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2012年8月31日金曜日

スリップジョイントナイフ スプリング疲労強度の設計検討

詳しくは以前二回にわたって検討しているので今回はささっと。

(以前考えた時のプロセスを知りたい方は以下の二記事にて)
ロックスプリング 疲労破壊についての考察
ロックスプリング 疲労破壊についての考察2


σ=My/I

σ:応力
M:曲げモーメント(下の式で求まります)
y:基準軸からの距離(梁の厚みの半分よって、スプリング厚2.35÷2=1.175mm)
I:断面二次モーメント(梁の計算サイトより3.24N/mm^4 )

M=FL

M:曲げモーメント
L:長さ(梁の始点から荷重点までのキョリ48.5mm)
F:荷重(最少 20N 最大 40N)
※最少荷重はブレードオープン状態、最大はブレード閉じかけ状態の荷重にしてます。

以上の式を使います。


Mmax=40×48.5=1940Nmm
σmax=1940×1.175/3.24=703MPa

Mmin=20×48.5=970Nmm
σmin=970×1.175/3.24=352MPa


この二つを使って、次は応力振幅σaを求めます
σa=(σmax-σmin)/2で求まるので、
σa=(703-352)/2=176MPa

次は平均応力σm
σm=(σmax+σmin)/2で求まるので
σm=(703+352)/2=527MPa

お!これは大丈夫そうだ!
一応グラフにプロット。



三角に入ってるので、これでいけそうです(^^)

スプリング厚さが2.35と厚めであったのがOKラインに入ってきた要因と思われる。
断面二次モーメントが応力算出の分母にくる。断面二次モーメントは縦方向の寸法が大きいほど大きくなる≒発生応力が小さくなるということっぽい。



あー、JKGショーにブツを送付しないといけないけど、刃を研いでいない…。刃研ぎって苦手だ。

4 件のコメント:

ものずき さんのコメント...

ブレイド固定してダイヤヤスリで荒砥ぎして、そのあとオイルストーンでさらっとけば適当に刃が付くよ。
ヤスリで削るのなれてれば簡単でしょw

gfd さんのコメント...

そんな感じでやればいいんですよね(^^;)
実は練習としてユーティリティを研いでみたんですが、いろいろと残念なことになりまして…。
明日(もう今日だ)リトライしてきます!

Ben2 さんのコメント...

こんばんは。

コンテスト用などキレイに刃を付けるのは、私もものずきさんと同じくブレード固定でダイヤです。その後はペーパー使って仕上げますよ。
切れ味は今ひとつですが、飾りとしてキレイな刃が付きますよσ(^_^;)。

gfd さんのコメント...

Ben2さんこんばんは

そう、切れ味が問題でして…。
あまり大きな声では言えないんですが、ユーティリティモデルのほうが全然切れなくて(汗)

R1308モデルは何とか使えるレベルになりました(^^;)
ペーパーで仕上げるのも一つの手ですね(^^)