FB LABO ～エレクトロニクス研究所～／シャック大改造～構想編～｜2020年2月号

FB LABO ～エレクトロニクス研究所～

シャック大改造～構想編～

JS2AVK 濱島守

筆者の家のシャックでは、現在木製の自作の棚を使っています。最近、近所のOMからスペクトラムアナライザとシグナルジェネレータを譲り受けたので、置き場所を作るために見た目と、実用性を兼ね備えた棚を再度自作しましたので、その製作例をご紹介します。今回はネジ止めのみで様々な棚が作れるアルミフレームを使用します。

製作する上での条件：
①　ある程度の重さにも耐えられること
②　長めのアンテナをつけたハンディ機を置くスペースを確保
③　製作費を安くすること
④　ケーブル類をきれいに収納するスペースを確保

以上を踏まえた上でざっと配置を考えるとこのようになります。

ここで、この構造の場合での耐荷重を計算してみると…

・耐荷重とは？
アルミフレームは、メーカーにより使用推奨耐荷重が定められており、この範囲に収まるように設計することによって安全な棚を作ることができます。

よく市販されているフレームの耐荷重一覧

アルミフレームの使用推奨荷重はフレーム両端を保持して集中荷重を加えたときのたわみがフレーム長さの1/1000になるように設定されています。限界荷重を超えてしまうと、フレームが折れる可能性があるので注意が必要です。

しかし、この表ではフレーム一本あたりの計算であり、実際に棚として製作する際は計算結果が変わってきます。その時に、この式を使用して耐荷重を計算することができます。また、上の表を見てたわみの大きさがたわみ許容値内であれば、使用推奨荷重を超えていないということになります。

等分布荷重と考える場合

中央に集中荷重と考える場合

P(N)=荷重
L(mm)=フレームの長さ
E(N/mm2)=縦弾性係数（ヤング率）　69,972N/mm2 (定数)
I(mm4)=※断面２次モーメント
δ(mm)=たわみ縦弾性

^※アルミフレームメーカーホームページに記載

次に、②の長めのアンテナを付けたハンディ機を置くスペースを考えてみます。現状では一番上にハンディ機を置いていますが、ハンディ機の後ろ側が使いづらくデットスペースになってしまっているため、ここで作る棚では改善してみようと思います。

現在の状況

ここの中で一番大きい充電器は一番手前のIC-DU65Cの充電器で奥行きが10cmなので、幅10cmほどの空間を上部に開けてやれば良いということになります。

実際の充電器の写真

棚の上部の設計

これを踏まえた上で上部のみの構造を考えるとこのようになり、全体の奥行きを30cmとすると20cmの棚が作れるようになります。２０cmの幅があれば、参考書や雑誌なども余裕で置ける幅なので、狭いスペースを有効活用できます。

実際の参考書の奥行

ここまで考えたところで、次回は設計ソフトを用いて、詳しい設計をしていきます。

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