エンジニアリング

工学の専門家や学生のためのQ&A

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「戻り止めトルクなし」とは何ですか?
可変リラクタンス(VR)ステッピングモーターについて学んでいます。私の参考文献で述べられているように、「戻り止めトルクはありません」。これは何を意味するのでしょうか?
5 torque 

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ロッドレス電動リニアアクチュエータはどのように機能しますか?
私は水平方向にいくつかの重りを引っ張りたいので、そのためにリニアアクチュエーターに決めました。 gifが示すように、アクチュエータは前後に動くときにある程度の重量を引く必要があります。 私が見つけることができるリニアアクチュエータがありますが、それらは重いモーターと多くの潤滑油で大きすぎて、彼らが作るノイズは私の耳には音楽ではありません。 私は電動アクチュエータが完璧にフィットすることを発見しましたが、例えばこのアクチュエータの動作方法がわかりません:R4シリーズ

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井戸が乾燥しているときに、井戸の内部を密閉して貯水池として使用できますか?
異常に乾燥した天候で、井戸の水量が非常に少なくなったため、数日前に給水会社に補充する必要がありました。 水男は私に、彼が1000ガロンまで投棄したとしても、その大部分は井戸から周囲の(より乾燥した)帯水層に染み出すと言った。数日後、再び水が少なくなりました。 私は、ある種の飲料水に安全なプラスチックのポリシートを縫い目で播種または溶接すると、効果的に防水するために井戸の内側に徐々に浸ることができる長くて柔軟なチューブを作成するだろうと考えています内側。 その後、井戸をゆっくりと浸出させるのではなく、上部に補充し、そこに含まれるすべての水を保持することができます。通常の状態では、スリーブを取り外すことができます。 井戸は幅2フィート、深さ15フィートです。直径2フィート、長さ3フィートのコンクリートパイプセクションが互いの上に積み上げられています。 また、サイトには幅4フィート、深さ15フィートの別の井戸(非常に低い水も)があります。これは、2倍の水を保持できるため、この概念のはるかに良い候補です。 この音はできますか?私が直面するかもしれない問題は何ですか?

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車の加速をシミュレートする方法
私は高校の物理学の学生で、車が静止状態から完全に加速するので、車の加速をシミュレートしようとしましたが、思ったよりずっと難しいと感じています。ここに私の最初の試みがありました(空気抵抗を含まない): 私はパワー=以来、車の運動エネルギーを計算するために馬力を使用と、この場合、Eは、車の運動エネルギーです。これをKE=1に代入しましたΔEΔtΔEΔt\frac{\Delta E}{\Delta t}EEEと方程式を操作した後、私は結局:KE=12mv2KE=12mv2KE = \frac{1}{2}mv^2 v (t )= 2˙h p˙tm−−−−−−√v(t)=2˙hp˙tmv(t)=\sqrt\frac{2\dot{}hp\dot{}t}{m} 空気抵抗を考慮に入れた後、フェラーリの実際の馬力と質量を置き換え、として制限を取りました。私のシミュレートされた最高速度は実際の最高速度に非常に近かったが、何かが正しくなかった。加速曲線は減衰しており、t = 0では加速は無限です。t → ∞t→∞t\rightarrow \infty t = 0t=0t=0 ある情報源は、いくつかのスーパーカーの加速を0から60でテストし、acc対時間の曲線は次のようになっています:さらに調査した結果、トルク、ギア比、RPMを考慮に入れる必要があると考えましたが、それだけで混乱しました。現実的なシミュレーションを作成するための洞察力、使用する方程式、または関連する自動車の特性はありますか?シミュレーションに使用したい車の1つはKoenigsegg Regeraになります。これは1つの固定ギアを備えているためです。助けやアドバイスをありがとう。 (更新) 以前の回答のおかげで、トルクカーブを使用してエンジンのRPMをトルクに関連付け、加速を解決できることがわかりました。残る唯一の問題は、エンジン回転数の変化率を見つける方法です。停車中の車が1000 rpmで走行しているとします。その後、ドライバーがスロットルを完全にフロアリングした場合、rpmがどれだけ速く増加してレッドラインに近づくかをどのように把握できますか?私の現在の理解では、任意の瞬間のトルクを見つけるためにこの情報が必要です。

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せん断中心の位置の背後にあるロジック
垂直せん断力Syを適用し、構造がx軸に関して対称である場合、せん断力の作用線とx軸の交点の位置にせん断中心の位置があるのはなぜ論理的ですか? 私たちは基本的な定義で行く場合は、原因せん断力にせん断中心周りのモーメントは、あるべき0外部せん断力の作用線が論理的であるので、しかし、我々はx軸回りのモーメントを考えると、キャンセルばかりではなく、私が考えます彼らは追加されます。 例えば。これが状況です。 せん断流を描いた最終的なソリューションを見てみましょう したがって、提案したように、モーメントが等しく反対である代わりに、大きさと方向が正確に等しいと思います。それで、間違った解釈はどこで得られますか? 編集:-私は質問を一般的なものに保ち、それに応じて説明しました、具体的には質問は次のとおりです- 図20.11に示されている薄壁の単一セルビームは、直接応力を運ぶブームとせん断応力のみを運ぶ壁の組み合わせに理想化されています。セクションがブーム3と6を介して垂直面で作用する10 kNの垂直せん断荷重をサポートする場合、セクションの周りのせん断流の分布を計算します。 ブーム領域:B1 = B8 = 200mm2、B2 = B7 = 250mm2、B3 = B6 = 400mm2、B4 = B5 = 100mm2 xは水平、yは垂直 閉じた断面の梁です。飛行機の翼の理想的なバージョン

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フィレットコーナーでの耐疲労性-設計の詳細
そのため、上からプレートに荷重をかけている状態で、プレートに段差があります。これは、大きな鋼鉄のブロックをフライス加工することで作成されました(つまり、層がなく、すべてが均一です)。従来のエンジニアリングの知識から、フィレット半径を大きくすると、このプレート内のEIの急激な変化に対して、より優れた疲労性能が得られることがわかります。これは素晴らしいことです。しかし、フィレットが大きいと、このプレートがサポートしているアイテム(この場合はミリングされた領域に収まる)が、コーナーの鋭さの制限要因になります。知りたいのですが、この状況で使用できるフィレットデザインはありますか?これにより、オブジェクトがこの粉砕領域に収まる方法を必ずしも損なうことなく、疲労性能を改善できますか?添付のスケッチでいくつかの異なるバージョンを提案しましたが、そして、この分野に精通している人が、どの人が最善で、どのような理由で理解できるようにしたいと思います。ありがとう!] 1
5 fatigue 


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一方向に回転するときにのみ回転エネルギーを横方向エネルギーに変換する方法は?
ギアまたは何かからの回転エネルギーを、ギアに向かうまたはギアから離れる横方向の動きに変換する一般的な方法はありますか?ピストンタイプの構造を使用することもできますが、回転が開始されたときにのみ横方向の動きを有効にする必要があります。 たとえば、同じ時間間隔で各方向に180度回転するモーターがあります。時計回りに回転している場合、脚の全長の約1/4(約4センチメートル)だけピボットに向かって動き、反時計回りの動きが始まるまでそこに留まるために、端に「足」が必要です。 反時計回りに回転すると、足が伸びます。 時計回りに回転すると、足が引き込まれます。 編集: これが図面です。それはまったく助けにならないかもしれませんが、私はこれでできる限り最善を尽くして説明しようとします。 図1では、脚は前方に完全に伸びており、地面に置かれています。 図2では、脚が後方に回転して体を前方に押しています。これは何かが歩くときに起こります。 図3は、私が問題を抱えている場所です。足を地面から持ち上げて、次の一歩を踏み出すために前方への動きを開始する必要があります。 図4では、足は完全に前方に伸びており、ステップ1、2、3、4に戻って繰り返される2番目のステップのために地面に戻す準備ができています。 歩く生物はこれらのステップに従って移動します。ロボットで複製したいです。 注意; この問題の解決策はおそらくそれがどのように見えるかを決定するので、私は脚のいずれも描きませんでした。これがまったく役に立たない場合は申し訳ありませんが、このサイトの画像またはそのようなものが存在するために必要だと思います。:) 私はロボットスタックの交換に関する同様の質問の両方の答えを検討しましたが、それらのほとんどは、180 *サイクルしかないのに連続的な動きが必要なため機能しません。受け入れられた回答は、まっすぐ上下に移動する必要がある足の設計を妨げ、完全に伸びたときにモーターに過度の負担をかけずに機構のギアを合理的に強化する方法がないため、機能しませんでした。 私がいじったもう一つのアイデアは、本質的に常に足のレベルを維持し、トップギアの外部の動きによってトリガーされる等しいギア比ですが、上記と同じ理由で失敗しました。

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非連続内部スレッドはどのようにプラスチック射出成形されますか?
私は、これらのペットボトルのキャップのいくつかが一体射出成形されている方法を把握しようとしています。キャップの内側にねじ山があることにより、これは明らかにアンダーカットを作成します。 YouTubeでこのプロセスのビデオを見たところ、金属製のスレッドコアが所定の位置にねじ込まれていることがわかります(自動またはオペレーターが手動で)。金型を閉じ、プラスチックをその中に打ち込み、金型を開いてから、ねじコアをねじって所定の位置から外し、排出できるようにします。 一部のキャップには分割スレッドがあり(以下を参照)、折りたたみ可能なコアを使用しています。 また、一部のキャップは、排出に適した長い連続糸(下図参照)を使用します(1回の連続回転)。 ただし、この別のスタイルキャップは、長いが連続していないスレッドを使用します(以下を参照)。 私の質問は、これはどのように達成されるのですか?スレッドには終了があるため、スレッドコアは、スレッドに衝突することなく、どのように所定の位置からスピンアウトしますか。私の考えでは、これが所定の位置から外れると、下の矢印で呼び出されたコアの機能が、途中で新しく成形されたスレッドに衝突します。

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高振動環境でのアルミニウムとスチールのリベット/ファスナー
大量の振動が予想されるシートアルミニウム(50XXまたは60XX)をリベットで留める場合の、アルミニウムとスチールのファスナーの相対的な長所と短所は何ですか?シートの厚さ、穴のサイズ、分離の通常のガイドラインに従うと仮定すると、どの金属がより良い選択でしょうか?大気腐食が問題になるとは思わない。

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変更された正弦曲線を計算する方法は?
2次元のカムプロファイルを設計しています。位置と角度の変化を描くために「修正サイン」法を使用したいと思います。(添付のスケッチを参照)。変更された正弦曲線は、実際には曲線の最初と最後の1/8のサイクロイド曲線と、曲線の中央の7/8の正弦曲線の組み合わせです。終端速度がゼロのときに簡単に使用できます。ただし、多くの場合、カムプロファイルを1つの速度(おそらくゼロ)から一定の終端速度に単純に移行する必要があります。終端速度は、変位図上の単純な角度です。 プロファイルは次によって定義されます。 y=⎧⎩⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪h4+π(πθβ−14sin(4πθβ)),h4+π(2+πθβ−94sin(4πθ3β+π3)),h4+π(4+πθβ−14sin(4πθβ)),0<θ<18β18β<θ<78β78β<θ<βy={h4+π(πθβ−14sin⁡(4πθβ)),0<θ<18βh4+π(2+πθβ−94sin⁡(4πθ3β+π3)),18β<θ<78βh4+π(4+πθβ−14sin⁡(4πθβ)),78β<θ<β y= \begin{cases} \frac h{4+\pi}\left(\pi\frac\theta\beta-\frac14 \sin \left(4 \pi \frac\theta\beta \right) \right), & 0\lt\theta\lt\frac18\beta \\[2ex] \frac h{4+\pi}\left(2+\pi\frac\theta\beta-\frac94 \sin \left(4\pi\frac\theta{3\beta}+\frac\pi3 \right) \right), & \frac18\beta\lt\theta\lt\frac78\beta \\[2ex] \frac h{4+\pi} \left(4+\pi\frac\theta\beta-\frac14 \sin \left(4\pi\frac\theta\beta \right) \right), & \frac78\beta\lt\theta\lt\beta \end{cases} 達成できる最大速度はため、曲線の前半だけが必要に応じて使用できます。45deg(π4)45deg⁡(π4)45\deg \left( \frac\pi4 \right) 例として、 角度0のポイントからポイント勾配度に至る曲線を設計するためにどの方法を使用しますか。(0,0)(0,0)(0,0)(3,2)(3,2)(3,2)303030 上記の方程式の係数とは、ポイント勾配が等しくなるような曲線を作成しますか?hhhββ\beta(3,2)(3,2)(3,2)30180π30180π\frac{30}{180}\pi

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同期機械の力率と角度
1000 kVAを生成する定格の8極同期機(発電機として)があります。同期リアクタンスは0.4オームです。グリッド周波数60 Hzのディーゼルエンジンに接続されています。負荷は抵抗型で、500 kW、480 Vです。速度、力率、力角を計算する必要があります。 私は次のことを知っています: 速度は、 で計算できます。ここで、は周波数(60 Hz)、は極(8)です。結果は900 rpmです。 fPn=120⋅fPn=120⋅fPn = 120 \cdot \frac{f}PfffPPP 力率は次のように計算できます:、ここでは力率、は力率角(これは力角と同じです) ?)P F P APF=cos(PA)PF=cos⁡(PA)\mathrm{PF} = \cos(\mathrm{PA})PFPF\mathrm{PF}PAPA\mathrm{PA} それで、力率と力角をどのように計算できますか?

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真空タンクは、空気中のボイアントになるのに十分な軽さでしたか?
未来的な素材を考えると、構造体は真空を保持するのに十分な強度でありながら、標準的な大気圧下で浮力を提供するのに十分な軽量性があるでしょうか? 明らかに、「未来の材料」は非常に曖昧です。なぜなら、私たちは将来何が存在するのかわからないからです。化学の法則に少なくとも準拠する適切な特性を提供する理論的材料はありますか? たとえば、炭素繊維織物のバッグを作成し、なんとかしてシームレスな工業用ダイヤモンドを含浸させた場合、それで十分でしょうか?

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フォンカルマンの混合長
半径パイプ内の非圧縮性流体の完全に発達した乱流では、中心の速度はです。を定義する場合、は壁せん断応力、は密度で、壁からの距離の関数として速度分布をます。フォン=カルマンのミキシングの長さとして、を考慮してください。RRRUmUmU_mU∗=τ0/ρ−−−−√U∗=τ0/ρU^*=\sqrt{\tau_0/\rho}τ0τ0\tau_0ρρ\rhoy=R−ry=R−ry=R-rl=kdu/dyd2u/dy2l=kdu/dyd2u/dy2l=k \frac{du/dy}{d^2u/dy^2} と書くと、およびここでしてを取得します。2回積分すると、およびτ≈τ0=−ρu′v′¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯=ρl2(du/dy)2τ≈τ0=−ρu′v′¯=ρl2(du/dy)2\tau \approx \tau_0=-\overline{\rho u' v'}= \rho l^2 (du/dy)^2(U∗)2=k2(du/dyd2u/dy2)2(du/dy)2(U∗)2=k2(du/dyd2u/dy2)2(du/dy)2(U^*)^2=k^2 \left(\frac{du/dy}{d^2u/dy^2}\right)^2 (du/dy)^2U∗=k(du/dy)2d2u/dy2U∗=k(du/dy)2d2u/dy2U^*=k\frac{(du/dy)^2}{d^2u/dy^2}p=u′p=u′p=u'p′/p2=k/U∗p′/p2=k/U∗p'/p^2=k/U^*−1/p=kU∗y+C1−1/p=kU∗y+C1-1/p=\frac{k}{U^*} y+C_1u=−U∗kln(kU∗y+C1)+C2.u=−U∗kln⁡(kU∗y+C1)+C2.u=-\frac{U^*}{k} \ln \left( \frac{k}{U^*} y +C_1\right)+C_2. 現在、とを見つけるための条件の1つはです。他の条件はどうなりますか?これは私が同様の問題を解決する際に遭遇した問題です。C1C1C_1C2C2C_2u(y=R)=Umu(y=R)=Umu(y=R)=U_m 直径パイプでは水が流れ(乱流)、での速度はです。関係が真の場合、、、および壁せん断(表記は上記と同じです)。0.8 m0.8 m0.8 \ my=0.2 my=0.2 my=0.2 \ m2 m/s2 m/s2 \ m/su/U∗=C1ln(y/R)+C2u/U∗=C1ln⁡(y/R)+C2u/U^*= C_1 \ln(y/R)+ C_2C1C1C_1C2C2C_2τ0τ0\tau_0 これを何らかの方法で粘性サブレイヤーに関連付ける必要がありますか? 注:これは物理サイトにも投稿しています。あるSEサイトで回答が得られたら、もう1つのサイトの質問を削除します。

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ホイットワースのねじ山が55°になっているのはなぜですか?
あなたはおそらく、「まあ..なぜだろう?それは何かにならないと..」と思っているでしょう。 しかし、考えてみると55°は奇妙な角度です。60°の角度で構成される完全な正三角形/正三角形を考えると、かなり具体的な選択のように見えます。60°は、三角形のプロファイルのデフォルト/単純/明白な選択ではありませんか?製造しやすかったのではないでしょうか?設計段階では、60°が少なくとも最も論理的な開始点(ゼロから開始するなど)になるようです。または、他の一般的な適切な三角法の角度。すなわち、30°、45°、さらには90°です。 また、ホイットワースは私をかなり細心の注意を払ったキャラクターだと思っています。彼のデザインのすべての側面を慎重に考慮して、詳細指向。さらに、機械工学に関しては、実験的で非正統的な幾何学を好む歴史があります。

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