JP2009161335A - エレベーター用シーブ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】縦弾性係数Er、およびポアソン比νrの樹脂被覆ロープ2を、シーブ溝部1bに縦弾性係数がEs、ポアソン比がνsであるメッキ層1cを施工したシーブ1で、ロープ張力Tをもって駆動させるエレベータにおいて、樹脂被覆ロープ2とシーブ1の接触面に潤滑油が存在する状態で、両者間に必要な摩擦係数を維持する最低接触面圧をplmt、かつ両者の接触面が清浄状態で、ロープ外層樹脂の摩耗量を許容値以下に抑える最大押込み量をδlmtとした場合、シーブ溝部1bにメッキ表面突起数が1mm2当たりN個で、突起先端の半径もしくは半径に相当する長さがrで、表面あらさRaが、(Ra)min≦Ra≦(Ra)maxであるメッキ層1cを有する。
【選択図】図1
Description
(Ra)min≦Ra≦(Ra)max (mm)
ただし、
の凸部先端の半径
Np:最小の表面あらさ(Ra)minを実現するメッキ層1c
の単位接触面積当たりの突起個数
rδ:最大の表面あらさ(Ra)maxを実現するメッキ層1c
の凸部先端の半径
Nδ:最大の表面あらさ(Ra)maxを実現するメッキ層1c
の単位接触面積当たりの突起個数
w:メッキ層1cの凸部一つにかかる荷重
E:接触面における等価縦弾性係数
であるメッキ層を有することを特徴とする。
Er<<Es
であるので、接触面における両者の変形能を比較すると、外層樹脂の表面あらさはあまり両者間の接触状態には影響をおよぼさず、メッキ層1cの表面あらさRaが支配的となる。したがって、シーブ溝部1bと樹脂被覆ロープ2の接触面には、メッキ層1cの凹凸によって接触部と非接触部が生まれ、この凸部の食い込みが摩擦力を大きくしている。
r:メッキ層1cの凸部先端の半径
w:メッキ層1cの凸部一つにかかる荷重
T:ロープ張力
d:樹脂被覆ロープ2の直径
D:シーブ1の直径
N:メッキ層1cの単位接触面積当たりの突起個数
E:接触面における等価縦弾性係数
Es、νs:メッキ層1cの縦弾性係数およびポアソン比
Er、νr:外層樹脂材の縦弾性係数およびポアソン比
となり、式(1)から得られる凸部の押込み量δと凸部の高さの関係から知ることができる。そしてこの結果から、外層樹脂材の縦弾性係数Erに対応した測定区間Lが決定する。上記図3aの場合、メッキ層1cの有効表面あらさRaは図2のLに対応した部分、図3bの場合、有効表面あらさRaは図3のLに対応した部分となる。
r:メッキ層1cの凸部先端の半径
である。
r:突起半径
N:突起個数
である。ここで、式(3)に代入できる突起半径rと突起個数Nは、前述のように幾何学上成立しない式(2)で表わされる限界線があるため、あらゆる組み合わせとはならない。そのため、表面あらさRaにも図5中に点線で示した限界線が存在する。図5の表面あらさRaに関する等高線図を用いれば、凸部先端の突起半径rと突起個数Nから任意の表面あらさRaを得ることができる。
θ:シーブ1における樹脂被覆ロープ2の巻き角
TD:おもり3の質量
TM:ロードセル4にかかる荷重
試験は、様々な表面あらさRaを有するシーブ1と様々な縦弾性係数Erを有する外層樹脂で被覆した樹脂被覆ロープ2を組み合わせて行い、接触面に潤滑油が付着した場合の摩擦係数μと、清浄時における外層樹脂の摩耗量を測定した。そして、組み合わせによる測定結果の相違を比較検討した。
r:メッキ層1cの凸部先端の半径
w:メッキ層1cの凸部一つにかかる荷重
T:ロープ張力
d:樹脂被覆ロープ2の直径
D:シーブ1の直径
N:メッキ層1cの単位接触面積当たりの突起個数
E:接触面における等価縦弾性係数
Es、νs:メッキ層1cの縦弾性係数およびポアソン比
Er、νr:外層樹脂材の縦弾性係数およびポアソン比
である。
仕様1:油濁環境下での摩擦係数μが0.21以上であること
仕様2:外層樹脂の摩耗量を0.5mm以下にすること
を仕様とした場合、先に述べた様々な組み合わせの回転式摩耗試験結果から、仕様1において必要な最低接触面圧plmtと、仕様2において実現するための最大許容押込み量δlmtが求められる。
plmt=3.2 (MPa)
であり、最大許容押込み量δlmtは、
δlmt=28 (μm)
である。
0.9≦Ra≦5.0 (μm)
の範囲にあることが必要であることがわかる。
表面あらさの最大値
rδ:最大の表面あらさ(Ra)maxを実現するメッキ層1c
の凸部先端の半径
Nδ:最大の表面あらさ(Ra)maxを実現するメッキ層1c
の単位接触面積当たりの突起個数
δlmt:外層樹脂の許容摩耗量から求めた最大許容押込み量
w:メッキ層1cの凸部一つにかかる荷重
T:ロープ張力
d:樹脂被覆ロープ2の直径
D:シーブ1の直径
E:接触面における等価縦弾性係数
Es、νs:メッキ層1cの縦弾性係数およびポアソン比
Er、νr:外層樹脂材の縦弾性係数およびポアソン比
が採り得る最大の表面あらさ(Ra)maxとなる。一方、同じ突起半径rにおいては、突起個数Nが大きいほど表面あらさRaは小さくなるので、上記仕様1の油濁環境下での許容摩擦係数μから求めた最低必要接触面圧plmtの限界線が採り得る最小の表面あらさ(Ra)minは、この限界線と式(2)で表わされる線と表面あらさRaを表わす線の三重点の値となる。すなわち、式(6)のrδとNδをrpとNpに置き換えた次式、
表面あらさの最小値
rp:最小の表面あらさ(Ra)minを実現するメッキ層1c
の凸部先端の半径
Np:最小の表面あらさ(Ra)minを実現するメッキ層1c
の単位接触面積当たりの突起個数
plmt:油濁環境下での許容摩擦係数μから求めた最低必要接触
面圧
w:メッキ層1cの凸部一つにかかる荷重
T:ロープ張力
d:樹脂被覆ロープ2の直径
D:シーブ1の直径
E:接触面における等価縦弾性係数
Es、νs:メッキ層1cの縦弾性係数およびポアソン比
Er、νr:外層樹脂材の縦弾性係数およびポアソン比
が採り得る最小の表面あらさ(Ra)minとなる。
1a シーブボス部
1b シーブ溝部
1c メッキ層
2 樹脂被覆ロープ
3 おもり
4 ロードセル
5 架台
Claims (2)
- 縦弾性係数がEr(N/mm2)、およびポアソン比がνrの樹脂を被覆した直径d(mm)のロープを、ロープ溝に縦弾性係数がEs(N/mm2)、およびポアソン比がνsであるメッキを施工した直径D(mm)のシーブで、ロープ張力T(N)をもって駆動させるエレベーターにおいて、
上記ロープとシーブの接触面に潤滑油が存在する状態で、両者間に必要とされる摩擦係数を維持する最低接触面圧をplmt(N/mm2)、かつ両者の接触面が清浄状態で、上記ロープの外層樹脂の摩耗量を許容値以下に抑える最大押込み量をδlmt(mm)とした場合、当該シーブのロープ溝面に施工するメッキの表面の突起数が1mm2当たりN個で、かつその突起先端の半径もしくは半径に相当する長さがr(mm)で、さらにこれらの突起群で形成される表面あらさRaが、
(Ra)min≦Ra≦(Ra)max (mm)
ただし、
の凸部先端の半径
Np:最小の表面あらさ(Ra)minを実現するメッキ層1c
の単位接触面積当たりの突起個数
rδ:最大の表面あらさ(Ra)maxを実現するメッキ層1c
の凸部先端の半径
Nδ:最大の表面あらさ(Ra)maxを実現するメッキ層1c
の単位接触面積当たりの突起個数
w:メッキ層1cの凸部一つにかかる荷重
E:接触面における等価縦弾性係数
であるメッキ層を有することを特徴としたエレベーター用シーブ。 - 前記表面あらさRaを、 0.9≦Ra≦5.0 (μm)としたことを特徴とする請求項1記載のエレベーター用シーブ。
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HK1132486A1 (en) | 2010-04-16 |
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