機械設計の強度計算について

添付の画像の強度計算について教えてください。
私の能力ですが、仕事で機械設計を取り入れる為、完全に独学で勉強を始めたところです。
工業高　電気科卒なので、機械の組立や加工、電気設計の方はできますが、機械設計に関しては完全に初心者です。
できれば詳しく教えていただけるとありがたいです。

床にH鋼を固定し、チェーンで上下する簡易リフターを作成しようと考えています。
摺動部はカムフォロワを左右2ケずつ挟み込むように設置します。
リフターで持ち上げる重量としては、最大で30㎏とする予定です。
この場合ですが、どこどこの強度計算が必要になるのでしょう？
H鋼の座屈応力とカムフォロワの許容荷重が必要なのはわかるのですが、許容荷重においても純粋に4等分して良いのか、単純にリフターの箱の重量＋内容物を許容荷重と考えて良いのかなど、いろいろとわからない事だらけです。
H鋼は単純に座屈応力だけで大丈夫でしょうか？
それとも曲げモーメントなども発生して合力になるでしょうか？
もしカムフォロワやカムフォロワを取り付けているハウジングの許容荷重を調べる場合は、この画像のどの部分にかかる重量で計算するのでしょう？
また、この図の4隅にアルミフレームを立ててH鋼とカバーなどで縫い合わせた場合、H鋼の上部は固定されているという計算方法で大丈夫でしょうか？
こちらも合わせて教えていただけるとありがたいです。

本当に素人質問で申し訳ありません。
ネットでいろいろ調べながら進めているのですが、全く解決の糸口すら見つけられないので、どなたか詳しい方教えてください。
また、参考になるサイトや書籍などありましたら、教えてください。
よろしくお願いします。
自分が全くできていないのはわかっていますので、誹謗中傷のような回答はご遠慮ください。

No.1 ベストアンサー 回答者： stomachman 回答日時： 2023/10/25 11:54

計算云々の前に「この構造だと、どこがどういう風にひん曲がりそうか」ということを考えるんです。

片持ちになっているということはさして大きな荷重は考えていないんでしょうけれども
[1] カゴに大きな荷重が乗るとどうなるか。
● 下の平面とH材の接合部が破断する。
● 下の平面がひん曲がってH材が倒れる、
● カゴの側壁が変形してダレてしまう。
● カゴの側壁と紫色のパーツの接合部が破断する。
● 紫色のパーツが破断する。
● 紫色のパーツが変形してH材に噛んでしまってエレベータが動かない。
● H材が変形してオジギする。
　：
[2] 箱に横から力が加わるとどうなるか。
● カゴの側壁が変形してヨジレてしまう。
● 紫色のパーツが破断する。
● 紫色のパーツが変形してH材に噛んでしまってエレベータが動かない。
● H材がネジられて変形しエレベータが動かない。
　：
などなどの故障モードを思いつかんといかんです。で、それぞれに計算が必要ならやる。さらに、計算が合ってるかどうか、模型を作って実験し、見落としていた故障モードがないか確認する。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
となると、上記で上げてもらった箇所とその他故障モードから、計算が必要な箇所を抜粋して計算するのですね。
故障モードは私の方でもいろいろと考えてはいて、その中でもH鋼の破損やカムフォロワの破損、各接合部の破断は想定しておりました。
もちろん、上げていただいた中で想定外だったものも多数ありましたが・・・
で、必要箇所の計算をする際に、力がかかる場所や方向まではイメージできてもどのように計算するかなどが全くわからず、困っておりました。
例えばカムフォロワや紫色の接合部の計算方法をする場合、どういった求め方をするのでしょう？
私のイメージだと、カムフォロワにはてこの原理でそれぞれ違う向きに荷重がかかると思うので、その計算をする時でも単純に荷重を4等分で大丈夫なのかとか、そういった感じで悩んでおりました。
面倒な悩みで申し訳ありませんが、教えていただけるとありがたいです。
また、H鋼の上部の件についても教えていただけるとありがたいです。
すいませんが、よろしくお願いします。

お礼日時：2023/10/26 11:17