質問:
摩擦以外に、両方向の機械的な動きに抵抗を加えるにはどうすればよいですか?
John
2016-01-17 21:52:00 UTC
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単純な摩擦以外に、機械的な動きに対する抵抗を作成するためのオプションはありますか?

レバーがあり、円運動または直線運動のいずれかになると仮定します。この動きに抵抗を加えられるようにしたいので、ユーザーはレバーをどちらの方向にも動かすために余分な労力をかける必要があります。一方向の動きに抵抗するバネを使用することもできますが、これにより、初期変位力を取り除いたときに復元力が発生します。余分な力を両方向に作用させて、レバーが「重い」動きをするようにしたいのですが、変位しても新しい位置に留まります。

力を調整して、一定のままなので、ブレーキパッドのようなものが摩耗したり、ナットだけでジョイントをしっかりと締めたりする必要はありません。これは、校正された力を達成するのが難しすぎるためです。

スプリングや空気圧エアマッスル、または油圧を使用して実行できることはありますか?

磁石:-)。いいえ、真剣に、ソレノイドのようなセットアップは機能しますが、実用的な解決策になる可能性は低いです。
磁石の使用をどのように考えますか?
これは部分的には冗談ですが(Insane Clown Posseを参照)、実際には、円筒形の磁石の軸に配置された短い鉄の棒(ソレノイドコイルを巻くと簡単に作成できます)は、磁場によって拘束されます。多かれ少なかれ中央にとどまるので、どちらの方向にも押されたり引っ張られたりするのに抵抗します。
特に満足のいく触覚フィードバックのために、レバーを使用してフライホイールをギアのセットを通して推進します。一旦動かされると、それは動き続けます、そしてあなたはそれを止めるために力を加えなければなりません!
私があなたのQを理解しているなら、ある種の機械的な戻り止めの使用を検討してください。参照:https://en.wikipedia.org/wiki/Detentまたはより具体的にはhttps://en.wikipedia.org/wiki/Ball_detent
四 答え:
Chris Johns
2016-01-17 22:21:11 UTC
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2つの基本的な機械的オプションは、粘性ダンパーまたは慣性、あるいはその組み合わせ、あるいはその両方です。

2つのうち、ダンパーは、移動速度に比例する移動方向に対抗する力を提供するため、おそらく必要なものに最も近いものです。

質量を追加すること(おそらくカウンターウェイトとプーリーシステムとして)は、加速に抵抗するため、それ自体では正確に説明することはできませんが、調整可能な小さな質量が感触を微調整するのに役立つ場合があります。マスダンパーシステム自体の欠点は、確実な「ロック」が提供されず、偶発的な圧力や振動によって位置がクリープする可能性があることです。したがって、レバーを1つの位置に設定するのではなく、一定の調整を行う場合に便利です。そして、左。

ライナーとロータリーのフォーマットで利用できる既製のダンパーはかなりたくさんあり、その多くは調整可能です。また、カムまたはバーリンケージを使用して、レバーの移動全体で可変または漸進的な抵抗を持たせることもできます。

より洗練されたオプションは、ソレノイドや空気圧アクチュエータなどのアクティブシステムを使用することです。これにより、アクティブな力のフィードバックが提供され、最小の力の入力よりも正確な位置が維持されます。この場合、電気制御システムを設計して、必要な力のフィードバックプロファイルを提供できます。

とは言っても、摩擦ブレーキは一定の抵抗力を提供するため、目的を正確に達成するための最も簡単な方法です。正直なところ、この状況での摩擦材の摩耗率は、特に油圧および空気圧システム自体にある程度のメンテナンスが必要であることを考えると、重要ではない可能性があります。

粘性ダンパーはほとんど摩擦の一形態です。
本当ですが、問題に答えるもの(つまり、動きに対抗する比例抵抗力)は何らかの形の摩擦であると主張することができます。
斥力磁場が摩擦であることに同意するとは思いません。
Chris Mueller
2016-01-18 08:49:01 UTC
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CarlWitthoftのコメントについて詳しく説明すると、磁気減衰は渦電流減衰と呼ばれることもあり、金属システムに減衰を導入する標準的な方法です。原理はかなり単純です。磁石が金属などの導電性材料を通過すると、材料に循環電流(渦電流)が誘導されます。導体の抵抗率は、この電流の流れを熱に変換し、システムからエネルギーを取り出します。

これの最も劇的な例は、銅管に強力な磁石を落とすことです(クールなビデオここここここ)。

どうもありがとう、それは注目に値する一連のビデオです:私は前にその効果を見たことがありません。要件は非鉄スリーブであると思いますか?また、ブレーキ力との関係をご存知ですか?
@John関係の厳密な導出は、プリンストン教授の[これらの講義ノート](http://www.physics.princeton.edu/~mcdonald/examples/eddy.pdf)にあります。これは、速度の2乗に比例する速度依存の関係です:$ F \ propto v(t)^ 2 $。
Greg Marsh
2016-01-18 03:07:07 UTC
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ダンパーは速度の関数として抵抗力を提供しますが、摩擦はより一定です。既製のダンパーを購入できます。両方向で機能するダンパーについては、次のリンクの圧縮と延長のセクションをご覧ください: http://www.mcmaster.com/#adjustable-dampers/=10q42q4より安価なものをお探しの場合は、両端にポートが付いた中古の空気圧シリンダーを入手し、一方の端のポートからもう一方のポートに小さなチューブを通します。さらにダンピングが必要な場合は、手動のフロー制御をチューブに追加するか、シリンダーにオイルを充填します。

jpa
2016-01-18 13:27:12 UTC
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あなたの質問はすぐにダンパーを思い起こさせますが、それでも摩擦で幸せになるかもしれないと思います。動きの速度に応じて抵抗を増加させる(ダンパー)か、一定に保つ(摩擦)かによって異なります。

デバイスの寿命全体にわたって摩擦を一定に保つために、スプリングを使用してブレーキパッドを回転面に押し付けます。それらが両方とも例えばで作られている場合鋼、摩耗はかなり遅いはずです。表面が摩耗すると、寸法が1〜2ミリメートル変化しても、ばねは力を一定に保ちます。



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