拘束された動き–定義、タイプ、例、画像

拘束されたモーションとは何ですか？

拘束された動き は、オブジェクトが制限された方法で移動するように強制されたときに発生するオブジェクトのモーションです。

または、どのような方法でも勝手に進むことができない運動は、拘束された運動と呼ばれます。

簡単な言葉で言えば、それは私たちが発生させたいモーションであり、単に必要なモーションは拘束モーションと呼ばれます。

たとえば、車からの直線運動が必要であるが、車が曲がった経路を移動し、それを制御して強制的に直線で移動するとします。

直線運動は拘束運動です。

拘束モーションの例

• 球形の容器内のガス分子の動き。
• 粗いまたは滑らかな傾斜面を移動する粒子
• 重力の下でカーブを滑り落ちる粒子
• 任意の2つの粒子間の距離としての剛体の動きは一定のままです。
• 自転車が最良の例です。そこに入力は、自転車に乗ることによって生成されたカップルです。出力は後輪の回転です。
• 単純な振り子の点質量の動きは、サスペンションの点から常に一定の距離にあるため、制限されます。
• 弦の一端に結び付けられ、特定の方法で動かされる粒子。
• そろばんのビーズの動きは、支持ワイヤーによって一次元で制限されます。
• 球の表面上または表面の外側のいずれかで移動できるため、球の表面上を移動する粒子の動きは制限されます。

制約とは何ですか？

外部からの力の作用により、オブジェクトが特定のパスに沿って移動するように強制された場合。制限は、オブジェクトのシステムの動きまたは位置、あるいはその両方に作用し、制約として知られています。 。制約はオブジェクトの動きを制限します。

拘束力とは何ですか？

拘束力 は、オブジェクトが移動の制約に従うために、制約オブジェクトがオブジェクトに適用する力です。拘束力は、拘束オブジェクトがオブジェクトに作用して、オブジェクトを運動拘束に従わせる力です。

オブジェクトの動きは、拘束力によって制限されます。 拘束された動き は、どの方向にも任意に移動できない速度、発生させたいモーション、または単に必要なモーションとして定義されます。たとえば、ファンからの円運動を出力として必要とし、それが円運動する場合、運動を制限します。

拘束されたモーションの種類

1。完全に拘束されたモーション

ペアの2つの要素間の運動が、加えられた力の方向に関係なく明確な方向にある場合、それは完全に拘束された運動として知られています。 。拘束されたモーションは、線形または回転の場合があります。図1.3（a）のスライディングペアと図1.3（b）のターニングペアは、完全に拘束された運動の例です。スライドペアでは、内側のプリズムは中空のプリズムの内側でのみスライドできます。ターニングペアの場合、缶に取り付けられた内側のシャフトは、両端のカラーのために回転運動しかできません。いずれの場合も、力は必要な動きに対して特定の方向に向かわなければなりません。

例：-蒸気エンジンでは、ピストンとシリンダーがペアを形成し、ピストンの動きは特定の方向に制限されます。つまり、クランクの方向に関係なく、シリンダーに対してのみ往復運動します。

その他の例：-

• 四角い穴の中の四角い棒の動き
• 円形の穴の両端にカラーが付いたシャフトの動き。

2。不完全に拘束されたモーション

ペアの2つの要素間の運動が複数の方向で可能であり、加えられる力の方向に依存する場合、それは不完全に拘束された運動として知られています。 。たとえば、図1.4の回転ペアにカラーがない場合、加えられた力の方向に応じて、内側のシャフトがスライドまたは回転運動することがあります。各モーションは互いに独立しています。

例：-円形の穴にある円形のストリップまたはシャフトは、穴の中で回転またはスライドする可能性があるため、不完全な拘束されたモーションの例です。両方の動きは無関係です。

3。正常に拘束されたモーション

ペアの2つの要素間のモーションが複数の方向で可能であるが、何らかの外部手段を使用して一方向にのみモーションを持たせる場合、それは正常に拘束されたモーションです。 。

フットステップベアリングの例では、フットステップベアリングのシャフトは、回転運動とは別に垂直運動をする場合があります（図1.5）。しかし、シャフトに加えられた負荷のために、メカニズムとマシンでその方向に移動するように制約されているため、正常に制限されたモーションになります。

同様に、内燃機関のシリンダー内のピストンは、ピストンピンの拘束により、往復運動のみを持ち、回転運動を持たないように作られています。また、ICエンジンのバルブはバネの力でシートに固定されているため、動きを抑えることができます。

例：-シャフトの動き

シャフトに圧縮荷重がかかると、フットステップベアリングのシャフトの動きが正常に抑制されます。シャフトはベアリング内で上向きに移動したり回転したりできます。これは、部分的にのみ拘束されているモーションの例です。ただし、シャフトに荷重がかかると、軸方向上向きに動くことができなくなります。正常に拘束された動きとは、2人の動きを指します。

その他の例：-

• I.C。の動きエンジンバルブ、これらはスプリングによってシートに保持されます
• エンジンシリンダー内を往復するピストン
• フットステップベアリングのシャフト

よくある質問（FAQ）

拘束されたモーションとは何ですか？

拘束された動き オブジェクトが特定の方法で移動するように強制されたときに発生するモーションです。曲がったトラックに沿って移動したり、上向きに加速する可能性のあるテーブルをスライドしたり、加速するウェッジとの接触を維持したりする必要がある場合があります。

正常に拘束されたモーションとは何ですか？

ペアを形成する要素間の運動が、拘束された運動がそれ自体ではなく他の手段によって完了するようなものである場合、その運動は正常に拘束されたと言われます。 。

完全に拘束されたモーションとは何ですか？

加えられた力の方向に関係なく、ペアのモーションが特定の方向に制限されている場合、そのモーションは完全に拘束されていると言われます。 。

不完全に拘束されたモーションとは何ですか？

ペアの動きが複数の方向に発生する可能性がある場合。これは、「不完全に拘束されたモーション」と呼ばれます。 。」影響を受ける力の方向を変えると、ペア間の相対運動の方向を変えることができます。

制約付きと制約なしの違いは何ですか？

制約なしとは、選択変数が任意の値を取ることができることを意味します。制限はありません。制約があるとは、選択変数がより広い範囲内の特定の値のみを取ることができることを意味します。

これらは、拘束されたモーションとそのタイプの詳細です。また、それに関連するさまざまな用語の定義についても説明しました。記事が気に入っていただければ幸いです。以下のコメントでフィードバックをお寄せください。