考えてよいかと思います。
2009/02/05
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油圧モータの使用例
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