距離と時間から、動く速さを決める
技術計算(試験公開)
図の条件を確認し、入力例と結果を順番に見ていきましょう。数値を変更する操作は計算画面で行います。
1. 図で、何を調べるか確認する
移動距離を、加速・一定速・減速に分ける計画です。時間と速度のグラフを読みます。
距離sと全移動時間、加速時間・減速時間を入れます。グラフ下の面積が距離です。
- 移動距離 s
- 500 mm
- 片道の移動時間 T
- 1 s
- 加速・減速それぞれの時間 ta
- 0.2 s
- 移動質量 m
- 10 kg
- 正方向への定常抵抗力
- 20 N
- 停止指令から減速開始までの時間
- 0.05 s
橙の高さが到達速度です。これは運動の計画で、案内の摩擦や坂の抵抗まで解いた結果ではありません。
- 最高速度
- 0.625 m/s
- 加速度の大きさ
- 3.125 m/s²
- 最高速からの停止距離(遅れ込み)
- 93.75 mm
Split the move into acceleration, running and deceleration. Read the time–speed graph.
Enter travel s, total duration and acceleration / deceleration times. Area under the speed graph is travel.
- Travel s
- 500 mm
- One-way travel duration T
- 1 s
- Each acceleration / deceleration duration ta
- 0.2 s
- Moving mass m
- 10 kg
- Steady resistance opposing travel
- 20 N
- Delay before deceleration starts
- 0.05 s
Orange height is peak speed. This is a motion plan, not a complete friction or grade calculation.
- Peak speed
- 0.625 m/s
- Acceleration magnitude
- 3.125 m/s²
- Stopping distance from peak speed incl. delay
- 93.75 mm
青は入力、赤橙は結果です。図は以下の固定の入力例を説明する模式図です。寸法や変形の比率を実物どおりに再現したものではありません。2. 入力する値の例
移動距離 s何を入力する?図の記号が示す部分の寸法を入力します。半径と直径、内径と外径、部材全長と支持間隔を区別します。 | 500 mm |
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片道の移動時間 T何を入力する?この動きや工程にかける時間です。秒・分などを選び、片道と往復、運転時間と停止時間を区別します。 | 1 s |
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加速・減速それぞれの時間 ta何を入力する?この動きや工程にかける時間です。秒・分などを選び、片道と往復、運転時間と停止時間を区別します。 | 0.2 s |
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移動質量 m何を入力する?対象物の質量です。必要に応じて一緒に動く治具や荷物も含めます。kgは質量、Nは力で、同じ量ではありません。 | 10 kg |
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正方向への定常抵抗力何を入力する?押す・引く作用の大きさです。Nなどの力の単位で入力します。質量kgを入力する欄ではありません。 | 20 N |
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停止指令から減速開始までの時間何を入力する?この動きや工程にかける時間です。秒・分などを選び、片道と往復、運転時間と停止時間を区別します。 | 0.05 s |
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固定の説明例です。係数・物性値・比較基準は推奨条件ではありません。自分の条件は計算画面で入力します。
3. この例の計算結果
- 最高速度
- 0.625 m/s
- 加速度の大きさ
- 3.125 m/s²
- 最高速からの停止距離(遅れ込み)
- 93.75 mm
これは停止から動き、また停止する片道の例です。加速時間と減速時間は同じとします。往復回数や停止待ち時間は、片道時間に混ぜずに整理します。
4. どの式で求めている?
v = s/(T−ta); a = v/ta; tc = T−2ta; F = ma+R; stop = v·delay+v²/(2a)
表の単位のまま式へ代入できるとは限りません。計算画面では、選んだ単位を内部の基準単位へ換算して計算しています。
この計算で扱う条件・含まれないもの
停止から開始して停止する正方向の移動で、加速と減速は同じ時間です。0<2ta≤T。剛体の理想運動で、実機の停止性能を保証する値ではありません。
「この入力例を計算で試す」は例の数値を読み込みます。「自分の条件を入力する」は計算画面を通常どおり開きます。