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バンドブレーキトルク

締側1200 N、緩側400 N、ドラム半径0.25 mなら、制動トルクは200 N·mです。分かっているバンドの張力から、軸やアクチュエーターの寸法決めに使えます。ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

張り側張力: 1,200
緩み側張力: 400
ドラムの半径: 0.25

結果

張力差: 800 N·m
制動トルク: 200

バンドブレーキは、柔軟な摩擦帯を回転ドラムに巻き付け、小さな操作力でも締側と緩側の張力差によって大きな制動トルクを得ます。機械設計の学生、プラント技術者、ウインチやホイストの設計者は、測定または仕様のバンド力とドラム寸法からそのトルクを素早く求めたい一方で、毎回フルの摩擦モデルを組み立て直す余裕はありません。本バンドブレーキトルク計算は締側張力 T1、緩側張力 T2、ドラム半径 r を受け取り、力をニュートン・半径をメートルとしたときのニュートンメートルなど、整合した単位で古典的な制動トルク Tb＝(T1−T2)×r を返します。

バンドブレーキトルクの意味と Tb = (T1 − T2) · r になる理由

単純なバンドブレーキは、柔軟なベルトやストラップを円筒ドラムに押し付けます。巻き付きに沿った摩擦により、張力は締側（T1）で緩側（T2）より高くなります。バンドがドラムに与える正味の接線力は T1 と T2 の差であり、その力にドラム半径 r を掛けるとドラム軸まわりのモーメント、すなわち制動トルク Tb になります。

教科書はこの恒等式を Tb＝(T1−T2)×r と書き、r が有効接触半径で張力がバンド端の真の力であるとき、外側・内側のどちらのバンド配置でも成り立ちます。ドラムがホイストブレーキ、ウインチ停止、工作機械のクラッチブレーキのいずれでも同じ積が現れます。トルク容量は、巻き付きが支えられる張力差の大きさとドラムの大きさで決まります。

設計者はしばしば T1/T2 を摩擦係数 μ と巻き角 θ を含むベルト摩擦式に関連付けますが、測定、事前の μθ 解析、またはベンダー表から張力が分かったあとは、本計算は比を再導出しません。与えられた差に半径を掛けるだけなので、軸の寸法決め、アクチュエータ選定、エネルギー吸収率の確認に再現可能なトルクが得られます。差が零ならトルクも正しく零です。

張力が等しければバンドは正味の引きずりモーメントを生みません。負の半径や張力ラベルの入れ替えは、符号付きの奇妙な結果を黙って返すのではなく拒否し、制動容量を報告するとき締側は緩側より小さくしてはならないという教室の言葉と一致します。

バンドブレーキのトルクが役立つ場面

機械設計の授業や機械要素の試験では、端張力とドラム直径からバンドブレーキトルクを求める問題が定番です。決定的なオラクルは T1/T2 の入れ替えを誤りとし、問題が与えていない摩擦係数を捏造しません。ホイスト、クレーン、ウインチの技術者は、ライナ摩耗やばね調整のあと制動容量を確認するとき、測定したバンド端荷重を軸トルクに換算します。

プラント保全スクリプトは、締側・緩側のロードセル読みからトルクを記録でき、丸めで食い違う場当たり的な表計算を埋め込む必要がありません。バンドブレーキトルク計算、締側・緩側張力からの制動トルク、ドラムバンドブレーキの式などで検索されるコンテンツサイトは、有料自動化経路とバイト単位で一致する無料ライブツールから恩恵を受けます。無効入力は課金されません。

活用例

ホイスト・ウインチブレーキの確認

測定または仕様のバンド端力とドラム寸法を制動トルクに変換し、調整後やライナ摩耗後の容量を検証します。

よくある質問

どの単位を使うべきですか？

力と長さの整合ペアなら何でも構いません。ニュートンとメートルなら N·m です。T1・T2・r を揃えてください。応答の unit は SI 慣習で N·m です。

2つの張力からバンドブレーキのトルクをどう計算しますか？

締側の張力から緩側の張力を引き、ドラム半径を掛けます。1200と400、半径0.25なら、差は800で、制動トルクは200ニュートンメートルです。

発熱や停止距離は結果に含まれますか？

含まれません。静的な制動トルクだけです。放熱すべき動力が必要なら、ドラムの回転速度と組み合わせてください。熱によるフェードや動的な停止距離は、この計算の対象外です。

締側の張力が緩側以上でなければならないのはなぜですか？

締側が緩側より小さいと、制動能力として意味のない、符号の逆転した値になるためです。そのような組み合わせや負の張力、0以下の半径は、誤りとしてお知らせします。

摩擦係数や巻き付け角から張力を求めますか？

求めません。張力の比を摩擦係数と巻き付け角から導く計算は行わず、実測や事前の解析、メーカーの表で得た張力の差に半径を掛けるだけです。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/eng/band-brake-torque

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/band-brake-torque \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"tight_tension":1200,"slack_tension":400,"drum_radius":0.25}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/band-brake-torque", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "tight_tension": 1200,
    "slack_tension": 400,
    "drum_radius": 0.25
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/eng/band-brake-torque",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "tight_tension": 1200,
    "slack_tension": 400,
    "drum_radius": 0.25
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/band-brake-torque", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"tight_tension":1200,"slack_tension":400,"drum_radius":0.25}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"tight_tension":1200,"slack_tension":400,"drum_radius":0.25}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/band-brake-torque", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "tight_tension": 1200,
  "slack_tension": 400,
  "drum_radius": 0.25
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "eng.band_brake_torque",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

欠落フィールド、負の張力、非正の半径、締側が緩側より小さいなど無効入力は invalid_input で失敗し、課金されません。

入力契約、単位、応答形、エラー動作

整合を保てば lbf とフィートでも同じ算術が使えます。例：締側千二百、緩側四百、半径 0.25 なら差は八百、整合単位で制動トルクは二百です。(1200 − 400) × 0.25 が 200 だからです。電力消散が必要ならご自身のドラム速度と組み合わせてください。本機能は静的な制動トルクのみを解き、熱フェードや動的停止距離は積分しません。必須の有限数三つを含む JSON 本体を POST してください。tight_tension（別名 T1, t1, tight, tension_tight）は非負の締側バンド力、slack_tension（別名 T2, t2, slack, tension_slack）は締側を超えない非負の緩側バンド力、drum_radius（別名 r, radius, R, drum_r）は力の単位と整合する長さ単位での厳密に正のドラム半径です。張力がニュートンで半径がメートルのとき braking_torque はニュートンメートル（N·m）です。フィールドは JSON 数または数値文字列で送れます。欠落、非有限値、負の張力、非正のドラム半径、tight_tension が slack_tension より小さい場合は問題を名指しして invalid_input となり、課金されません。成功時は丸めた tight_tension、slack_tension、drum_radius を返し、tension_difference を T1−T2、braking_torque をその差×半径、unit を SI 既定ラベル N·m、式 Tb = (T1 − T2) · r、method band_brake_torque、短い可読メッセージを含めます。

バンドブレーキトルク API が役立つ場面

摩擦実験でバンドブレーキを計測する実験台は、学生がブラウザで使うのと同じ純モジュールに対して CI で braking_torque を固定できます。実装は純粋な parse の tier A のため、成功した呼び出しはモデルトークンも外向き通信もなく公開の基本料金 $0.002 です。リクエストを小さく保ち、テストで丸めた braking_torque を固定すれば、フルの多体接触モデルを立てずに LMS プラグイン、エッジワーカー、設計ノート向けに再現可能なバンドブレーキモーメントが得られます。

連携の活用例

機械設計の宿題と試験

教科書の締側・緩側張力とドラム半径から Tb=(T1−T2)·r を計算し、T1/T2 逆転は採点者が明確な invalid_input を得るよう拒否します。

実験・自動化スクリプト

ロードセルの T1/T2 と既知半径から braking_torque を、無料ブラウザウィジェットと同じ純モジュールで CI に固定します。

技術的な質問

バンドブレーキの制動トルクはどう計算しますか？

非負の tight_tension T1 と slack_tension T2（T1≥T2）、正の drum_radius r を送ってください。API は整合単位（SI では N·m）で Tb=(T1−T2)·r を braking_torque として返します。

なぜ締側張力は緩側以上でなければなりませんか？

定義上、制動中は締側がより大きなバンド力を担います。T1<T2 は負のトルクではなく invalid_input として扱います。

ベルト摩擦式 e^(μθ) を使いますか？

いいえ。本計算は与えられた端張力と半径のみを使います。μ と巻き角から T1/T2 が必要なら先に計算し、その後このエンドポイントでトルクを求めてください。

バンドブレーキトルク計算の料金は？

ブラウザツールは無料です。API は成功した呼び出しごとにプリペイド KIT 残高から $0.002 です。無効入力は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →