Tony☆のブログ一覧

※この方法で改造申請をパスできる保障はありません。また十分注意しておりますが、万が一間違っていたら指摘お願いします。

　一応今のところ私がベストだと思う強度計算書を作ってみました。フロントを例としています。リヤに使う場合は適応させて下さい。また板端の形状も適当に書いてますのでアレンジして下さい。
　この図や表に実際の板厚やスパン、材質などを記入して、計算式に代入してください。引張り強度や0.2%耐力は、その材料によって異なります。実験により測定したデータか、文献値を記入すればOKだと思います。

　次回はこれを基に、私のフロントリーフについて強度計算をしてみます。

　今回は手元にあった強度計算書を紹介します。実はこの計算書、所々誤字脱字的なミスがあったんです。ショップ名はもちろん、数値も伏せてありますし、図も多少私が手を加えて綺麗に作り直しました。
　例として１つの強度計算書を紹介しますが、後に疑問を抱く点は、このショップに限ったことでは無いのでご了承下さい。

　でまあ本題に入りますと、画像のような感じでA4一枚にまとまってたのですが、最初なんのこっちゃわかりませんでした。（現在はだいたい自己解決済みです）

　まずこれでわかったことと言えば、
①前軸重からばねの応力を求める
②算出した応力と材料の引張り強さから破断安全率を求める
③同じく応力と材料の降伏強さから降伏安全率を求める
④破断安全率≧1.6，降伏安全率≧1.3を満たせば良い
ということがわかりました。
②，③は問題なくわかります。
④は定められたものなので、とやかく言っても仕方ありません。詳細は自動車検査法人の審査事務規程参照http://www.navi.go.jp/images/info/pdf/09/04.Kaizo.pdf

　さて疑問点です。まず前軸に加わる荷重がばね間の摩擦によって軽減されるということはわかりますし、文献にも書いてありました。しかし5/6という定数はどこから出てきたのか？図書館から借りてきた3冊の文献からは出てこなかったです。
　この数値の意味や記載されている文献をご存知の方はお知らせ下さい。
　ちなみにこのリーフ間の摩擦は、ばねが振動する場合減衰力として働くそうです。


　次にばねの応力とかいてつらつらと計算されていますが、『ばねの応力』である以上、全てのばね板が関係するはずですよね？
　つまり全てのばね板について、幅と厚みと長さが関係してくるはずなのに、式を見ると親板以外は長さが関与していません。それどころか図にすら長さが書いてありません。ステップや子板の長さは無視です。
　どういうことか･･･と思って調べたところ、これはリーフ全体の応力(合力)ではなく、親板の応力を計算していることがわかりました。つまり『ばねの応力』と記載するのはやや語弊があるかと思います。
　ばねの応力の式としては分子のtをそれぞれ変化させることで、t㎜の板の応力を知ることができます。つまり、全ばね板の中で最も板厚の厚いばねに最大曲げ応力が生じます。この強度計算では親板が一番厚いので、親板の板厚を使えばOKです。

　最後に１点。この計算は第一章で紹介した展開法が用いられていますが、展開法を用いるなら展開法の欠点を吟味すべきではないかと思うんです。先端のテーパー形状については、ほとんどないので大丈夫かと思いますが、子板の長さについては考慮する必要があるかと。
　第一章の図で、ⅢからⅣに近似する際、親板先端と最短板の付け根を線で結んでいます。
　この線より外側に板が出ている場合は、はみ出す部分は取り除いて考えているので、計算値の安全率よりも実際の安全率の方が高いでしょう。
　逆にこの線の外に板が出ず、線の内側に板の無い面積が大きくできてしまった場合は、展開法で計算した安全率よりも低い安全率となってしまいます。
　どういった場合かと言いますと、例えば最短板が極端に短く、親板と最短板の間に存在する板が最短板程度の長さしかない場合です。このリーフを展開法の図のように展開して線を結ぶと、明らかに空白が出てしまうので危険です。
　展開法を使いながらこの危険性が無いことを示すには、実物と同じ比率で書いた図面を展開法のように展開して、親板先端と子板根元を線で結んで「ほら大丈夫でしょ」と言うことが必要ではないかと考えます。

　とはいえ、手元にある適当な強度計算書で通るなら、それ以上に色々書くのは逆に色々突っ込まれて危険かもしれないので、必要最低限にとどめておくのが良いでしょう。
　でも図に子板の長さ寸法くらい書いておく方がいいと思います。


　次回は、今回のを元に、私が考えたベストな強度計算の書き方を書いてみようかと思います。

リーフスプリングの強度計算について書きたいと思います。

まず始めにいっておきますが
業者様、苦情は受け付けませんのでご了承を(^^;

　なぜ私にこの計算が必要かというと、強度計算書付きの社外リーフを買って取り付けたにもかかわらず、フロントの上がり量が気に入らなくてさらに増しリーフをしたためです。

　図書館へ行って自動車工学の文献を探しましたが、うちの図書館にはなさそうです。自動車工学は発見できませんでしたが、使えそうな文献を発見。それは『ばね』に関する本。タイトルのみさらすと、
①ばねの設計
②ばね・緩衝器・ブレーキ
③防振・緩衝器の設計
の３冊を借りました。全ての本に同じ計算式が載ってるので、どれか１冊あれば良いですが、お勧めなのは②です。なぜかというと、この本が出版された当時の、JIS記載のばね鋼の種類とその機械的性質が載っているからです。私の調べ方が悪いのか、今JIS検索したら発見できませんでした。

　今回は第一章ということで、さわりの部分だけです。
ジムニーのJA11やJB31以前の型式に使われているサスペンションは重ね板ばねといい、その応力やたわみを計算する方法は２種類あります。「展開法」と「板端法」です。
　展開法とは、図Ⅰ,Ⅱのようにリーフを長さ方向に２分し、図Ⅲのように同一平面上へ並べ、さらにそれを図Ⅳのような台形１枚板であると考えて計算する方法。つまりは、重なり合う板が全長にわたって常に接触し、かつ板の曲率が常に等しいと仮定したものです。
　この展開法は板端法より計算が楽なので、どこの業者もこれを使ってると思います。
　しかし、ばねのステップ，先端のテーパ，板厚の構成の違いによる影響が反映しないという欠点があります。
　この欠点は、式を見れば一発で疑問に思う所なので、社外リーフの強度計算書を見た私は、最初どう解釈してよいか理解に苦しみました。

　板端法はこの欠点がなく、個々のばね板についての応力分布を正確に計算できる長所があります。計算が複雑なのが欠点です。

　今日はここまでにしておきます。次は、私を悩ませた展開法で計算された式を紹介します(汗)

　ちょっと前にレーダー探知機のステーを作りましたが、同じようにドリンクホルダーのステーを作りました！
　使ったものはルームランプ移植やレーダーステーで使った1.5㎜厚のアルミ板。切って穴空けて曲げて3Mの両テで固定！カナリしっくりきています♪

　今までドリンクホルダーは、助手席左のエアコン口に取り付けてたのですが、カバン持った人を乗せると５割以上の確率で乗り降りの際にヒットしてくれるorz
　ドリンクホルダーだけ吹っ飛べばまだいいが、エアコンの風向調節のパーツごと吹っ飛ばしてくれる人がいて、ついにそのパーツのダッシュボードに固定する爪が割れて飲み物を置けなくなった。
　オーディオ上に持ってくるとエアコン調整ができないので×
　そこで乗り降りの際にヒットされない場所かつ、運転手にとっても邪魔じゃない場所に移設となりました～


　それから最近、リーフの強度計算の勉強をしてるんですが、式とかここに晒しても大丈夫なんですかね？
　ネット上徘徊しててもほとんど披露してる人がいないので、強度計算方法を載せるのはタブーという暗黙の了解があるのかな？とか思ったりしたのですがどうなんでしょうか。
　強度計算で、若干理解に苦しむ箇所があるので、できれば皆さんと議論したいと思います。

せっかく雪が積もったので、深夜峠まで遊びに行きました！
場所は秘密としておきます･･･

まず、家を出て数百メートル行くと、細い道を倒木が塞いでいた(@o@;)
道を変えて峠に到着すると、今度は竹が垂れて通行の邪魔をしてた…
幸い竹エリアは長くなかったので助かりました。

リーフ交換や増しリーフなどによって、キャスター角や
タイヤの最大切れ角が変わって最初は挙動をコントロールできずorz
途中から車の方には慣れ、アクセル操作で
ドリフト状態を維持できるようにまで勘が戻りました☆

しかしミゾレから雪に変わって積もった路面は
下がシャーベット状なので、コントロールが難しい。
グリルガードも、オーバーフェンダーも傷や凹み多数で
ぶつけてもいいと割り切って走っていたので
3回ほどガードレールに当たりました(笑)

これも崖に落ちる心配のない峠だからこそできることですね♪