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～企画設計編～
★冒頭では畏まったことズラズラと書きましたが、気楽に見てくれたらｳﾚｼｲです。
●目的●
荷物などによって両手が塞がった場合に自動で速やかに扉を開ける。→作業効率UP！
●設置場所●
いちご栽培場の扉。（吊り下げ式） 圧力源は井戸水の濾過器に使用されるコンプレッサーから分岐して使用。
●概要●
ハウス内から出るときに自動検出が必要となるため、センサーは内部に１つ設ける。外部は、防水型ボタンを設置し、開動作のみのボタンとする。タイマーや制御は、オムロンのプログラムリレーを使用する。アクチュエーターは、エアー用５ポート電磁弁。動作は比較的構造が簡単なエアーシリンダーを用いる。スピードの可変は、排気の量を絞って調節するメーターアウト回路とする。
●エアーシリンダーの選定●
シリンダーの力を求める式は次のように決まってきます。
□押す力
F１=π/4・D2・P・η
□引く力
F2=π/4・（D2-d2）・P・η
π＝円周率 D＝シリンダーの内径（mm） ｄ＝シリンダーロッドの直径（mm） P＝圧力(MPa） η＝負荷率（％）
上の式に値を入れると力が求まります。今回は、先にシリンダーが決まっていたのでそのシリンダーの出す力を求めることにします。
・内径（D）＝４０㎜ ロッド（ｄ）＝１６㎜ 平均使用圧力（P）＝０．５MPa 負荷率（η）＝８０％ と考える。
F1=π/4・402・0.5・0.8=502.65[N] =51.29[kgf]
押す力
F2=π/4・（402-162）・0.5・0.8=422.23[N] =43.08[kgf]
引く力
[N]ニュートン単位を[kgf]キログラムに直すには重力加速度の９．８で割ってやると出ます。
☆実際には、ハウスのコンプレッサー圧力は濾過器作動時には約0.4[MPa],不作動時には約0.65[MPa]になるので引く力で考えると、34.47[kg]～56.01[kg]の変動がある。扉を開けるために必要な力は、普段時で約１０[kg]、換気扇作動時における空気抵抗を考えても約20[kg]となる。なので、圧力変動によって力が足りなくなることはないが、スピードの変動は考えられる。しかし、今回は圧力調整（減圧）付フィルターを使用するので、使用圧力を0.5[MPa]に減圧して一定にする。そうすることによって圧力によるスピードの変動は然程気にすることはなくなる。
●主要部品●
動作させるための主要部品のほとんどはヤフオクで購入しました。なかなか近場には売っていません。また、シリンダーなどオク以外で買うと１本○○万円という価格になることもあります。品の割には全体的に安く手に入りました。
- エアーシリンダー（フート型） [長さ 1110mm ストローク 870mm 落下防止装置付 CKD 購入価格：6000 場所：ヤフオク]
- 電磁弁 [5port SMD AC-220V 購入価格：3000 場所：ヤフオク]
- 耐圧チューブ [内径6.5mm×外形10.0mm 長さ１０ｍ 購入価格：1480 場所：ホームセンター]
- プログラムリレー [OMRON ZEN 6入力 4出力接点 購入価格：10000 場所：散水システムで使用したものを代用]
- 光電センサー [OMRON E32A2-DS70M4-F リレー出力タイプ 電源フリー 購入価格：2820 場所：ヤフオク]
- 押しボタンスイッチ [照光型 接点容量300V ２個 購入価格：700 場所：ヤフオク]
- リミットスイッチ [OMRON C接点 某所から拝借]
- 端子台 [適当なもの ５個 １００円 場所：ヤフオク]
その他、製作に関していろいろな部品を使いましたが、リストにすると面倒なので施工時などの説明と同時に載せていきます。