ニュートンの運動法則

機械の動きは、電気の力であればモータであり空圧であればシリンダーになります。
からくり人形をモデルにしてワークを移動する為に使用する生産設備に応用したニュースを聞いた事があります。
動きに対してニュートンの運動法則が適用されます。

 

運動法則についてFA分野に関わる事柄を考えてみましょう。

ニュートンの運動法則には、
「運動の第1法則として、慣性の法則」,
「運動の第2法則として、運動の法則」,
「運動の第3法則として、作用・反作用の法則」
の3つがあります。

運動の第1法則:慣性の法則
物体に外力が働かなければ静止している物体は静止し続け、運動している物体は等速度直線運動を続けます。

外力即ちモータを起動しなければ物体はそのままで、起動する事で移動します。
サーボモータには慣性モーメント比の設定があるので注意が必要です。


運動の第2法則:運動の法則」
物体に生じる加速度の向きは物体が受けている力の向きと同じで、
加速度の大きさは、力の大きさに比例し、物体の質量に反比例します。

重い物体は、加速度がなかなかでませんが, 軽い物体は加速しやすい性質があります。
ワークをコンベアで移動する場合、ワークの重量によって一定の加速度を得るためにモータの容量がを選定する事になります。
従って、重量が重たい場合は、大きいモータを、重量が軽い場合は、小さいモータになります。


運動の第3法則:作用・反作用の法則
物体Aが他の物体Bにある力を作用すると、AはBから大きさが等しく、向きが反対の力(反作用)を受けます。

制御盤を支えるチャンネルベースは、制御盤の重量に耐えるように設計します。
制御盤を物体Aとしてチャンネルベースを物体Bとすると、
物体Aは、重力から下方に力が働き、物体Bは、支える為に上方につまり反対の力を受ける事になります。

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