小ネジの締め付け力に関する教材開発

开发有关机械螺钉拧紧力的教育材料

• 批准号: 15H00235
• 负责人: 中川 秀則
• 金额: $ 0.19万
• 依托单位: Numazu National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H00235/
• 关键词: ネジの締め付け力; 光弾性; 歪ゲージ

本研究では以下の2つの装置を開発した.1. ネジの締め付け時, ドライバーによるネジを押し込む力, 回転トルクおよびネジによる締め付け力をリアルタイムに同時測定できる装置2. ネジの押し込み力およびスパナを用いたネジの締め付け時のスパナにかかる力を光弾性縞を観察できる装置また, これを40名前後のクラスにおける授業で展開し, 実際に教材として活用した.具体的には, 装置1において, 十字型鋼板のロードセルに歪ゲージを設置し, 鋼板の変形をその方向に合わせて歪ゲージにおいて測定する装置とした. 装置2において, 当初はアクリルを用いて光弾性縞を観察しようと試みたが, 成果があまり得られなかったためエポキシ樹脂を採用し, 明瞭な光弾性縞を観察可能にした.これまでの授業ではネジ締め作業のポイントとしてドライバーを垂直に押し込む力が重要であると指導してきた. 学生の理解をより促すため, 今回開発した装置を用いて定性的ではなく定量的に指導が行えるようになった. また, 光弾性縞を観察することで荷重を材料(または工具)が受け止め, 応力という概念を理解することの一助となった.教材を利用した学生にアンケートをとった結果, 数値として示されることで, わかりやすかったという回答が90%を超え有用であることが実証された. 光弾性の観察により応力について理解が増した回答が80%, 機械工学に以前にも増して興味をもったという回答も62%という結果であった.開発した教材を用いた実習は高専に入学してすぐの学生に行い, アンケートを実施した. 工学, 今回の場合は特に機械工学を学ぶ導入の実習として興味を持ち意欲的に実習を取り組む動機となったと考える.

This study is based on the following 2 devices: 1. When the product is produced, the product is produced and the force is measured simultaneously. 2. In the course of teaching, the teacher should be able to use the teaching materials in practice. Specifically, in the device 1, the cross-shaped steel plate is arranged in the shape and direction of the cross-shaped steel plate. In the first place, the optical property of the device is detected. This is the first time I've ever been to a school. Students understand and promote the use of qualitative and quantitative guidance in the development of equipment. The concept of light and light is not easy to understand. The textbook is used by students. The result is that the number of students is 90%. Light quality inspection, strength, understanding, answer 80%, mechanical engineering, interest, answer 62%, result. The development of teaching materials for the use of high school students in the course of learning, training and implementation Engineering, today's situation is special mechanical engineering, learning, introduction, learning, interest, desire, learning, organization, motivation, examination, etc.