機械工学

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電動機の劣化メカニズムと保守のポイント《三相誘導電動機の基礎③》

電動機コラム３回目の今回は、三相誘導電動機の劣化メカニズムと保守についてです。 《前回までの復習》電動機(モータ)の基本構造 劣化、故障部位をきちんと理解するために、もう一度、典型的なかご型三相誘導電動機の …

機械工学

スナップフィットの例で学ぶ 強度計算・応力設計のポイント｜設計者のための材料力学

１．スナップフィットと応力設計 樹脂部品では「スナップフィット」と呼ばれる簡易な組付け固定方法が多用されています。 スナップフィット組付けを行う場合は、大きなひずみ変形を起こさせる場合が多く、単純な応力計算 …

機械工学

誘導電動機の基本原理《三相誘導電動機の基礎②》

前回の記事「直流電動機(直流モータ)の原理・構造」では、電動機の基本的な構造と直流電動機の動作原理について説明しましたが、今回は誘導電動機(誘導モータ)の基本です。 《前回の復習》電動機(モータ)の基本構造 …

機械工学

直流電動機(直流モータ)の原理・構造《三相誘導電動機の基礎①》

「電動機」とはいわゆるモータのことです。 リニアモータのように、直線運動を生み出すものもモータと呼ばれますが、一般的には電磁力を使って回転力を生み出すものを指します。 最近では、ドローンや空飛ぶタクシー、電 …

機械工学

《伝熱の基礎⑤》相変化を伴う伝熱現象｜沸騰伝熱と凝縮伝熱をやさしく解説

伝熱の基礎に関する連載最終回は、相変化を伴う伝熱現象を解説します。 相変化を伴う伝熱は潜熱による多量の熱を輸送できるため、幅広い用途で活用されています。 １．沸騰伝熱 沸騰伝熱は身近な現象であると共に、応用 …

機械工学

《伝熱の基礎④》輻射伝熱の必須知識まとめ｜用語、法則、伝熱計算の例など

今回は伝熱の３形態から輻射伝熱の基礎を解説します。 輻射（ふく射）伝熱は、真空中でも熱が伝わる伝熱機構で、伝導伝熱や対流熱伝達とは伝熱のメカニズムが大きく異なります。 本記事では、輻射伝熱を理解する上で必要 …

機械工学

最低限知っておきたい冷蔵庫の技術知識・要点解説（仕組み/機能/技術トレンドなど）

冷蔵庫とは、一般的に、食品を貯蔵するために、収容部の温度を低温度に保つことができる装置を言います。 古くは氷冷蔵庫もありましたが、現在では、冷凍庫を備えた電気冷蔵庫のことを指していることが多いです。 国産第 …

機械工学

《伝熱の基礎③》対流熱伝達の必須知識まとめ［ニュートンの冷却法則/温度境界層と速度境界層など］

今回は伝熱の３形態から対流熱伝達の基礎を解説します。 対流熱伝達の詳細な理解には流体力学の知識が必要になりますが、本記事では流体力学に関しては定性的な説明に留めて、対流熱伝達の考え方と基礎知識を中心に解説し …

技術のキホン

３分でわかる技術の超キホン 断熱材料の基礎知識｜熱伝導と断熱材の仕組みをやさしく解説

地球温暖化問題、円安によるエネルギー価格や電気代の高騰・・・、対象が地球規模の話から身近な生活の話とかけ離れていますが、普段使用する空調の温度を少し調整することで二酸化炭素排出量削減と省エネが期待できます。 …

機械工学

最低限知っておきたいエアコンの技術知識・まとめ解説｜仕組み/構成部品/開発トレンド等

「エア・コンディショナー」（通称：エアコン）とは、室内の空気の温度や湿度などを調整する装置であり、一般的には冷房および暖房の両方を行えるヒートポンプ式の空調設備のことを指す場合が多いです。 日本では、193 …

機械工学

【早わかりポンプ】ターボ形ポンプの３つの損失とポンプ効率｜摺動部品（ライナリング）の基本

ポンプに関する当コラムの連載第5回で「ポンプの効率と省エネ化」について書きました。 今回は、ポンプ効率に関してもう少し深堀してみたいと思います。 １．ポンプ効率とは？（おさらい） ポンプの流量をQ(m3/m …

機械工学

《伝熱の基礎②》伝導伝熱の必須知識まとめ [フーリエの法則/熱伝導方程式/定常熱伝導/熱抵抗など]

今回は伝熱の３形態のなかで最も基本的な現象である「伝導伝熱」の基礎を解説します。 １．伝導伝熱の具体例 図1のようなフライパンの調理では、ガスコンロの炎からフライパンが受けた熱は鉄板内を移動して具材を加熱し …

機械工学

【早わかりポンプ】ターボ形ポンプの揚水原理（速度三角形とオイラーヘッド）

これまで当連載では、ターボ形ポンプに関する数々のコラムを書いてきました。 今回は、そもそもターボ形ポンプがいかにして流体にエネルギーを付与することができるのか、その基本原理について解説いたします。 １．速度 …

機械工学

【設計開発のツボ】公差計算のやり方

１．公差計算とは 組み合わさった複数の部品からなるAssy品を想定します。個々の部品には決められた寸法ばらつきがあり、これを「寸法公差」といいます。Assy品の寸法は個々の部品のばらつきによりばらつくことに …

機械工学

《伝熱の基礎①》熱対策の重要性｜熱と温度を工学的に整理

熱の移動を扱う伝熱工学は、機械系や化学工学系以外の技術者にとって学習の機会が少ない技術分野です。 一方で実際の物理現象は熱の発生と移動を伴うため、家電製品からロケットといった幅広い分野で伝熱の知識が必要にな …

機械工学

【早わかりポンプ】ターボ形ポンプの性能調整方法と注意点

当連載のコラム「ポンプの効率と省エネ化」（以下、参照コラム①）の回では、回転速度減少による省エネ化についてご説明しました。 また、別の連載シリーズ”機械設計マスターへの道”の「次元解 …

機械工学

【早わかりポンプ】ドライ運転の防止(原因/対策)とポンプの熱力学的側面

真空ポンプなど特殊なものを除き、ポンプは基本的に内部が液体で満たされた状態で運転することを想定して作られる回転機械ですので、ガスや空気の混入を嫌います。 ポンプ内部にガスや空気が混入した状態で運転（ドライ運 …

機械工学

CAEの必須前提知識をやさしく解説《フロントローディング開発成功のカギ？》

「設計者CAE」とは、開発を推進する設計者自らが行うCAEのことです。 対して、専任者が行うCAEを「専任者CAE」と呼びます。 今回のコラムでは、CAEの全般について解説したいと思います。 コラムを読むこ …

生産技術・設備技術

《図面の改善点を厳選解説》手戻りや品質不良が発生しやすい定番ポイントを紹介

外注するに当たり調達担当者や生産管理者も、手戻りや品質不良を発生させないように図面の改善を検討することもあるでしょう。加工者や設計者と話し合いをするには、図面に関する基礎知識が必要です。 本記事では手戻りや …

機械工学

輪郭度公差は曲線や曲面に使う幾何公差｜線の輪郭度／面の輪郭度の使い方

幾何公差に関する前回の記事では、「振れ公差」の種類や特徴、使い方を説明しました。 今回は、主に曲線や曲面を規制する「輪郭度公差」について解説します。 １．輪郭度公差とは 「輪郭度公差」は、主に真っすぐでない …

機械工学

振れ公差は回転部品に使う幾何公差｜円周振れ/全振れの違いと使い方

前回の幾何公差に関する解説記事では、位置公差の種類や特徴、使い方を説明しました。 今回は、軸などの回転部品に使う「振れ公差」について解説します。 １．振れ公差とは？ 「振れ公差」は、部品を回転させたときの振 …