2009年10月18日日曜日

ばねのグッドマン線図の使い方


画像はグッドマン線図を当方のCAD AutoCAD LT2000に張付けて作成したAutoCAD LTの画面。ピアノ線とオイルテンパー線に関して図のように利用可能です。ステンレス線、バネ鋼線は利用は不可。画像のDWGファイル、DXFファイルは後日、他のデータ線図と合わせてソフトウエアライブラリ(右のリンク)に登録予定。引張り強さと疲れ強さは比例するという前提の下で検討しています。画像のグラフ、緑線、赤線、使い方を記述した文章はデータロックされているので安心して使えます。尚、右図の線径2mmのところで印刷ミスが見受けられるのはご愛嬌です。(このデータ元は某住*電工系のメーカの資料です。)
投入した応力振幅、平均応力の各値はグラフの読み方を期す目的で設定しています。実際にはほとんど採用するにあたってほとんどあり得ない数値であることは承知の上です。
追記1:UP直後に間違いを見つけて訂正しました。画像は訂正済みの画面です。
追記2:引張り強さと疲れ強さの関係は正確に言えば、比例関係ではないのですが、傾向として、比例関係にあるといっても間違いはないので、線径に応じて強さが変化するばね鋼の場合は数値を推定する手法として適切という判断があります。このグッドマン線図は作成原理が明解で判りやすい理由からこのような応用も効きます。

追記:大変重要なことですが、この図の方式による疲労限度の推定には、応力振幅、平均応力という観点から疲労限度に対する位置が判るということです。厳しい負荷の検討には、JISの表よりは本表の利用を勧めます。難点はねじり応力への対応ですが、対処の方法は下記の通りです。

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