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人間に漕げるかな。ペダルを1回転させたら1キロくらい行くとか無理っぽいけど面白そう。
径が変わるのは変速機のペダル側なので、径を最小にすると逆に軽くなる(ペダルを1回転させたときの走行距離が短くなる)方向ですね。
ちなみに、ペダル1回転で1キロ行くためには、(車輪の周の長さを約2mと仮定すると)、約500倍の変速機が必要ですね。1段の変速機でこれをやると、たとえばペダル側の直径50cm、車輪側の直径1mmとかいうことになってしまいます。どなたか、変速機の車輪側に必要な材料強度とか計算してみませんか?
とりあえずロスとか摩擦を考えないとして0.1mm/s^2の加速度(1分後に18cmほど進む)を得ることを考える。体重と自転車の質量を、簡単のため80kgと考えれば、車輪外径において8mNが必要となる。車輪周囲が2mなので、車輪半径は0.64m。8mNをかけると必要トルクは5.1N・m。車輪側プーリーの直径を1mm(半径を0.5mm)とすると、その外周にかけるべき力は約10kN。
ありえないけれど、ベルト厚を0.1mm、幅を2mmとしてみる。10kN/(0.1mm×2mm)=50kN/mm^2幅2mmなので、軸根元にかかる曲げモーメントは1mm×10kN=10N・m軸の断面係数を0.1mm^3として100kN/mm^2
む~り~#計算、あってる?よね?##まあ、せん断だとか歪だとか摩擦だとか考慮外なんですけどね。
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吾輩はリファレンスである。名前はまだ無い -- perlの中の人
径を最小にした場合 (スコア:2)
人間に漕げるかな。
ペダルを1回転させたら1キロくらい行くとか無理っぽいけど面白そう。
Re:径を最小にした場合 (スコア:1)
Re: (スコア:0)
径が変わるのは変速機のペダル側なので、径を最小にすると逆に軽くなる(ペダルを1回転させたときの走行距離が短くなる)方向ですね。
ちなみに、ペダル1回転で1キロ行くためには、(車輪の周の長さを約2mと仮定すると)、約500倍の変速機が必要ですね。
1段の変速機でこれをやると、たとえばペダル側の直径50cm、車輪側の直径1mmとかいうことになってしまいます。
どなたか、変速機の車輪側に必要な材料強度とか計算してみませんか?
Re: (スコア:0)
とりあえずロスとか摩擦を考えないとして0.1mm/s^2の加速度(1分後に18cmほど進む)を得ることを考える。
体重と自転車の質量を、簡単のため80kgと考えれば、車輪外径において8mNが必要となる。
車輪周囲が2mなので、車輪半径は0.64m。8mNをかけると必要トルクは5.1N・m。
車輪側プーリーの直径を1mm(半径を0.5mm)とすると、その外周にかけるべき力は約10kN。
ありえないけれど、ベルト厚を0.1mm、幅を2mmとしてみる。
10kN/(0.1mm×2mm)=50kN/mm^2
幅2mmなので、軸根元にかかる曲げモーメントは1mm×10kN=10N・m
軸の断面係数を0.1mm^3として100kN/mm^2
む~り~
#計算、あってる?よね?
##まあ、せん断だとか歪だとか摩擦だとか考慮外なんですけどね。