JP2002090287A - ケーブル保護管の摩擦試験方法及びその装置 - Google Patents

ケーブル保護管の摩擦試験方法及びその装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で、保護管へのケーブル引き込み
時の摩擦係数を実施工に近い状態で得るようにする。 【解決手段】 半割ケーブル保護管P内面にケーブル試
片aをその長さ方向を同一にして押圧しながら移動さ
せ、そのときの押圧力Nとケーブル保護管P移動抗力F
とを測定して、その押圧力Nと移動抗力Fによりケーブ
ル保護管P内面のケーブル移動時の摩擦係数μ(F/
N)を算出する。このようにすれば、ケーブル保護管内
面上のケーブルの移動は、引き込み時の近似状態とな
り、その移動速度、押圧力も容易に変更できて、各種条
件下の試験が可能である。また、摩擦粉を見ること等に
より、他の研究、例えば引き込み長などの算出につなげ
ることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電力ケーブルと
そのケーブル保護管の静摩擦係数及び動摩擦係数を測定
試験する方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電力ケーブルは、橋梁架設にし
ろ、土中埋設にしろ、その保護のためにケーブル保護管
に挿通(収納)されて敷設される。その際、ケーブル保
護管を埋設、架設した後、その保護管にケーブルを引き
込み通す。その引き込み時のケーブルと保護管の摩擦度
合は、ケーブルの損傷及び引込装置の能力の目安となる
ため、その摩擦係数の測定は重要である。摩擦度合によ
って、一度で引き込み得るケーブル長が決定されるから
である。
【0003】その摩擦係数の従来の測定方法の一つとし
て、電力会社の規定に基づき、保護管内に電力ケーブル
試片を挿入して水平に置き、管の一端を持ち上げてその
ケーブル試片が滑動を始める管の傾斜角により求めるも
のがある。また、他の方法として、ケーブル保護管内に
電力ケーブル試片をおき、そのケーブルをばね秤で静か
に引いてそのケーブルが動き出す引張力でもって求める
ものがある。
【0004】さらに、ケーブル保護管を架設し、ケーブ
ル引込装置も実施工と同様に設置し、ケーブルとケーブ
ル引き込みワイヤーとの間にロードセルを介在して、実
際に、ケーブルを引き込みし、そのときのロードセルに
よる検出値で求める方法もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
保護管を傾けたり、ばね秤での測定方法は、ケーブルと
保護管内面の接触状態が不安定でかつ人的誤差も大き
く、同一条件下においても、試験(測定)結果に大きな
バラツキが出て、信頼性に欠ける。
【0006】後者の実施工に近似させた方法は、1デー
タを採取するに際しても多大な費用が発生し、しかも引
き込み力のみのデータのため、これによる、例えば、ケ
ーブル摩擦量などの各種の研究への展開が事実上、困難
であった。
【0007】この発明は、上記実情の下、静・動摩擦係
数を容易に測定し得るとともに、各種の条件が変更可能
である試験方法及び装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、半割ケーブル保護管内面にケーブル試
片をその長さ方向を同一にして押圧しながら移動させ、
そのときの押圧力Nとケーブル保護管の移動抗力Fとを
測定して、その押圧力Nと移動抗力Fとによりケーブル
保護管内面のケーブル移動時の摩擦係数μ(=F/N)
を算出するようにしたのである。
【0009】このようにすれば、ケーブル保護管内面上
のケーブル試片の移動は、引き込み時の近似状態とな
り、ケーブル試片の動き始めの移動抗力Fに基づくもの
が静摩擦係数となり、その後の移動抗力Fに基づくもの
が動摩擦係数となる。このとき、ケーブル試片の移動速
度、押圧力も容易に変更できて、各種条件下の試験が可
能である。また、ケーブル保護管内面及びケーブル試片
表面に付着する摩擦粉の量を計ること等により、摩耗量
などの他の研究につなげることもできる。
【0010】
【発明の実施の形態】この発明の実施形態としては、下
フレームに、半割ケーブル保護管の保持器をその保護管
の管軸方向に移動自在に設けるとともにその保持器の移
動によって押圧される押圧力検出子を設け、上フレーム
を下フレームに上下動自在に設けて、その上フレームに
ケーブル試片保持器を前記保護管の管軸方向に移動自在
に設け、かつ上フレームには下方への押圧手段を設け、
その押圧手段の押圧力を上記押圧力N、押圧力検出子の
検出値を移動抗力Fとして、その押圧力Nと移動抗力F
とによりケーブル保護管内面のケーブル移動時の摩擦係
数μを算出する構成を採用し得る。
【0011】上記上下フレーム間に昇降シリンダを設け
れば、上フレームを容易に昇降することができて、保持
器へのケーブル試片及びその保護管の取付けが容易とな
って作業性が向上する。また、シリンダへの印加圧を調
整することにより、ケーブル試片によるケーブル保護管
内面への圧接力の調整も行い得る。
【0012】また、ケーブル保護管保持器及びケーブル
保持器を移動自在とする手段としては、リニアガイドを
採用することができ、このガイドは、押圧力があっても
非常に小さな摩擦力で円滑な滑動を行い、押圧力の変化
により、測定値に誤差が生じにくい利点がある。押圧力
検出子としては、ロードセルが好ましく、また、ケーブ
ル保持器の移動には、サーボモータ駆動のボールねじ機
能を採用すれば、その移動精度が高く、信頼性の高い測
定結果を得ることができるとともに、移動速度及び移動
距離の変更が容易である。この精度及び信頼性が高いこ
とは、ロードセル等を介して動歪み計に連続的に曲線で
出力される動・静摩擦力の挙動を計測するためには重要
な要素となる。さらに、上下フレームの昇降は、ボール
ブッシュを介して低摩擦の支持構造でもって行うことが
好ましい。
【0013】
【実施例】一実施例を図1乃至図3に示し、この実施例
は、下フレーム10にリニアガイド11を介してケーブ
ル保護管Pの保持器12をその長さ方向に移動自在に設
けている。その移動は、上方から押されてもリニアガイ
ド11によって小さな摩擦力(無視できる摩擦力)で円
滑になされる。保持器12はU字状の凹部を形成した保
持ブロック13が設けられ、このブロック13の凹部に
半割ケーブル保護管Pが嵌められ、その管割面に止片1
4が押し付けられてブロック13にねじ止めされること
により、保護管Pが保持器12にしっかりと保持され
る。
【0014】下フレーム10の両側壁にはロードセル1
5が設けられており、このロードセル15に対向して、
保持器12には押圧(伝達)ボルト15aが設けられて
いる。押圧ボルト15aはそのねじ込み量によって、保
持器12とロードセル15の間隔(予圧)を調整し得
る。ロードセル15は両側に設けずに、一方のみでもよ
い。ケーブルaの引き込み方向は一方向だからである。
【0015】下フレーム10には上フレーム20が昇降
自在に設けられ、その支柱間はボールブッシュ21を介
在して昇降がスムーズに行われるようになっている。ま
た、下フレーム10の両側面にはエアシリンダ16が設
けられ、そのロッド端にはロードセル17が設けられ
て、上フレーム20のブラケット22に対向している。
このため、エアシリンダ16により上フレーム20を持
ち上げると、上フレーム20及びその上にあるものの荷
重がロードセル17でもって検出される。エアシリンダ
16への空気圧の調整により、持ち上げ力を変更して、
上フレーム20の高さを調節し得る。なお、この装置の
不使用時には、図2鎖線のごとく、半割円筒状ストッパ
18を上下フレーム10、20間に介在しておく。
【0016】上フレーム20にはケーブル試片aの保持
器30がリニアガイド23を介して移動自在に設けられ
ており、このリニアガイド23によって、保持器30は
上から押されても小さな摩擦力で円滑に動く。保持器3
0はボールねじ24にその保持器下面のボール軸受(図
示せず)を介してねじ合っており、上フレーム20上の
サーボモータ26によりボールねじ24が回されると、
上フレーム20の長さ方向(ケーブル保持器12の長さ
方向)に動く。サーボモータ26は条件設定が可変の制
御盤(図示せず)により制御され、保持器30には適宜
に所要数の載荷プレート27がのせられる。
【0017】保持器30は、下方に2本のアーム31が
延びて、そのアーム31の下端に半割円筒状のケース3
2を有する。このケース32に、ケーブル試片aが入れ
られ、そのケーブルの銅芯bにねじ33をねじ込んでケ
ーブル試片aをその下部を突出させてケース32に固定
する。なお、上リニアガイド23の両端にはリミットス
イッチ19を設けて、保持器30のオーバランを防止す
る。
【0018】この実施例は以上の構成であり、一の保持
器12に例えば長さ850mmのケーブル保護管Pを保
持するとともに、他の保持器30に例えば250mmの
ケーブル試片aを保持する。つぎに、エアシリンダ1
6、載荷プレート27によって、ケーブル保護管Pとケ
ーブル試片aの間に押圧力を掛けるとともに、ボルト1
5aによってロードセル15に一定の荷重(予圧)を掛
ける。この状態で、保持器30を例えば片道500mm
移動させると、ロードセル15、17によって、動歪み
計測アンプを介してケーブル保護管Pの移動抗力F及び
押圧力Nが測定される(検出される)。その測定値は、
図4に示すように動歪み計により連続曲線図で表され
る。この連続曲線図のN、F(平均値)により、μ=F
/Nとして、その移動抗力Fの最大値F1 で静摩擦係数
μ1 を、途中の安定値F2 で動摩擦係数μ2 をそれぞれ
算出する。なお、図4は左方への移動時のみのデータで
ある。
【0019】なお、上下フレーム10、20間にねじジ
ャッキなどの両フレーム間及び押圧力Nの調整可能な手
段を採用し、その手段によって、押圧力Nの調整及び上
フレーム20の昇降を行うようにすることもできる。
【0020】
【発明の効果】この発明は、以上のように、ケーブル保
護管内面にケーブル試片を押圧しながら移動させ、その
押圧力と移動抗力によって、摩擦係数を測定するように
したので、省スペースで、ケーブルと保護管間の摩擦度
合も正確にシミュレーションできて、ケーブルの引き込
み作業に有効なデータ、例えば引き込み長を容易に得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の概略斜視図
【図2】同実施例の正面図
【図3】同実施例のケーブル保持器の要部断面図
【図4】同実施例による時間と押圧力N及び移動抗力F
との関係図
【符号の説明】
P ケーブル保護管 a ケーブル(ケーブル試片) 10 下フレーム 11 リニアガイド 12 ケーブル保護管保持器 13 ケーブル保護管保持用ブロック 14 ケーブル保護管保持用ブロック止片 15 移動抗力測定用ロードセル 15a 押圧ボルト(伝達ボルト) 16 上フレーム昇降用エアシリンダ 17 押圧力測定用ロードセル 20 上フレーム 21 ボールブッシュ 23 リニアガイド 24 ボールねじ 26 サーボモータ 27 載荷プレート 30 ケーブル保持器 32 ケーブル保持用ケース

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半割ケーブル保護管P内面にケーブル試
    片aをその長さ方向を同一にして押圧しながら移動さ
    せ、そのときの押圧力Nとケーブル保護管Pの移動抗力
    Fとを測定して、その押圧力Nと移動抗力Fとによりケ
    ーブル保護管P内面のケーブル移動時の摩擦係数μを算
    出するようにしたケーブル保護管Pの摩擦試験方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のケーブル保護管Pの摩
    擦試験方法を行う装置であって、下フレーム10に、半
    割ケーブル保護管Pの保持器12をその保護管Pの管軸
    方向に移動自在に設けるとともにその保持器12の移動
    によって押圧される押圧力検出子を設け、上フレーム2
    0を下フレーム10に上下動自在に設けて、その上フレ
    ーム20にケーブル試片保持器30を前記保護管Pの管
    軸方向に移動自在に設け、かつ上フレーム20には下方
    への押圧手段を設け、その押圧手段の押圧力を上記押圧
    力N、押圧力検出子の検出値を移動抗力Fとすることを
    特徴とするケーブル保護管の摩擦試験装置。
  3. 【請求項3】 上記上下フレーム10、20間に昇降シ
    リンダ16を設けたことを特徴とする請求項2に記載の
    ケーブル保護管の摩擦試験装置。
  4. 【請求項4】 請求項2又は3に記載のケーブル保護管
    Pの摩擦試験装置において、上記ケーブル保護管用保持
    器12をリニアガイド11を介して下フレーム10に移
    動自在とし、その保持器12と下フレーム10の間にロ
    ードセル15を介設して、そのロードセル15を押圧力
    検出子とし、前記保持器12はケーブル保護管Pを嵌め
    てその管割面から押圧して保護管Pを保持し、上フレー
    ム20はボールブッシュ21を介して下フレーム10に
    昇降自在となっており、かつケーブル試片保持器30
    は、リニアガイド23を介して上フレーム20に移動自
    在に設けられてサーボモータ26駆動のボールねじ24
    によって移動されることを特徴とするケーブル保護管の
    摩擦試験装置。
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