|
|
| 力のモーメント |
| 物体を回転させようとする力の働きを力のモーメントといいます。 物体を回転させようとする作用は、力の大きさだけではなく、回転軸の中心から力の作用点までの長さが関係しています。たとえば、ナットを手で締め付ける時は、ナットの近くで締め付けるよりもスパナの端で締め付ける時の方が小さな力で締め付けることができます。
この回転軸の中心から力の作用点までの長さを腕の長さといい、力のモーメントは次の式で求めることができます。力の単位には、ニュートンセンチメートル(Ｎ.cm)又はニュートンメートル(Ｎ.ｍ)が用いられています。 |
|
力のモーメント＝力の大きさ×腕の長さ |
 |
|
|
| クレーンのモーメント |
| 力のモーメントをクレーンで考えてみましょう。図のＡ及びＢのジブの腕の長さをＬ１・Ｌ２とすると、ＡとＢのジブには次の関係が成り立ちます。 |
|
 |
|
| ジブクレーンの力のモーメント |
| Ａ＜Ｂ |
| Ｗ１×9.8×Ｌ１＜Ｗ２×9.8×Ｌ２ |
| ※ |
力のモーメントを力の単位で表すため
質量に定数9.8を掛けます。 |
|
|
通常、モーメントには物体を時計回り(右回り)に回転させようとするものと、反時計回り(左回り)に回転させようとするものがあります。したがって、２つ以上のモーメントの和又はつり合いを求める場合は、モーメントの回転する方向を考えなくてはなりません。
ジブクレーンや移動式クレーンは、安定モーメント(左回り)と転倒モーメント(右回り)の比でモーメントのつり合い(クレーンの安定度)を求めることができます。図のクレーンの機体質量をＷ、機体重心Ｇから転倒支点Ｏまでの長さをＬ、荷の質量をＷ２、転倒支点Ｏからの腕の長さをＬ２、ジブの質量をＷ３、ジブの重心から転倒支点Ｏまでの長さをＬ３とすると、ジブの安定度は次の式で表すことができ、この値が大きいほどクレーンは安定であるといえます。 |
|
 |
|
| 安定度 |
＝ |
|
|
|
＝ |
Ｗ×9.8×Ｌ |
|
| （Ｗ２×Ｌ２＋Ｗ３×Ｌ３）×9.8 |
|
|
クレーンで荷をつり上げながらジブを起こしていく場合の巻上用ワイヤロープと起伏用ワイヤロープに働く荷重について考えてみましょう。 巻上用ワイヤロープは荷の質量によって張力が働きますが、ジブを起伏させてもつり荷の質量は変わらないため、巻上用ワイヤロープに働く荷重が変わることはありません。
それでは、起伏用ワイヤロープに働く荷重はどうでしょう。起伏用ワイヤロープには、ジブ及びつり荷の質量による張力が働きます。ジブを起こすと作業半径(腕の長さ)が短くなり、 上の図の(Ｗ２×Ｌ２＋Ｗ３×Ｌ３)×9.8の値が小さくなるため、起伏用ワイヤロープに働く荷重は小さくなります。 |
