JP6195047B2 - 定常衝突を可能にする衝撃機械 - Google Patents
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Description
本発明は,任意の位置,任意の反発係数をもつ壁に対して定常衝突振動を実現する加振力もしくは強制変位の関数を明らかにすることで,任意の反発係数をもつ被衝突材に対し,任意の位置で,一定の衝撃力を与えることのできる定常衝突を実現することを課題とする.
そこで本発明では,機械加工機において,加振力もしくは強制変位を表わす関数の加振量パラメーターや衝突位置パラメーターを変化させることで,定常衝突を続けながら,任意に衝撃力や衝突位置を変化させることができる衝撃加工法を提案することを課題とする.
そこで本発明では,衝撃機械において,加振力もしくは強制変位を表わす関数の加振量パラメーターや衝突位置パラメーターを変化させることで,定常衝突を続けながら,適切な衝撃力や衝突位置を調整することができる衝撃法を提案することを課題とする.
そこで本発明では,インパクトハンマーにおいて,加振力もしくは強制変位を表わす関数の加振量パラメーターや衝突位置パラメーターを変化させることで,定常衝突を続けながら,適切な衝撃力や衝突位置を調整することができる自動化を可能にする衝撃法を提案することを課題とする.
m2=γm1の関係が成り立つように設定する.これらの二振動子A,Cを同じ固有振動数にすることが本モデルにおける必要条件である.無次元化後の振動子Bのバネ定数と質量は,K*=K/k1,
M*=M/m1である.さらに無次元化した運動方程式に対し,[x1 *,√(γx2 *)]→[x1 *,x2 *]とする座標変換を施す.この系における無減衰下での自由振動の固有角振動数ωt, ω±は,以下の数2と数3に示される数式で表される.なおこれらの振動数は,無次元化されたものであることを注意されたい.
V(0)=0,Δv2=1.0とした.いずれの反発係数においても,得られた軌道は単一となり,定常衝突振動が確認できる.またこれらの軌道は,数10,11の解析解に一致した.
x1(0)=−1.0, V(0)=0,Δv2=1.0とした.いずれの反発係数においても,得られた軌道は単一となり,数10,11の解析解と一致した定常衝突振動が確認できた.以上の結果から,機構A,B,C,Dを実現する機械がそれぞれ設計され,定常衝突振動が保たれることが分かる.
2 バネB
3 おもりA
4 バネA
5 おもりC
6 バネC
7 被衝突試料
8 衝突加振
9 衝突減衰
10 バネA
11 おもりA
12 被衝突試料
13 強制変位
14 壁
15 バネB
16 おもりB
17 バネA
18 おもりA
19 被衝突試料
20 加振力
21 壁
22 バネB
23 おもりB
24 バネA
25 おもりA
26 バネC
27 強制変位板
28 強制変位
29 被衝突試料
30 定常衝突状態
31 フレーム
32 被衝突試料
33 ハンマー(おもりA)
34 バネA
35 板1
36 ロッド
37 圧縮バネ
38 1軸ガイド
39 カム
40 フレーム
41 ピン付き板2
42 回転シャフト
43 プーリー
44 回転シャフト
45 ベルト
46 モーター
47 直動案内機
48 モーター用電源
49 PC
50 位置センサー
51 おもりB
52 バネB
53 ソレノイドコイル
54 バイポーラー電源
55 バネC
56 おもりC
Claims (5)
- ハンマーを加速させ、被加工物に該ハンマーを衝突させて加工する衝撃機械であって、該衝撃機械の力学的等価モデルが,質量m1のハンマーとバネ定数k1のバネと該バネの根元からなる振動子Aで記述できる衝撃機械であって,全ての物理量を代表時間Tr =√(m1/k1)で無次元化した場合,ハンマーの衝突周期Δtとパラメーターω+,ω−が,数1と数2を満たし,任意の正の実数であるパラメーターΔv2と任意の正の実数であるパラメーターγとバネの根元の初期位置であるX * (0)とバネの根元の初期速度であるV * (0)を含む数3と数4で定義されるXed *に従って前記振動子Aの根元の位置を強制変位することにより,反発係数aの被衝突物体にΔtの周期でΔv2/(1+a)の速さのハンマーが衝撃力を与えることのできる衝撃機械
- ハンマーを加速させ、被加工物に該ハンマーを衝突させて加工する衝撃機械であって、該衝撃機械の力学的等価モデルが質量m1のハンマーとバネ定数k1のバネからなる振動子Aと質量Mの物体とバネ定数Kのバネからなる振動子Bが結合されてできた連成振動子で記述できる衝撃機械であって,全ての物理量を代表時間Tr =√(m1/k1)で無次元化した場合,ハンマーの衝突周期Δtとパラメーターω+,ω−が,数5と数6を満たし,M,Kの無次元化量であるM*,K*がパラメーターω+,ω− と任意の正の実数であるパラメーターγを含む数7によって定められる場合,ハンマーの衝突位置x1 *(0)と振動子Bの初期位置X*(0)と振動子Bの初期速度V*(0)と被衝突物の反発係数aと任意の正の実数であるパラメーターΔv2を含む数8と数9で与えられるFi *に従って前記振動子Bを加振することにより,反発係数aの被衝突物体にΔtの周期でΔv2/(1+a)の速さのハンマーが衝撃力を与えることのできる衝撃機械
- ハンマーを加速させ,被加工物に該ハンマーを衝突させて加工する衝撃機械であって、該衝撃機械の力学的等価モデルが質量m1のハンマーとバネ定数k1のバネからなる振動子Aと質量Mの物体とバネ定数Kのバネからなる振動子Bが結合されてできた連成振動子と任意の正の実数であるパラメーターγを含むバネ定数γk2のバネで前記振動子Bと接続された可動体で記述できる衝撃機械であって,全ての物理量を代表時間Tr =√(m1/k1)で無次元化した場合,ハンマーの衝突周期Δtと パラメーターω+ ,ω−が,数10と数11を満たし,M,Kの無次元化量であるM*,K*がパラメーターω+ ,ω−,γを含む数12によって定められる場合,ハンマーの衝突位置x1 *(0)と振動子Bの初期位置X*(0)と振動子Bの初期速度V*(0)と被衝突物の反発係数aとパラメーターγと任意の正の実数であるパラメーターΔv 2 を含む数13と数14で与えられるxed *に従って可動体の位置を強制変位させることにより,反発係数aの被衝突物体にΔtの周期でΔv2/(1+a)の速さのハンマーが衝撃力を与えることのできる衝撃機械
- ハンマーを加速させ、被加工物に該ハンマーを衝突させて加工する衝撃機械であって、該衝撃機械の力学的等価モデルが質量Mの物体2とバネ定数Kのバネからなる振動子Bに質量m1のハンマーとバネ定数k1のバネ1からなる振動子Aと任意の正の実数であるパラメーターγを含む質量γm1の物体3と該パラメーターγを含むバネ定数γk1のバネからなる振動子Cが結合されてできた連成振動子で記述できる衝撃機械であって,全ての物理量を代表時間Tr =√(m1/k1)で無次元化した場合,ハンマーの衝突周期Δtと前記連成振動子の固有振動数ω+ ,ω−が,数15と数16を満たし,M,Kの無次元化量であるM*,K*が,パラメーターω+ ,ω − ,γを含む数17によって定められる場合,数18で与えられるようにΔtの周期で物体3の速度を任意の正の実数Δv2だけ増やすように加振することにより,反発係数aの被衝突物体にΔtの周期でΔv2/(1+a)の速さのハンマーが衝撃力を与えることのできる衝撃機械
- 請求項1−4のいずれか一項記載の衝撃機械において,請求項1−4のいずれか一項に示したΔv2もしくは請求項2−3のいずれか一項に示したx1 *(0)を徐々に変化させることにより,ハンマーが与えることのできる衝撃力もしくは衝突位置を変化させることができる前記衝撃機械の制御法
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JP2012261773A JP6195047B2 (ja) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | 定常衝突を可能にする衝撃機械 |
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Family Applications (1)
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JP2012261773A Expired - Fee Related JP6195047B2 (ja) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | 定常衝突を可能にする衝撃機械 |
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