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[nikomat 1461] Re: ねじ
ひうら＠きょうだいです。
> やっと、ひうらさんが何を前提にしているか見えてきました。ねじれの剛性を
> 問題にしているんですよね。いままで明に書かれてませんが。違うのならコン
> プライアンスとひとまとめにされている中身を圧縮とねじれと分けてもらえま
> せんか。ネジ山が当たる前だから圧縮は問題ではないと書かれていた気がしま
> すが。
いや、違います、かっちり感の要因として、ねじれの剛性を問題に
しているのではないのです。ねじれを取り上げたのは、あくまで
ネジに発生する力を説明するのに必要だったからだけなのです。
そもそも、ネジが締めつけられるときに、座面に働く摩擦は、
どういうものの合計になるのか・・というのを（すでに、
よしださんがかなり前に書かれていますが、それを追う形で）
確認するために、４行ぐらいちょろっと、ネジの摩擦の要素と
その大小関係について書いただけで、・・・
で、こちらは、ネジの軸廻りの回転の話ですね。コンプライアンス
は関係なし。
で、コンプライアンスのほうはまた違って、こちらは、ネジの軸方向の
動きの話です。
つまり、
ネジが回転させられて、クリアランス０のところまで来ます。
（剛体なら、ここでカチッと止まる）
そこからさらに回転していくと、その回転角に応じて、どこかに
吸収されるべき「伸び量」が発生する。
これがどこに吸収されていくか・・というのが、コンプライアンスの
問題。
で、このコンプライアンス成分によって、バネの内部で、
バネの座面とバネのスクリュー部を互いに引っ張ろうとする力が
発生しますが、これが、どの部分に、どのような摩擦を
生じるのか・・という話をしたのが、その「ネジの軸廻りの
回転の話」です。
前のメールでの話題に立ち返って考えると、
ネジの回転に抗うトルクのうち、摩擦力、つまり 1. と 2. は
（動摩擦の近似系、つまり圧力×接触面積が摩擦力であるとすると）
ネジが縮もうとする方向の力に比例します。
ということは、ネジが閉まるときに「かっちり」くるかどうか、
というのは、この「ネジが縮もうとする力」が、回転角に対して
どれだけ急激に立ち上がるかという話に帰着します。
そこで、その力の立ち上がりとネジの回転角の関係を論じたのが
コンプライアンスの話。このとき、ネジ部の加工精度によって、
ネジがクリアランスを失った直後の張力の立ち上がりが決まって
くるということを書きました。
つまりネジの精度が低いと、クリアランス０のところからさらに
ネジっていっても、その回転角が生じる変移量は「ネジ部」の
ひずみ成分へ吸収されていってしまう。このとき、座面の表面の
粗さは支配的ではない。
そして、そのひずみ成分が生じた、ネジ内部の張力（軸方向）が、
座面とネジ部とを互いに引っ張って、（軸廻りの回転方向の）
摩擦を生じますが、今度は、座面のほうがその摩擦力を
生成する主要因となります。
> まず、ネジ部分の摩擦力は小さいことは認められていましたね。トーションバー
> を考えないといけないということは、その小さな摩擦力に影響されるぐらいね
> じりの剛性が低いということでしょうか。そうであれば、たしかにひうらさん
> の書かれているようにバネの直列モデルを考える必要があるでしょう。実際の
> 物性値をいれて計算したわけではありませんが、そんなに低いでしょうか？
いや、そのねじれ剛性の大小は全く関係ないのです。
しかし、ネジを締めつけようとするトルクを解放した瞬間に
生じる現象について論じようとすると、どうしてもこの
トーションバーが蓄えた力について言及せざるを得ないのです。
つまり、このトーションバーがどれだけ（回転角として）ねじれたか
ということは、問題ではなく、そのトーションバーに蓄えられた
トルクがどの程度かということのみが問題なのです。
ですから、実際、トーションバーが蓄えた「回転角」や、その
トーションバーのコンプライアンスについては全く
言及していません。それは、関係ないからです。
（よっぽど強いちからでネジっていて、ネジ部が座面に対して
優位なほど遅れている場合は、問題があるかもしれませんが、・・
今回はそういうことは起こらないですね。（ねじ切れるっす。）
> たしかに、ねじりのひずみエネルギーが主たる要因であればそうですが、レン
> ズのマウントのように大きなネジのねじり剛性はそれほど低いでしょうか。圧
> 縮の剛性の方が低く圧縮ひずみによるエネルギーが主であると思っています。
> またネジ部部の摩擦は締結にはさほど関与していないと思っています。
ですから、トーションバーが蓄えるエネルギーは問題ではなく、
そのトルクだけが問題です。それに、この部分は、摩擦の発生
の過程について、その定性的な性質を説明したところであり、その
コンプライアンスの大小がどうこうということは述べていません。
しかし、軸方向のかっちり感については、ひずみ量の話が
非常に重要です。
> またひうらさんの説では、作用反作用の法則というのは、
> (座面の圧縮による力)×(摩擦係数)
> = (座面からネジ部第1山までのねじりひずみによる力)
> = (ネジ部全体の摩擦力)
> になっています(図はバネが3段になっているものを書くんでしょうか)が、ネ
> ジ部全体を一まとめにできるのでしょうか。ネジ1条ずつ(1山ずつ)にわかれな
> いのでしょうか。座面から1山目までと、1山目から2山目、2山目から3山目も
> 同じねじり剛性を持っているのではないでしょうか(書くなら並列ではという
> のはこういうことです)。もちろん奇妙なことになりますよね。
上記説明から、これはミスリーディングであることがわかります。
私の説は上記のような内容ではありません。
そもそもあなたが、私の書いた部分について異論を述べる時に
上記のように独立に論じられている２か所から、１つのメール中に
引用しており、その過程で混乱なさっているのだと思います。
ネジをねじ込んでいく回転角が、どのような部分のひずみへ
変換され、そのひずみが軸方向の張力をどの程度生成するか、
そしてその軸方向の張力が各接触面へ働き、どの程度の
摩擦力を生じ、回転に抗う力へとまた変換されていくのか、
その２段階の（回転 --> 軸方向 --> 回転）方向の変化を
きちんと整理して論じることが重要です。
あなたの上の理解では、その両者が整理された形に
なっていないと思います。
やはり説明不足だった（というか、結局簡単なプロット
から、細部の話に来てしまうという過程を経てしまった）
のが問題化と思います。
最初から、順を追って論じていけばよかったですね。
すみませんでした。
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いやあ、見てきましたよ、ライカ、ライカ、そのまたライカ。
やっぱりミナミの写真会館は、よろしいっす。
思わず「座面」に見とれてしまいました・・・・ ^^;
エンジンオイルは、塗りませんでしたが。
しかし、どれも、「見事な仕上げじゃ。」というような
表面の光沢、仕上げとはかけ離れたものだと思いました。
少なくとも、表面の粗さでは、問題のありそうな？ M42 カメラの
仕上げと、見た目での差は感じませんでした。むしろ年季が
入っている分，粗いものが多いぐらい。
まぁこれが目的だった、というようないやらしいことではなくて、
カメラを委託に並べてきたり、お譲りしたり。（総計３０万円超）
写真会館では目的のＧ規格のフィルムバックを買ってきました。
で、早速 F4S も買っちゃいました。
なんか、あふれ返ってますね。で、安くなっているようです。
F4S で 108K-120K, F4 では 95K とかいうのもありました。
外観は値段なりでしたけれど・・
店員さんの話では、F5 というより F100 の影響で、たくさん売りに
来る人がいるとのこと。
場所を取って困ってるので、値段を安くしたそうです。
デッドストックも、まだありましたが・・
そういうわけで、そこそこの F4S を掴んできました。
やっと、ヒトケタ系デビューです。
では
---- 日浦慎作 Shinsaku HIURA ----