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* 懸架系 [#p3b79c2b]
2022/06/13 -- 2022/08/24
メンバー: 安東正樹、小森健太郎、高野哲、藤本拓希、大島由...
** 目的 [#u8cc2782]
- ミラーマウントのような感覚で使える振り子を設計・製作する
-- 振り子設計の知見の共有・記録(cf. 道村さんが[[セミナー>...
- 注意点: 振り子の設計がブラックボックス化。設計機会が失...
** 進め方 [#gfad7013]
- 小野くんが修士論文の研究に必要な振り子を設計・製作
- 週2時間程度の対面ミーティングで質問・コメントし、安東研...
- 小野くんの負担を軽減する/客観的な記録を残すために、文書...
** 用語・部品名の定義 [#x989d2e6]
- [[Suspension部品リスト>部品表]]
** 大まかな設計図 [#j01b0ec6]
** 組み立て手順 [#u6bcf628]
0. 準備
- 組み上げ場所とインストール場所の水平出し
- コントロールブロックを組み上げる
- やぐらを組み上げる
- やぐらに板バネを付けておく
- テストマスに耳を付け、ミラー、磁石を付ける
- ダンピングサポートに磁石を付ける
- コイルにLEMOなどはんだ付け
(下から組み上げていく)
1. テストマス~中段マス
- 別のジグを使ってテストマスを1階部分に固定する
- テストマスの水平出し
- ハイトゲージで耳の左右の高さを揃える
- テストマスの耳の横をワイヤを通す
- 中段マスの下コアの水平出し、固定(2階)
- ステージで1cm持ち上げる、ガイドに沿わせる
- 持ち上げた後にも水平を確かめる
- 左右のワイヤに独立にz方向にマイクロステージ(3階)
- 中段マスにワイヤをクランプする(2階)
- 左右のワイヤを同時にクランプする
- ワイヤを切断
2. テストマス~中段マス~懸架点
- 台の水平出し
- ステージの上にワイヤ取り付け
- おもりを取り付け
- クランプ(数時間~1日放置？電流流す？)
- 中段マスをセット、クランプをマウント、中段マスの水平出し
- 懸架点クランプ用のステージにワイヤを取り付け、水平出し
- 中段マス外側におもりをつける
-- 試験マスより下だけを外せるようにするのか？外側のおもり...
- 浮き上がったところでクランプ
- 今日初めに説明した手順はそのまま使える
- 板バネに吊るす手順が増える
2. 続き 板バネと懸架点
- 十字型の板バネ
- 短辺5 mm、長辺40 mm、厚さ0.2 mm、りん青銅
-- 共振周波数 数 Hz
- 複数の板バネを噛み合わせたとき線形バネじゃなくなるかも...
-- 共振周波数は低くなるかもしれない
- 板バネ4本の個体差の補償の仕方
-- バネの上から物を載せる？
-- クランプ部分にダンベル構造を用意しておいてカウンターウ...
- 作る側の手間 か 吊る側の手間か
- 板バネに開ける穴の遊びでバネ定数の差が生まれそう
- クランプを1箇所にして4つのバネ定数を測れそう
- バックアッププランの機構に交換できるようにスペースに余...
-- バネ定数の個体差によるカップリングが気になったら懸架点...
- バネ定数自身の調整はできない
-- ヒーターで温める ← やりたくない
- カウンターウェイトをいつ載せるのか
- 傾きのずれは目で見てわかるレベルなのか
3. ダンピングサポート~懸架点
- 精度がいらないから吊るのは簡単
- ワイヤで吊るなら共振周波数3 - 5 Hz
- ちょっと硬めの棒？
- リボンで吊る？ → xとyを同じにしたいからこれは良くない
- ロの字のマスにする
-- いつインストールするのか ← 中段マスとの干渉は？
-- 4枚の板？
-- ダンピングマスと中段マスの間に着磁性を持っていてマスが...
- 4本吊り
- 縦防振は一体型(2個)
- TAMAは一体型(曲げて作ってる)
- ネジでクランプするなら曲げモーメントで共振周波数2倍
- 共振周波数を3-5 Hzにしたい
-- 振り子と同じワイヤで吊ると共振周波数が同じになってダン...
-- 太めのワイヤ or 細めの棒
-- 1 mmのザグリを掘っておく
-- ワイヤチャックのCADはない
- 中段マスを吊るのと同じ手順
-- ワイヤの長さを揃えることが目的
- 板バネは多めに発注してバネ定数が近いものを選ぶ
- クランプはやぐらの上から付ける
-- アクセスがいいから
-- やぐらにクランプが通るようの穴を開ける必要がある
懸案事項
1.
- テストマスの形状は真円の上下を切り取ったものか、楕円の...
- 台形のクランプは試作室で作るのも吊るのも難しい
→ 直方体の小さいクランプを作る
- クランプの下にワイヤを水平にするためのガイドを用意する?
- 摩擦がかかる分テンションが変わってしまう
- ワイヤを水平にすれば斜め問題は解決するがクランプが大き...
→ ガイドなし、斜めワイヤで小さなクランプにすればよいので...
→ 小さなクランプなら直方体のガイドでよい
- クランプは1つにして2本のワイヤを一気に固定する方がいい
2.
- 板バネに別のおもりを付けてたわませた状態でクランプする...
- 板バネから棒をはやして板を吊るして、そこに懸架点を作る
-- 板バネにクランプしなくて良い
-- 調整は板バネか懸架点の板
- 板バネを1枚にしてそこから懸架する
-- 振り子全体の高さはステージで調整できる
-- pitchとyawの調整もできないのは良くないかも
-- やぐらをなくせて場所を節約できる → 独立なワイヤを用意...
- 板バネ複数枚で懸架点は1つ、やぐらありにしてダンピング系...
-- 板バネの個体差が出ない、補正の自由度が1つにまとまる、...
-- yawの回転ステージを懸架点のところにおく ← ピコモーター
-- pitchの調整はしない ← 場所もないし、ワイヤの長さが合っ...
- ダンピングマグネットを吊る必要があるのか？
-- 3次にしたいのか4次にしたいのか
-- 3次で十分だけど4次にするのも難しくない
- 2本吊り？4本吊り？
-- 4本吊り
-- yawのダンピングがちょっと弱いかも、でも大丈夫
A. 板バネ
- リン青銅 0.1 mm
- 1 cmのたわみで5 Hz
- 板バネの個体差をどう補償するのか
- ワイヤの長さを同じにして歪み量も同じにしたい
- 板バネの先にカウンターウェイトをつける
- 試験マス+中段マスの10%分を乗せられるように
- 板バネT字型 or 扇形
- 懸架点の高さを左右で変えるのは良くない。左右のモードが...
B. TAMAの話
- ジグとセーフティが兼ねる場合もある
- テストマスから上に伸びるワイヤは幅が狭くなっていく
- Yawを柔らかくするため
C. 全体の高さ調整について
- しない
- 板バネ調整で沈み込む可能性がある
- 重くすることはできないから軽めに作っておく
** 参考資料 [#nd954a03]
- [[高森さん修論>https://granite.phys.s.u-tokyo.ac.jp/the...
- [[麻生さんD論>https://granite.phys.s.u-tokyo.ac.jp/thes...
終了行:
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* 懸架系 [#p3b79c2b]
2022/06/13 -- 2022/08/24
メンバー: 安東正樹、小森健太郎、高野哲、藤本拓希、大島由...
** 目的 [#u8cc2782]
- ミラーマウントのような感覚で使える振り子を設計・製作する
-- 振り子設計の知見の共有・記録(cf. 道村さんが[[セミナー>...
- 注意点: 振り子の設計がブラックボックス化。設計機会が失...
** 進め方 [#gfad7013]
- 小野くんが修士論文の研究に必要な振り子を設計・製作
- 週2時間程度の対面ミーティングで質問・コメントし、安東研...
- 小野くんの負担を軽減する/客観的な記録を残すために、文書...
** 用語・部品名の定義 [#x989d2e6]
- [[Suspension部品リスト>部品表]]
** 大まかな設計図 [#j01b0ec6]
** 組み立て手順 [#u6bcf628]
0. 準備
- 組み上げ場所とインストール場所の水平出し
- コントロールブロックを組み上げる
- やぐらを組み上げる
- やぐらに板バネを付けておく
- テストマスに耳を付け、ミラー、磁石を付ける
- ダンピングサポートに磁石を付ける
- コイルにLEMOなどはんだ付け
(下から組み上げていく)
1. テストマス~中段マス
- 別のジグを使ってテストマスを1階部分に固定する
- テストマスの水平出し
- ハイトゲージで耳の左右の高さを揃える
- テストマスの耳の横をワイヤを通す
- 中段マスの下コアの水平出し、固定(2階)
- ステージで1cm持ち上げる、ガイドに沿わせる
- 持ち上げた後にも水平を確かめる
- 左右のワイヤに独立にz方向にマイクロステージ(3階)
- 中段マスにワイヤをクランプする(2階)
- 左右のワイヤを同時にクランプする
- ワイヤを切断
2. テストマス~中段マス~懸架点
- 台の水平出し
- ステージの上にワイヤ取り付け
- おもりを取り付け
- クランプ(数時間~1日放置？電流流す？)
- 中段マスをセット、クランプをマウント、中段マスの水平出し
- 懸架点クランプ用のステージにワイヤを取り付け、水平出し
- 中段マス外側におもりをつける
-- 試験マスより下だけを外せるようにするのか？外側のおもり...
- 浮き上がったところでクランプ
- 今日初めに説明した手順はそのまま使える
- 板バネに吊るす手順が増える
2. 続き 板バネと懸架点
- 十字型の板バネ
- 短辺5 mm、長辺40 mm、厚さ0.2 mm、りん青銅
-- 共振周波数 数 Hz
- 複数の板バネを噛み合わせたとき線形バネじゃなくなるかも...
-- 共振周波数は低くなるかもしれない
- 板バネ4本の個体差の補償の仕方
-- バネの上から物を載せる？
-- クランプ部分にダンベル構造を用意しておいてカウンターウ...
- 作る側の手間 か 吊る側の手間か
- 板バネに開ける穴の遊びでバネ定数の差が生まれそう
- クランプを1箇所にして4つのバネ定数を測れそう
- バックアッププランの機構に交換できるようにスペースに余...
-- バネ定数の個体差によるカップリングが気になったら懸架点...
- バネ定数自身の調整はできない
-- ヒーターで温める ← やりたくない
- カウンターウェイトをいつ載せるのか
- 傾きのずれは目で見てわかるレベルなのか
3. ダンピングサポート~懸架点
- 精度がいらないから吊るのは簡単
- ワイヤで吊るなら共振周波数3 - 5 Hz
- ちょっと硬めの棒？
- リボンで吊る？ → xとyを同じにしたいからこれは良くない
- ロの字のマスにする
-- いつインストールするのか ← 中段マスとの干渉は？
-- 4枚の板？
-- ダンピングマスと中段マスの間に着磁性を持っていてマスが...
- 4本吊り
- 縦防振は一体型(2個)
- TAMAは一体型(曲げて作ってる)
- ネジでクランプするなら曲げモーメントで共振周波数2倍
- 共振周波数を3-5 Hzにしたい
-- 振り子と同じワイヤで吊ると共振周波数が同じになってダン...
-- 太めのワイヤ or 細めの棒
-- 1 mmのザグリを掘っておく
-- ワイヤチャックのCADはない
- 中段マスを吊るのと同じ手順
-- ワイヤの長さを揃えることが目的
- 板バネは多めに発注してバネ定数が近いものを選ぶ
- クランプはやぐらの上から付ける
-- アクセスがいいから
-- やぐらにクランプが通るようの穴を開ける必要がある
懸案事項
1.
- テストマスの形状は真円の上下を切り取ったものか、楕円の...
- 台形のクランプは試作室で作るのも吊るのも難しい
→ 直方体の小さいクランプを作る
- クランプの下にワイヤを水平にするためのガイドを用意する?
- 摩擦がかかる分テンションが変わってしまう
- ワイヤを水平にすれば斜め問題は解決するがクランプが大き...
→ ガイドなし、斜めワイヤで小さなクランプにすればよいので...
→ 小さなクランプなら直方体のガイドでよい
- クランプは1つにして2本のワイヤを一気に固定する方がいい
2.
- 板バネに別のおもりを付けてたわませた状態でクランプする...
- 板バネから棒をはやして板を吊るして、そこに懸架点を作る
-- 板バネにクランプしなくて良い
-- 調整は板バネか懸架点の板
- 板バネを1枚にしてそこから懸架する
-- 振り子全体の高さはステージで調整できる
-- pitchとyawの調整もできないのは良くないかも
-- やぐらをなくせて場所を節約できる → 独立なワイヤを用意...
- 板バネ複数枚で懸架点は1つ、やぐらありにしてダンピング系...
-- 板バネの個体差が出ない、補正の自由度が1つにまとまる、...
-- yawの回転ステージを懸架点のところにおく ← ピコモーター
-- pitchの調整はしない ← 場所もないし、ワイヤの長さが合っ...
- ダンピングマグネットを吊る必要があるのか？
-- 3次にしたいのか4次にしたいのか
-- 3次で十分だけど4次にするのも難しくない
- 2本吊り？4本吊り？
-- 4本吊り
-- yawのダンピングがちょっと弱いかも、でも大丈夫
A. 板バネ
- リン青銅 0.1 mm
- 1 cmのたわみで5 Hz
- 板バネの個体差をどう補償するのか
- ワイヤの長さを同じにして歪み量も同じにしたい
- 板バネの先にカウンターウェイトをつける
- 試験マス+中段マスの10%分を乗せられるように
- 板バネT字型 or 扇形
- 懸架点の高さを左右で変えるのは良くない。左右のモードが...
B. TAMAの話
- ジグとセーフティが兼ねる場合もある
- テストマスから上に伸びるワイヤは幅が狭くなっていく
- Yawを柔らかくするため
C. 全体の高さ調整について
- しない
- 板バネ調整で沈み込む可能性がある
- 重くすることはできないから軽めに作っておく
** 参考資料 [#nd954a03]
- [[高森さん修論>https://granite.phys.s.u-tokyo.ac.jp/the...
- [[麻生さんD論>https://granite.phys.s.u-tokyo.ac.jp/thes...
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