機械設計の方法について

学校の課題で、重量１００ｋｇの直方体の形体を水平方向に１ｍ移動させる装置を設計せよという課題が出て、この装置をベルトコンベアみたいなものかマニピュレータみたいなものにしようと思っているのですがどちらのほうがいいのでしょうか。
また、その場合の装置の設計は摩擦だとか抗力だとかを計算しないといけないのでしょうか？
質問ばかりですみませんが回答お願いします！

No.1 回答者： nekonynan 回答日時： 2011/02/17 00:43

重量１００ｋｇの直方体の形体を水平方向に１ｍ移動させる

当然ですが傷がつかないようにしないと駄目です

それと重量１００ｋｇの直方体

鉄なのか・・発泡スチロールなのかより変わります

鉄であれば電磁石で行けますし


材質、大きさが　表面の硬さ　表面の状態
当初の置き方

などが判らないと設計できません

基本データを先ずは整理しなさい

この回答への補足

さっそくの回答ありがとうございます！
重量１００ｋｇの直方体についてですが、材質だとかその他詳細が課題には表記されていないので、材質を鉄に当初の置き方は高さ１ｍの台の上に乗っていてそれを同じ高さの装置に移動させ水平方向に１ｍ移動させようと思います！
これでもまだデータは足りないですか？

補足日時：2011/02/17 01:29

No.2 回答者： nekonynan 回答日時： 2011/02/17 02:10

材質を鉄に当初の置き方は高さ１ｍの台の上に乗っていてそれを同じ高さの装置に移動させ水平方向に１ｍ移動させようと思います！

んん手間かかること考える人だね
乗っていてそれを同じ高さの装置に移動

載せる　・台を移動される　２つもやるの



電磁石をON、OFF　で後はその電磁石を移動すれば宜しくですよね
上下と横移動　電磁石をON、OFF　

後は重量に見合う電磁石の選定　及びモータや鋼材など設計

丈量で持つか・・・・


http://hoistjapan.com/127.html

単純に言えはこのクレーンのフック替りに電磁磁石を付ければ完成だけど

　

この回答へのお礼

参考にする装置の画像まで載せていただきありがとうございます！
おかげで、どういったものにすればよいかイメージを持つことができました！
nekonynanさんの意見を参考にして課題頑張りたいと思います。
どうもありがとうございました！

お礼日時：2011/02/17 14:49

No.3 回答者： mazeran 回答日時： 2011/02/17 10:52

う～ん、学校の課題らしい内容ですな！。

漠然とした内容を出して、「アイデア」を見ようと言うことかな？。
いずれにせよ「課題」と言うことなのでヒントだけ。

>重量１００ｋｇの直方体の形体を水平方向に１ｍ移動させる装置を設計せよ
これが課題文のすべてであれば、効率とかコストだとか、何秒以内になどはまったく要求されていないから、自分で考えた方法で、確実にクリヤできるように設計すればいいと思いますよ。

ですから、
>・・・どちらのほうがいいのでしょうか。
と言う問題はない！。
どちらでもいいんじゃないでしょうか？。

>・・・摩擦だとか抗力だとかを・・・
文頭にも書きましたが、私が勝手に課題の目的を推測したことが正しければ、これらを考慮して設計すれば、先生なのか教授なのかはわかりませんが、感激するのではないかなァ。

やはり私としては、この課題の出し方を見ると、今まで習ってきたことの集大成のような意味があり、「漠然」とした形で出した場合、生徒（学生）がどこまで知識を盛り込むことができるかを見ようと言う目的があるように思います。

ある意味、実践に近い形なので考えられる限りのことを盛り込んで設計されてみてはどうでしょうか。
始めから「完璧」はできないので、「間違える」ことも大切ですよ。
なぜ間違えたのか、どうしたら正せるのかを後でじっくり考えると、将来その道へ進んだ時に大いに役に立ちますよ！！。
「学歴」より「実力」と言う意味で！！。

No.4 ベストアンサー 回答者： mazeran 回答日時： 2011/02/17 11:16

Ｎｏ，３です。

あっそうそう、一つ書き忘れましたが、ある物を設計しようとすると、本来は「仕様書」と言うものがあり、その「仕様書」通りに設計を進めるわけですが今回はない。

とすると、質問者様が設計するに当たり、「コンセプト」と言うものが必要になってきます。

たとえば、
今回はコスト面を重視して設計してみました。なので移動させるのに１時間かかります。とか
今回は３秒以内に移動できるように設計してみました。とか
今回は安全性を重視して設計してみました。安全率は１０です。とか
今回は蓋のない１００ｋｇの水が入った水槽を想定し、こぼれないようにＳＩＮカーブの加減速を行うように設計してみました。
など。

まぁ、そこまで学校は要求していないかも知れませんが、盛り込めば中身の濃い設計書になると思います。
その際、学校の採点はあまり気にしない方がいいですよ。
「学歴」より「実力」です！！。

飛躍し過ぎの内容でしたらご勘弁願います。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
どういった考えで設計を行えばいいかまで書いているので、上手く設計できる気がします！
授業で実際に設計をしていないので、どういうふうにしたらよいかなど全く分からなかったのですが、大変参考になりました！
mazeranさんの言うとおり、採点を気にせず下手なりに自分のコンセプトを持って設計したいと思います！
どうもありがとうございました！

お礼日時：2011/02/17 14:55

No.5 回答者： komaas88 回答日時： 2011/02/17 15:10

１）コンベア

コンベアに載せるのにどうするか？
エアーシリンダーなんかのプッシュ機構が必要でしょう。
それがクリヤーできたらあとは簡単です。
コンベアはベルトコンベアでもローラーコンベアでも摩擦や抗力は余りかんがえずに斎みます。
２）マニュピレータ
掴んで押すだけなのか、引っ張り込むのか、掴んで持ち上げてから横移動させるのか、おろすときにぱっと離したら落下衝撃で下が破壊しないか？などを考えなければならず、マニュピレータはやはり磁石が簡単なような気がしますが、あまり汎用性がないし安直なので、ぎゅっとつかむチャック機構を考える必要があるかもですが、それだけで結構な手間がかかりそうです。
＞その場合の装置の設計は摩擦だとか抗力だとかを計算しないといけないのでしょうか？
持ち上げる方法以外は必要でしょう。


その他　一番安価なのは押すだけで一メーター動かすというものです。課題によればこれだけでもまちがいではないようですが、置いてあるところを想定する必要がありますし、動き出すまでの力と動き出してからの力が異なるので、しっかり目的の位置に止めるためにはただぼんと押すだけでは危険です。動くときのじわっというコントロールととめるときの速度コントロールも重要ですね。もちろん摩擦なんかを考えねばなりません。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます！
マニュピレーターを使用するには離すときのことも考えないといけないいんですね！
参考になりました。
どうもありがとうございました！

お礼日時：2011/02/21 01:30