手巻きウィンチの部品計算
“・”はすべて“×”とする。
1、ワイヤーロープ
…直径
素線径
この場合の
2、巻胴
FC20 直径
巻数
巻溝のピッチ
長さ
厚さ
3、歯車
減速比
1段目
2段目
強度計算 歯車Iの周速
Mを6とすると、
接線力
安全伝達接線力 F
として、
手巻きウィンチだから、式(1.13)より
F≧F1とすべきなので
従って、表1.9からとする。歯車Uも同じ
(ii)歯車V、W(2段目)…ブレーキ時
表1.8より、荷を下ろす速さを用いると
歯車(巻胴歯車)の周速は
と仮定して、
この時歯車Wに作用する接線力は、
式1.12において、
F≧F4より、
歯車Vについて、
式1.12より、
F≧F3より、
従って、とすべきである。
検算
とおいて、
歯車W
歯車V
∴
4、差動ブレーキ
円周に作用する力
ブレーキ帯の張力、のとき、
レバー端に加わる力
ブレーキ帯取付の設計
リベットの径
リベットの総数
ブレーキ帯の設計
帯鋼の幅
継手は重ね継手で3列に並べる
棒の直径
ブレーキ帯止め金軸の直径
5、つめ車
つめ車のねじりモーメント
つめ車の円ピッチ
曲げ応力、歯数
とすると、
モジュール
ゆえに、決定円ピッチ
つめ車各部の寸法
刃先の厚さ
歯の厚さ
直径
つめ車の厚さとする
摩擦角
6、つめ軸
つめ車のねじりモーメント
この時に、軸に加わる力を求める場合、
Lの寸法は、つめ車の厚さ(b)と考えればよいので、
よって、つめ軸に加わる加重
曲げモーメント
ゆえに、つめ軸の直径(d)は、つめ軸の曲げ応力をとすると、
安全度を考えると、
7、中間軸
(1)歯車の歯面に働く力
歯車TとUの接線方向の力
ロープの引張荷重より
従って、とする。
この場合、半径方向の力
これらの合成力
歯車VとWの接線方向の力
半径方向の力
これらの合成力
巻上げ時
(2)中間軸に作用する水平荷重
軸端の反力
曲げモーメント
(3)中間軸に作用する垂直荷重
反力
曲げモーメント
水平と垂直の合成モーメントをMとすると、
ねじりモーメント
中間軸の軸径
ブレーキ制動時
VとWにおける接線方向の力
半径方向の力
張力T1とT2の合力
(4)制動の垂直方向の荷重
軸端の反力
曲げモーメント
(5)制動の水平荷重
(6)合成モーメントをMとする、
(7)中間軸径の算出
で
を満たす
とする
8、ハンドル軸
接線方向の力
半径方向の力
合成力
反力
曲げモーメント
ねじりモーメント
ハンドル軸径
9、クランクハンドル
1人あたりの出す力
ハンドルの腕の長さ:a
にぎりの部分の直径
にぎりの部分の長さ 2人用
10、巻胴軸
接線方向の力
半径方向の力
合成力
(a)軸に加わる水平荷重
(1)P
’とFTの場合
(2)PとFの場合
(b)垂直荷重
重量は別紙にて計算
巻胴の重量
歯車の重量
(c)合成曲げモーメント
ねじりモーメント
軸径
とする
11、フレーム
クランク軸の中心は床上から
フレームの連接棒
厚さ:t
重量計算
歯車
外形
出っ張り
スポーク
左側肉抜き
左側中身
右側中身
合計=(外側+出っ張り)
−(スポーク++
+左側肉抜き+左側中身+右側中身)
合計
巻胴
@
A
B
C
D
合計=@+A+B+C−D=