機械その他電動機の機械的計算・巻上機★★☆☆☆
巻上機の巻上速度と機械効率
概要
電動機で重量物を巻き上げる巻上機において，電動機出力・機械効率・質量・重力加速度から巻上速度を求める計算を扱う。有効出力 Peff = Pm × η が物体を持ち上げる仕事率 m × g × v に等しいという関係が基本となる。
📖用語
巻上機：電動機の回転力でワイヤーロープやチェーンを巻き取り，重量物を垂直方向に持ち上げる機械（クレーン・ホイスト・エレベーター等）。
機械効率（η）：電動機の軸出力に対して，荷重の昇降に実際に使われる有効出力の割合。伝達系の摩擦・損失を含む。
有効出力（Peff）：機械効率を掛けた後，実際に物体の昇降に使われる動力。Peff = Pm × η。
巻上速度（v）：単位時間あたりに物体を巻き上げる速さ [m/s]。
巻上機とは
電動機の回転力でワイヤーロープやチェーンを巻き取り，重量物を垂直方向に持ち上げる機械
（クレーン・ホイスト・エレベーター等に使用）。
電動機の出力が減速機を経てドラムに伝わり，ロープで荷重を巻き上げる。
機械効率 η は，電動機出力に対して荷重を持ち上げる有効仕事の割合。
📐基本公式：巻上機の有効出力と巻上速度
電動機出力（機械的出力）Pm のうち，機械効率 η で有効仕事に変換される。
有効出力 Peff = Pm × η
巻上速度 v [m/s] は，有効出力と重力に抗する仕事率が等しいことから：
Peff = m × g × v
v = Peffm × g = Pm × ηm × g
記号の説明
•Pm：電動機の軸出力 [W]
•η：機械効率（伝達系・摩擦等の損失を含む）
•m：巻き上げる物体の質量 [kg]
•g：重力加速度（≈ 9.8 m/s2）
•v：巻上速度 [m/s]
間違えやすいポイント
•機械効率 η が1未満のため，実際の有効出力は電動機出力より小さい（Peff = Pm × η < Pm）。物体の昇降に使われる動力は有効出力 Peff である。
•単位換算：Pm が kW のときは W に変換してから計算する（1 kW = 1000 W）。
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