JP2010243471A - Device and method for measuring coefficient of dynamic friction - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for measuring a coefficient of dynamic friction by pulling a linear object such as a communication cable at an actual traction speed or a withdrawal speed or a greater speed. <P>SOLUTION: The device for measuring the coefficient of the dynamic friction of a linear object includes a linear object fixing means to fix an end of the linear object, a mounting guide to mount the linear object, a movable mount capable of moving on an installation surface, a loading guide being in contact with contact the linear object facing the mounting guide on the movable mount, a loading means to load to the linear object via the loading guide, and a pulling means to pull the movable mount at a fixed traction force in the direction opposite to the linear object fixing means, in which the contacting surface between the mounting guide and the loading guide is flat. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、線状物の動摩擦係数を測定する装置及び方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and method for measuring a dynamic friction coefficient of a linear object.

プラスチックフィルム及びシートの動摩擦係数試験方法については、標準測定法が確立されている(例えば、非特許文献1参照。)。JIS7125:1999では、同一材料又は他材料の上をフィルム状又はシート状の材料を滑らせたときの滑り出し時及び滑り時の摩擦係数を測定する方法について規定されている。   A standard measurement method has been established as a method for testing the dynamic friction coefficient of plastic films and sheets (for example, see Non-Patent Document 1). JIS 7125: 1999 stipulates a method of measuring a friction coefficient at the time of sliding and sliding when a film-like or sheet-like material is slid on the same material or another material.

この方法では、0.5mm上限厚みまでの、べたつきのないプラスチックフィルム又はシートの摩擦係数を測定する。プラスチックフィルム又はシートは例えば、接触面積40cmの正方形を要し、摩擦を引き起こすための引張速度は通常100mm/分±10mm/分と規定されている。 In this method, the friction coefficient of a non-sticky plastic film or sheet up to an upper limit thickness of 0.5 mm is measured. For example, a plastic film or sheet requires a square with a contact area of 40 cm 2 , and the tensile speed for causing friction is normally defined as 100 mm / min ± 10 mm / min.

JIS7125:1999「プラスチックフィルム及びシート−動摩擦係数試験方法」JIS 7125: 1999 “Plastic film and sheet-Dynamic friction coefficient test method”

しかし、上記の測定方法を通信ケーブルのような線状物の動摩擦係数の測定に適用するには困難がある。つまり、プラスチックフィルム又はシートのような長方形と通信ケーブルのような線状物では形状が大きく異なるため、動摩擦係数に大きな差異があることが明らかとなった。また、標準測定法で定める引張速度と通信ケーブルの牽引速度又は引抜速度では2桁程度の相違があるため、実態を反映した測定にはなっていなかった。   However, it is difficult to apply the above measurement method to the measurement of the dynamic friction coefficient of a linear object such as a communication cable. That is, it has been clarified that there is a large difference in the coefficient of dynamic friction because the shape is greatly different between a rectangle such as a plastic film or sheet and a linear object such as a communication cable. In addition, there is a difference of about two digits between the pulling speed determined by the standard measurement method and the pulling speed or pulling speed of the communication cable, so the measurement did not reflect the actual situation.

前記課題を解決するために、本発明は、通信ケーブルのような線状物を実際の牽引又は引抜をする管路内と同じ環境下で、実際の牽引速度又は引抜速度で或いはそれを上回る速度で引っ張って動摩擦係数を測定する装置及び方法を提供することを目的とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a speed at or above an actual pulling speed or pulling speed in the same environment as in a pipeline for actually pulling or pulling a linear object such as a communication cable. It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for measuring a dynamic friction coefficient by pulling on a wire.

上記目的を達成するために、線状物の一端を固定し、線状物にガイドを介して荷重をかけたまま、ガイドを有する可動台を一定の牽引力で牽引して、動摩擦係数を算出することとした。   To achieve the above object, one end of a linear object is fixed, and a dynamic friction coefficient is calculated by pulling a movable base having a guide with a constant traction force while applying a load to the linear object through the guide. It was decided.

具体的には、本発明の動摩擦係数測定装置は、線状物の動摩擦係数を測定する動摩擦係数測定装置であって、前記線状物の一端を固定する線状物固定手段と、前記線状物を搭載する搭載ガイドを有し、設置面上を移動可能な可動台と、前記可動台の前記搭載ガイドに対向して前記線状物に接触する荷重ガイドを有し、前記荷重ガイドを介して前記線状物に荷重する荷重手段と、前記線状物固定手段と反対方向に一定の牽引力で前記可動台を牽引する牽引手段と、を備え、前記搭載ガイド及び前記荷重ガイドの前記線状物との接触面は、形状が平坦であることを特徴とする。   Specifically, the dynamic friction coefficient measuring device of the present invention is a dynamic friction coefficient measuring device for measuring a dynamic friction coefficient of a linear object, and includes a linear object fixing means for fixing one end of the linear object, and the linear object. A movable table having a mounting guide for mounting an object, movable on the installation surface, and a load guide for contacting the linear object facing the mounting guide of the movable table, and through the load guide Load means for loading the linear object, and traction means for pulling the movable base with a constant traction force in a direction opposite to the linear object fixing means, the linear guides of the mounting guide and the load guide. The contact surface with the object is characterized by a flat shape.

この構成によれば、断面が四辺形の通信ケーブルのような線状物を実際の牽引又は引抜をする管路内と同じ環境下で実際の牽引速度又は引抜速度で或いはそれを上回る速度で引っ張って動摩擦係数を測定することができる。   According to this configuration, a linear object such as a communication cable having a quadrilateral cross section is pulled at the actual pulling speed or the pulling speed in the same environment as in the pipe for actually pulling or pulling out. The coefficient of dynamic friction can be measured.

さらに、本発明の動摩擦係数測定装置は、前記牽引手段は、一定の牽引力で所定の距離だけ前記可動台を牽引し、前記可動台を前記所定の距離だけ牽引してから前記可動台が停止するまでの停止距離を測定する停止距離測定手段をさらに備えることを特徴とする。   Further, in the dynamic friction coefficient measuring apparatus according to the present invention, the traction means pulls the movable base by a predetermined distance with a constant traction force, and the movable base stops after pulling the movable base by the predetermined distance. It further comprises stop distance measuring means for measuring the stop distance until.

この構成によれば、動摩擦係数を摩擦力から算出することなく、可動台が停止するまでの停止距離から算出することができる。   According to this configuration, the dynamic friction coefficient can be calculated from the stop distance until the movable table stops without calculating the frictional force.

さらに、本発明の動摩擦係数測定装置は、前記停止距離測定手段の測定した前記搭載ガイドと前記荷重ガイドとで前記線状物を挟持しながら前記可動台を前記所定の距離だけ牽引したあと前記可動台が停止するまでの停止距離である搭載停止距離から前記線状物の動摩擦係数を算出する動摩擦係数算出手段をさらに備えることを特徴とする。   Furthermore, the dynamic friction coefficient measuring device of the present invention is configured such that the movable base is pulled by the predetermined distance while holding the linear object between the mounting guide and the load guide measured by the stop distance measuring means. The apparatus further includes dynamic friction coefficient calculating means for calculating a dynamic friction coefficient of the linear object from a mounting stop distance that is a stop distance until the base stops.

この構成によれば、搭載停止距離から線状物の動摩擦係数を算出することができる。   According to this configuration, the dynamic friction coefficient of the linear object can be calculated from the mounting stop distance.

さらに、本発明の動摩擦係数測定装置は、前記停止距離測定手段の測定した前記搭載ガイドと前記荷重ガイドとで前記線状物を挟持しながら前記可動台を前記所定の距離だけ牽引したあと前記可動台が停止するまでの停止距離である搭載停止距離及び前記線状物を搭載しないときの前記可動台と前記設置面との動摩擦係数から前記線状物の動摩擦係数を算出する動摩擦係数算出手段をさらに備えることを特徴とする。   Furthermore, the dynamic friction coefficient measuring device of the present invention is configured such that the movable base is pulled by the predetermined distance while holding the linear object between the mounting guide and the load guide measured by the stop distance measuring means. A dynamic friction coefficient calculating means for calculating a dynamic friction coefficient of the linear object from a mounting stop distance that is a stop distance until the base stops and a dynamic friction coefficient between the movable base and the installation surface when the linear object is not mounted; It is further provided with the feature.

この構成によれば、可動台と設置面との間に動摩擦力があっても、線状物の動摩擦係数を算出することができる。   According to this configuration, even if there is a dynamic friction force between the movable table and the installation surface, the dynamic friction coefficient of the linear object can be calculated.

さらに、本発明の動摩擦係数測定装置は、前記動摩擦係数算出手段が、前記線状物を搭載しないで前記可動台を所定の距離だけ牽引したあと前記可動台が停止するまでの停止距離である無負荷停止距離から前記可動台と前記設置面との動摩擦係数を算出することを特徴とする。   Further, the dynamic friction coefficient measuring apparatus of the present invention is a stop distance until the movable base stops after the dynamic friction coefficient calculation means pulls the movable base by a predetermined distance without mounting the linear object. A dynamic friction coefficient between the movable table and the installation surface is calculated from a load stop distance.

無負荷停止距離を測定することによって可動台と設置面との動摩擦係数を算出することができる。   By measuring the no-load stop distance, the dynamic friction coefficient between the movable platform and the installation surface can be calculated.

さらに、本発明の動摩擦係数測定装置は、前記動摩擦係数算出手段が、前記線状物を搭載しないで前記可動台を所定の距離だけ牽引したあと前記可動台が停止するまでの停止時間である無負荷停止時間から前記可動台と前記設置面との動摩擦係数を算出することを特徴とする。   Further, the dynamic friction coefficient measuring device of the present invention is a stop time until the movable base stops after the dynamic friction coefficient calculation means pulls the movable base by a predetermined distance without mounting the linear object. A dynamic friction coefficient between the movable table and the installation surface is calculated from a load stop time.

無負荷停止時間を測定することによって可動台と設置面との動摩擦係数を算出することができる。   By measuring the no-load stop time, the dynamic friction coefficient between the movable table and the installation surface can be calculated.

さらに、本発明の動摩擦係数測定装置は、前記動摩擦係数算出手段が、前記線状物を搭載しないで前記可動台を牽引し始めてから前記可動台が所定の距離だけ移動するまでの移動時間である無負荷移動時間から前記可動台と前記設置面との動摩擦係数を算出することを特徴とする。   Furthermore, the dynamic friction coefficient measuring apparatus of the present invention is a movement time from when the dynamic friction coefficient calculating means starts to pull the movable table without mounting the linear object until the movable table moves by a predetermined distance. A dynamic friction coefficient between the movable table and the installation surface is calculated from a no-load movement time.

無負荷移動時間を測定することによって可動台と設置面との動摩擦係数を算出することができる。   By measuring the no-load moving time, the dynamic friction coefficient between the movable table and the installation surface can be calculated.

さらに、本発明の動摩擦係数測定装置は、前記線状物固定手段を保持し、前記牽引手段が前記可動台を牽引中に前記線状物を介して前記線状物固定手段に印加される力を測定する応力測定手段をさらに備えることを特徴とする。   Furthermore, the dynamic friction coefficient measuring apparatus of the present invention holds the linear object fixing means, and the force applied to the linear object fixing means via the linear object while the traction means pulls the movable table. It is further characterized by further comprising a stress measuring means for measuring.

この構成によれば、線状物固定手段に印加される力から線状物の動摩擦係数を測定することができる。   According to this configuration, the dynamic friction coefficient of the linear object can be measured from the force applied to the linear object fixing means.

さらに、本発明の動摩擦係数測定装置は、前記応力測定手段の測定した力から前記線状物の動摩擦係数を算出する動摩擦係数算出手段をさらに備えることを特徴とする。   Furthermore, the dynamic friction coefficient measuring apparatus of the present invention further includes dynamic friction coefficient calculating means for calculating the dynamic friction coefficient of the linear object from the force measured by the stress measuring means.

この構成によれば、線状物固定手段に印加される力から線状物の動摩擦係数を算出することができる。   According to this configuration, the dynamic friction coefficient of the linear object can be calculated from the force applied to the linear object fixing means.

さらに、本発明の動摩擦係数測定装置は、前記牽引手段が、前記可動台を牽引して前記所定の距離と同じ高さから落下する重りを有することを特徴とする。   Furthermore, the dynamic friction coefficient measuring apparatus of the present invention is characterized in that the traction means has a weight that pulls the movable table and falls from the same height as the predetermined distance.

この構成によれば、落下する重りの質量又は落下する高さを調整することによって、実際の牽引速度又は引抜速度を実現することができる。   According to this configuration, the actual pulling speed or pulling speed can be realized by adjusting the mass of the falling weight or the dropping height.

さらに、本発明の動摩擦係数測定装置は、前記牽引手段が、前記可動台を牽引して落下する重りを有することを特徴とする。   Furthermore, the dynamic friction coefficient measuring apparatus of the present invention is characterized in that the pulling means has a weight that pulls and drops the movable table.

この構成によれば、落下する重りの質量を調整することによって、実際の牽引速度又は引抜速度を実現することができる。   According to this configuration, the actual pulling speed or pulling speed can be realized by adjusting the mass of the falling weight.

さらに、本発明の動摩擦係数測定装置は、前記搭載ガイド及び前記荷重ガイドの前記線状物との接触面は、材質が前記線状物の表面の材質と同じであることを特徴とする。   Furthermore, the dynamic friction coefficient measuring device of the present invention is characterized in that the contact surfaces of the mounting guide and the load guide with the linear object are made of the same material as the surface of the linear object.

この構成によれば、線状物の表面の材質で正規化した線状物の動摩擦係数を測定することができる。   According to this configuration, the dynamic friction coefficient of the linear object normalized by the material of the surface of the linear object can be measured.

さらに、本発明の動摩擦係数測定方法は、線状物の動摩擦係数を測定する動摩擦係数測定方法であって、線状物の一端を固定し、前記線状物を搭載し、前記線状物との接触面の形状が平坦な搭載ガイドを有し、設置面上を移動可能な可動台と、前記可動台の前記搭載ガイドに対向して前記線状物を収容し、前記線状物との接触面の形状が平坦な荷重ガイドを有し、前記荷重ガイドで前記線状物に荷重する荷重手段と、で前記線状物を挟持しながら前記線状物の他端の方向に一定の牽引力で所定の距離だけ前記可動台を牽引し、前記可動台を前記所定の距離だけ牽引してから前記可動台が停止するまでの停止距離である搭載停止距離を測定することによって、前記線状物の動摩擦係数を測定することを特徴とする。   Furthermore, the dynamic friction coefficient measuring method of the present invention is a dynamic friction coefficient measuring method for measuring the dynamic friction coefficient of a linear object, wherein one end of the linear object is fixed, the linear object is mounted, and the linear object and A mounting base having a flat contact surface shape, a movable base movable on the installation surface, the linear object is accommodated facing the mounting guide of the movable base, and the linear object A load guide having a flat contact surface shape, and a load means for loading the linear object with the load guide, and a constant traction force in the direction of the other end of the linear object while sandwiching the linear object The linear object is obtained by pulling the movable base by a predetermined distance and measuring a mounting stop distance that is a stop distance from the time when the movable base is pulled by the predetermined distance until the movable base stops. It is characterized by measuring the coefficient of dynamic friction.

この方法によれば、断面が四辺形の通信ケーブルのような線状物を実際の牽引又は引抜をする管路内と同じ環境下で実際の牽引速度又は引抜速度で或いはそれを上回る速度で引っ張って動摩擦係数を測定することができる。また、動摩擦係数を摩擦力から測定することなく、可動台が停止するまでの搭載停止距離から測定することができる。   According to this method, a linear object such as a communication cable having a quadrilateral cross section is pulled at the actual pulling speed or the pulling speed in the same environment as that in the pipeline for the actual pulling or pulling out. The coefficient of dynamic friction can be measured. Further, the dynamic friction coefficient can be measured from the mounting stop distance until the movable table stops without measuring the frictional force.

本発明の動摩擦係数測定方法において、前記線状物の動摩擦係数は、前記搭載停止距離及び前記線状物を搭載しないときの前記可動台と前記設置面との動摩擦係数から算出することを特徴とする。   In the dynamic friction coefficient measuring method of the present invention, the dynamic friction coefficient of the linear object is calculated from the mounting stop distance and the dynamic friction coefficient between the movable table and the installation surface when the linear object is not mounted. To do.

この構成によれば、可動台と設置面との間に動摩擦力があっても、線状物の動摩擦係数を算出することができる。   According to this configuration, even if there is a dynamic friction force between the movable table and the installation surface, the dynamic friction coefficient of the linear object can be calculated.

本発明の動摩擦係数測定方法は、前記線状物を搭載しないときの前記可動台と前記設置面との動摩擦係数は、前記線状物を搭載しないで前記可動台を所定の距離だけ牽引したあと前記可動台が停止するまでの停止距離である無負荷停止距離を測定することによって、算出することを特徴とする。   In the dynamic friction coefficient measuring method of the present invention, the dynamic friction coefficient between the movable base and the installation surface when the linear object is not mounted is determined by pulling the movable base by a predetermined distance without mounting the linear object. It is calculated by measuring a no-load stop distance that is a stop distance until the movable platform stops.

無負荷停止距離を測定することによって可動台と設置面との動摩擦係数を算出することができる。   By measuring the no-load stop distance, the dynamic friction coefficient between the movable platform and the installation surface can be calculated.

本発明の動摩擦係数測定方法は、前記線状物を搭載しないときの前記可動台と前記設置面との動摩擦係数は、前記線状物を搭載しないで前記可動台を所定の距離だけ牽引したあと前記可動台が停止するまでの停止時間である無負荷停止時間を測定することによって、算出することを特徴とする。   In the dynamic friction coefficient measuring method of the present invention, the dynamic friction coefficient between the movable base and the installation surface when the linear object is not mounted is determined by pulling the movable base by a predetermined distance without mounting the linear object. It is calculated by measuring a no-load stop time that is a stop time until the movable platform stops.

無負荷停止時間を測定することによって可動台と設置面との動摩擦係数を算出することができる。   By measuring the no-load stop time, the dynamic friction coefficient between the movable table and the installation surface can be calculated.

本発明の動摩擦係数測定方法は、前記線状物を搭載しないときの前記可動台と前記設置面との動摩擦係数は、前記線状物を搭載しないで一定の牽引力で所定の距離だけ前記可動台を牽引し、前記可動台を牽引し始めてから前記可動台が所定の距離だけ移動するまでの移動時間である無負荷移動時間を測定することによって、算出することを特徴とする。   In the dynamic friction coefficient measuring method of the present invention, the dynamic friction coefficient between the movable base and the installation surface when the linear object is not mounted is the movable base for a predetermined distance with a constant traction force without mounting the linear object. It is calculated by measuring a no-load moving time, which is a moving time from when the movable table starts to be pulled to when the movable table moves by a predetermined distance.

無負荷移動時間を測定することによって可動台と設置面との動摩擦係数を算出することができる。   By measuring the no-load moving time, the dynamic friction coefficient between the movable table and the installation surface can be calculated.

さらに、本発明の動摩擦係数測定方法は、前記可動台を牽引する重りを前記所定の距離と同じ高さから落下させることによって、一定の牽引力で所定の距離だけ前記可動台を牽引することを特徴とする。   Furthermore, the dynamic friction coefficient measuring method of the present invention is characterized in that the movable table is pulled by a predetermined distance with a constant traction force by dropping a weight for pulling the movable table from the same height as the predetermined distance. And

この方法によれば、落下する重りの質量又は落下する高さを調整することによって、実際の牽引速度又は引抜速度を実現することができる。   According to this method, the actual pulling speed or pulling speed can be realized by adjusting the weight of the falling weight or the dropping height.

さらに、本発明の動摩擦係数測定方法は、線状物の動摩擦係数を測定する動摩擦係数測定方法であって、線状物の一端を保持したまま、前記線状物を搭載し、前記線状物との接触面の形状が平坦な搭載ガイドを有し、設置面上を移動可能な可動台と、前記可動台の前記搭載ガイドに対向して前記線状物を収容し、前記線状物との接触面の形状が平坦な荷重ガイドを有し、前記荷重ガイドで前記線状物に荷重する荷重手段と、で前記線状物を挟持しながら前記線状物の他端の方向に一定の牽引力で所定の距離だけ前記可動台を牽引し、前記牽引手段が前記可動台を牽引中に、前記線状物に引張り力として印加される力を測定することによって、前記線状物の動摩擦係数を測定することを特徴とする。   Furthermore, the dynamic friction coefficient measuring method of the present invention is a dynamic friction coefficient measuring method for measuring the dynamic friction coefficient of a linear object, wherein the linear object is mounted while holding one end of the linear object, and the linear object And a movable base movable on the installation surface, the linear object is accommodated facing the mounting guide of the movable base, and the linear object The contact surface has a flat load guide, and a load means for loading the linear object with the load guide is fixed in the direction of the other end of the linear object while sandwiching the linear object. The dynamic friction coefficient of the linear object is measured by pulling the movable base by a predetermined distance with a pulling force, and measuring the force applied as a tensile force to the linear object while the pulling means pulls the movable base. Is measured.

この方法によれば、断面が四辺形の通信ケーブルのような線状物を実際の牽引又は引抜をする管路内と同じ環境下で実際の牽引速度又は引抜速度で引っ張って動摩擦係数を測定することができる。また、線状物に引張り力として印加される力から算出することができる。   According to this method, a dynamic friction coefficient is measured by pulling a linear object such as a communication cable having a quadrilateral cross section at the actual pulling speed or pulling speed in the same environment as the inside of the pipe for actually pulling or pulling. be able to. Moreover, it is computable from the force applied as a tensile force to a linear thing.

さらに、本発明の動摩擦係数測定方法は、前記可動台を牽引する重りを落下させることによって、一定の牽引力で前記可動台を牽引することを特徴とする。   Furthermore, the dynamic friction coefficient measuring method of the present invention is characterized in that the movable table is pulled with a constant traction force by dropping a weight that pulls the movable table.

この方法によれば、落下する重りの質量を調整することによって、実際の牽引速度又は引抜速度を実現することができる。   According to this method, the actual pulling speed or pulling speed can be realized by adjusting the mass of the falling weight.

さらに、本発明の動摩擦係数測定方法は、前記搭載ガイド及び前記荷重ガイドの前記線状物との接触面は、材質が前記線状物の表面の材質と同じであることを特徴とする。   Furthermore, the dynamic friction coefficient measuring method of the present invention is characterized in that the material of the contact surface of the mounting guide and the load guide with the linear object is the same as the material of the surface of the linear object.

この構成によれば、線状物の表面の材質で正規化した線状物の動摩擦係数を測定することができる。   According to this configuration, the dynamic friction coefficient of the linear object normalized by the material of the surface of the linear object can be measured.

本発明によれば、断面が四辺形の通信ケーブルのような線状物を実際の牽引又は引抜をする管路内と同じ環境下で実際の牽引速度又は引抜速度で引っ張って動摩擦係数を測定する動摩擦係数測定装置を提供することができる。   According to the present invention, a dynamic friction coefficient is measured by pulling a linear object such as a communication cable having a quadrilateral cross section at the actual pulling speed or pulling speed in the same environment as the inside of the pipe line where the actual pulling or pulling is performed. A dynamic friction coefficient measuring apparatus can be provided.

本発明の実施形態に係る動摩擦係数測定装置の可動台と荷重手段の切断面を示す図である。It is a figure which shows the cut surface of the movable stand and load means of the dynamic friction coefficient measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る動摩擦係数測定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the dynamic friction coefficient measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る動摩擦係数測定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the dynamic friction coefficient measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る動摩擦係数測定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the dynamic friction coefficient measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る動摩擦係数測定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the dynamic friction coefficient measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る動摩擦係数測定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the dynamic friction coefficient measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention.

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る動摩擦係数測定装置の構成を図1で説明する。図1は、ケーブル12を搭載した可動台14と荷重手段15の切断図である。図1において、11は設置面、12は線状物としてのケーブル、14は設置面11上を移動可能な可動台、15はケーブル12に荷重する荷重手段、14aは搭載ガイド、15aは荷重ガイド、19は加重手段固定ガイドである。
(First embodiment)
A configuration of a dynamic friction coefficient measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cutaway view of the movable table 14 and the load means 15 on which the cable 12 is mounted. In FIG. 1, 11 is an installation surface, 12 is a cable as a linear object, 14 is a movable base movable on the installation surface 11, 15 is a load means for loading the cable 12, 14a is a mounting guide, and 15a is a load guide. , 19 are weighting means fixed guides.

可動台14は、ケーブル12を搭載する搭載ガイド14aを有し、設置面11上を移動可能である。荷重手段15は、搭載ガイド14aに対向してケーブル12に接触する荷重ガイド15aを有し、荷重ガイド15aを介してケーブル12に荷重する。加重手段固定ガイド19は、可動台14の側面に固定され、荷重手段15を固定するガイドとなる。   The movable table 14 has a mounting guide 14 a for mounting the cable 12, and is movable on the installation surface 11. The load means 15 has a load guide 15a that faces the mounting guide 14a and contacts the cable 12, and loads the cable 12 via the load guide 15a. The weighting means fixing guide 19 is fixed to the side surface of the movable table 14 and serves as a guide for fixing the loading means 15.

搭載ガイド14a及び荷重ガイド15aのケーブル12との接触面の形状が平坦であることが望ましい。搭載ガイド14a及び荷重ガイド15aの接触面をこのような形状とすることにより、搭載ガイド14aと荷重ガイド15aとで、ケーブル12の表面に均等に動摩擦を生じさせることができる。管路の内部に断面が長方形や正方形等の四辺形のケーブルが複数重なるように敷設されている場合に、その中の一本のケーブルを牽引又は引抜をする管路内と同じ環境下で動摩擦係数を測定することができる。   The contact surfaces of the mounting guide 14a and the load guide 15a with the cable 12 are preferably flat. By making the contact surfaces of the mounting guide 14a and the load guide 15a into such a shape, the mounting guide 14a and the load guide 15a can cause dynamic friction to be evenly generated on the surface of the cable 12. When multiple quadrilateral cables with a rectangular or square cross section are laid in the pipeline, dynamic friction is performed in the same environment as in the pipeline where one cable is pulled or pulled out. The coefficient can be measured.

搭載ガイド14a及び荷重ガイド15aのケーブル12との接触面の材質が、ケーブル12の表面の材質と同じであることが望ましい。同じ材質とすれば、同じ材質同士の動摩擦係数を測定することにより、動摩擦係数を正規化することができる。例えば、測定対象である断面が四辺形のケーブルを径方向に複数本並べて、搭載ガイド14a又は荷重ガイド15aとすることでもよい。   The material of the contact surface of the mounting guide 14a and the load guide 15a with the cable 12 is preferably the same as the material of the surface of the cable 12. If the same material is used, the dynamic friction coefficient can be normalized by measuring the dynamic friction coefficient between the same materials. For example, a plurality of cables having a quadrilateral cross section to be measured may be arranged in the radial direction to form the mounting guide 14a or the load guide 15a.

図1に示す動摩擦係数測定装置の構成は以下の実施形態で共通である。   The configuration of the dynamic friction coefficient measuring apparatus shown in FIG. 1 is common to the following embodiments.

本発明の第1の実施形態は、可動台が線状物と搭載ガイド又は荷重ガイドとの動摩擦力よりも十分小さい動摩擦力で設置面上を移動可能な場合である。本発明の第1の実施形態に係る動摩擦係数測定装置の構成を図2で説明する。図2において、11は設置面、12は線状物としてのケーブル、13はケーブル12の一端を固定する線状物固定手段、14は設置面11上を移動可能な可動台、15はケーブル12に荷重する荷重手段、16はケーブル12を線状物固定手段13と反対方向に一定の牽引力で所定の距離だけ可動台14を牽引する牽引手段としての重り、17は重り16が高さHから落下したときに受け取る緩衝台である。   The first embodiment of the present invention is a case where the movable base can move on the installation surface with a dynamic friction force sufficiently smaller than the dynamic friction force between the linear object and the mounting guide or the load guide. The configuration of the dynamic friction coefficient measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, 11 is an installation surface, 12 is a cable as a linear object, 13 is a linear object fixing means for fixing one end of the cable 12, 14 is a movable base movable on the installation surface 11, and 15 is a cable 12 A load means 16 for loading the cable 12 is a weight as a traction means for pulling the movable base 14 by a predetermined distance with a constant traction force in a direction opposite to the linear object fixing means 13, and 17 is a weight 16 from the height H. It is a buffer stand that receives when it falls.

本実施形態では、図2のように、ケーブル12を搭載した状態で、一定の牽引力で所定の距離だけ可動台14を牽引したあと可動台14が停止するまでの停止距離である搭載停止距離xを測定する。測定した搭載停止距離xに基づいて、可動台14又は荷重手段15とケーブル12との動摩擦係数μを測定する。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, with the cable 12 mounted, a mounting stop distance x that is a stop distance until the movable base 14 stops after the movable base 14 is pulled by a predetermined distance with a constant traction force. s is measured. Based on the measured mounting stop distance x s , the dynamic friction coefficient μ 1 between the movable table 14 or the load means 15 and the cable 12 is measured.

設置面11は、ケーブル12と可動台14又は荷重手段15との動摩擦力よりも小さい動摩擦力が望ましい。可動台14が移動するのに、設置面11との間は十分小さい動摩擦力であればよく、可動台14に軸との動摩擦力の小さい車輪を装着して実現してもよい。例えば、設置面11と可動台14との動摩擦力は、ケーブル12と荷重手段15との動摩擦力の十分の一以下が好ましい。線状物固定手段13は、可動台14が牽引されても、ケーブル12を動かないように固定する。線状物固定手段13は、設置面11に対して固定されていればよい。   The installation surface 11 desirably has a dynamic friction force smaller than the dynamic friction force between the cable 12 and the movable table 14 or the load means 15. For the movable table 14 to move, a sufficiently small dynamic friction force between the movable surface 14 and the installation surface 11 may be used, and the movable table 14 may be realized by mounting a wheel having a small dynamic friction force with the shaft. For example, the dynamic frictional force between the installation surface 11 and the movable table 14 is preferably one tenth or less of the dynamic frictional force between the cable 12 and the load means 15. The linear object fixing means 13 fixes the cable 12 so as not to move even when the movable base 14 is pulled. The linear object fixing means 13 only needs to be fixed to the installation surface 11.

牽引手段としては重り16を用いているが、可動台14をケーブル12と平行を保って一定の力で所定の距離Hだけ牽引後、牽引をとめるものであればよい。例えば、距離Hよりも十分に長い長さのバネで距離Hだけ牽引し、距離Hだけ牽引した後に、バネの収縮を止めるストッパを備えるものでもよい。可動台14をモータで距離Hだけ牽引し、距離Hだけ牽引後、モータを停止させるものでもよい。   Although the weight 16 is used as the traction means, any means may be used as long as the movable base 14 is kept parallel to the cable 12 and the traction is stopped after the predetermined distance H is pulled with a constant force. For example, it may be provided with a stopper that pulls the distance H by a spring having a length sufficiently longer than the distance H and stops the spring contraction after the distance H is pulled. The movable table 14 may be pulled by a distance H with a motor, and after towing the distance H, the motor may be stopped.

図2において、重り16が落下距離Hだけ、落下したときの可動台14の速度を算出する。まず、重り16の運動を考える。重り16の質量をW、重力加速度をg、可動台14の質量をm、荷重手段15の質量をm、可動台14又は荷重手段15とケーブル12との動摩擦係数をμ、加速度をaとしたとき、重り16についての運動方程式は次式が得られる。

Figure 2010243471
可動台14についての運動方程式は次式が得られる。
Figure 2010243471
In FIG. 2, the speed of the movable base 14 when the weight 16 falls by the fall distance H is calculated. First, consider weight 16 exercise. Mass W of the weight 16, the gravitational acceleration g, mass m 0 of the movable base 14, mass m 1 of the load means 15, 1 dynamic friction coefficient between the movable base 14 or load device 15 and the cable 12 mu, the acceleration Assuming that a is the equation of motion for the weight 16, the following equation is obtained.
Figure 2010243471
The following equation is obtained as an equation of motion for the movable table 14.
Figure 2010243471

数1、数2より、加速度aは次式で得られる。

Figure 2010243471
これを書き直すと、次式が得られる。
Figure 2010243471
From Equations 1 and 2, the acceleration a is obtained by the following equation.
Figure 2010243471
Rewriting this gives the following equation:
Figure 2010243471

重りの落下距離をHとすると、落下距離Hを落下するのに要する時間tは、次式で得られる。

Figure 2010243471
数5より、
Figure 2010243471
となる。落下距離Hを落下したとき、重り16の速度Vは、次式となる。
Figure 2010243471
When the fall distance of the weight is H, the time t 0 required to drop the fall distance H is obtained by the following equation.
Figure 2010243471
From Equation 5,
Figure 2010243471
It becomes. When the drop distance H is dropped, the speed V 0 of the weight 16 is as follows.
Figure 2010243471

次に、荷重手段15を載せた可動台14の運動を考える。重り16の落下によって、速度Vとなった可動台14は、その後、ケーブル12の動摩擦力によって減速し、静止する。重り16が落下距離Hだけ落下したときをt=0、可動台14の位置をx=0とする。荷重手段15によるケーブル12の動摩擦力なので、可動台14についての運動方程式は、加速度をαとしたとき、次式が得られる。

Figure 2010243471
Next, consider the movement of the movable table 14 on which the load means 15 is placed. The movable table 14 which has reached the speed V 0 due to the fall of the weight 16 is then decelerated by the dynamic frictional force of the cable 12 and stops. It is assumed that t = 0 when the weight 16 is dropped by the drop distance H, and x = 0 is the position of the movable base 14. Since it is the dynamic frictional force of the cable 12 by the load means 15, the following equation is obtained as the equation of motion for the movable table 14 when the acceleration is α.
Figure 2010243471

このときの加速度αは次式となる。

Figure 2010243471
The acceleration α at this time is given by the following equation.
Figure 2010243471

重り16が落下距離Hを落下してからの時間tでの速度v(t)は、次式となる。

Figure 2010243471
重り16が落下距離Hを落下してからの時間tでの停止位置x(t)は、次式となる。
Figure 2010243471
The speed v (t) at time t after the weight 16 falls the fall distance H is expressed by the following equation.
Figure 2010243471
The stop position x (t) at time t after the weight 16 falls the fall distance H is expressed by the following equation.
Figure 2010243471

ここで、可動台14がケーブル12の動摩擦力によって停止するまでの停止時間tは、数10において、v(t)=0とおいて得られる。即ち、

Figure 2010243471
となる。 Here, the movable table 14 is stopped time t s until stopped by the dynamic friction force of the cable 12, in number 10, obtained at the v (t) = 0. That is,
Figure 2010243471
It becomes.

数12より、重り16が落下距離Hを落下してからの時間tでの搭載停止距離xは、次式となる。

Figure 2010243471
数12を代入する。
Figure 2010243471
数7を代入する。
Figure 2010243471
が得られる。 Than the number 12, mounted stop distance x s at time t s from the weight 16 may fall a drop distance H is represented by the following equation.
Figure 2010243471
Expression 12 is substituted.
Figure 2010243471
Expression 7 is substituted.
Figure 2010243471
Is obtained.

数15から動摩擦係数μを次式のように算出できる。

Figure 2010243471
From equation (15), the dynamic friction coefficient μ 1 can be calculated as follows.
Figure 2010243471

数16から分かるように、重り16の質量W、可動台14の質量m、荷重手段15の質量m、落下距離Hが予め分かり、重り16が落下距離Hを落下してから可動台14が停止するまでの搭載停止距離xを測定できれば、動摩擦係数μを算出することができる。 As can be seen from Equation 16, the mass W of the weight 16, the mass m 0 of the movable base 14, the mass m 1 of the load means 15, see fall distance H in advance, the movable platform 14 from the weight 16 may fall a drop distance H If the mounting stop distance x s until the vehicle stops can be measured, the dynamic friction coefficient μ 1 can be calculated.

具体的な例を示す。重り16の質量W=0.3kg、可動台14の質量m=0.2kg、荷重手段15の質量m=0.1kg、落下距離H=0.1mが予め分かり、重り16が落下距離Hだけ落下してから可動台14が停止するまでの搭載停止距離xを測定すると0.2mであったとき、数16より、動摩擦係数μ=0.3が得られる。 A specific example is shown. The weight W of the weight 16 is 0.3 kg, the mass m 0 of the movable table 14 is 0.2 kg, the mass m 1 of the load means 15 is 0.1 kg, the drop distance H is 0.1 m, and the weight 16 is the drop distance. When the mounting stop distance x s from when it falls by H until the movable base 14 stops is measured to be 0.2 m, the dynamic friction coefficient μ 1 = 0.3 is obtained from Equation 16.

また、このときの重り16の速度Vは、数7に示すように、落下距離H、又は重り16の質量Wと荷重手段15の質量mとの比を変えることにより任意の速度を得ることができる。具体的な例として、上記で説明したのと同じ条件では、V=0.89m/sが得られる。つまり、最大速度が0.89m/s程度でケーブルを挿入又は引抜をする場合の動摩擦係数が得られることになる。 Further, the speed V 0 of the weight 16 at this time is obtained by changing the ratio of the fall distance H or the weight W of the weight 16 and the mass m 1 of the load means 15 as shown in Equation 7. be able to. As a specific example, V 0 = 0.89 m / s is obtained under the same conditions as described above. That is, a dynamic friction coefficient is obtained when the cable is inserted or pulled out at a maximum speed of about 0.89 m / s.

重り16が落下距離Hだけ落下してから停止するまでの搭載停止距離xは、可動台14が動き始めてから停止するまでの全行程距離を測定し、その値から、落下距離Hを差し引けばよい。全行程距離は、設置面11に距離目盛を刻んでおいて、目測で測定してもよい。また、可動台14を落下距離Hだけ牽引した後に、可動台14が停止するまでの搭載停止距離を測定する停止距離測定手段(不図示)をさらに備えることでもよい。例えば、可動台14の移動によってレーザ光線を横切るように配置し、横切ったレーザ光線の位置で全行程距離を測定してもよい。あるいは、可動台14に対する超音波パルスの反射時間から全行程距離を測定してもよい。あるいは、可動台にひもを括り付け、ひもの繰り出し長さで全行程距離を測定してもよい。停止距離測定手段は、これらの全行程距離から落下距離Hを差し引いて、搭載停止距離xを測定する。以下の実施形態でも同様である。 The mounting stop distance x s from when the weight 16 is dropped by the drop distance H to when it stops is measured by measuring the total stroke distance from when the movable base 14 starts moving until it stops and subtracting the drop distance H from that value. That's fine. The total stroke distance may be measured by measuring a distance scale on the installation surface 11. Moreover, after pulling the movable base 14 by the fall distance H, a stop distance measuring means (not shown) for measuring a mounting stop distance until the movable base 14 stops may be further provided. For example, it may be arranged so as to cross the laser beam by the movement of the movable table 14, and the total stroke distance may be measured at the position of the laser beam crossed. Alternatively, the total stroke distance may be measured from the reflection time of the ultrasonic pulse with respect to the movable table 14. Alternatively, a string may be tied to the movable platform, and the total stroke distance may be measured by the length of the string that is fed. Stopping distance measuring means, by subtracting the fall distance H from these full travel distance, to measure the mounting stopping distance x s. The same applies to the following embodiments.

動摩擦係数算出手段(不図示)は、数16に従って、予め入力された値と測定した停止距離xから動摩擦係数を算出する。 A dynamic friction coefficient calculation means (not shown) calculates a dynamic friction coefficient from the value input in advance and the measured stop distance x s according to Equation 16.

本実施形態によれば、動摩擦係数を動摩擦力から測定することなく、重りが落下距離Hを落下したあと可動台が停止するまでの搭載停止距離xから算出することができる。また、通信ケーブルのような線状物を実際の牽引速度又は引抜速度で或いはそれを上回る速度で引っ張って動摩擦係数を測定することができる。 According to this embodiment, the dynamic friction coefficient can be calculated from the mounting stop distance x s until the movable base stops after the weight falls the drop distance H without measuring the dynamic friction coefficient. Further, the dynamic friction coefficient can be measured by pulling a linear object such as a communication cable at an actual pulling speed or pulling speed or at a speed exceeding the pulling speed.

(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態は、可動台と設置面との動摩擦を考慮する場合である。本発明の第2の実施形態に係る動摩擦係数測定装置の構成を図2、図3で説明する。図2、図3において、11は設置面、12は線状物としてのケーブル、13はケーブル12の一端を固定する線状物固定手段、14は設置面11上を移動可能な可動台、15はケーブル12に荷重する荷重手段、16はケーブル12を線状物固定手段13と反対方向に一定の牽引力で所定の距離だけ可動台14を牽引する牽引手段としての重り、17は重り16が高さHから落下したときに受け取る緩衝台である。
(Second Embodiment)
The second embodiment of the present invention is a case where dynamic friction between the movable table and the installation surface is taken into consideration. A configuration of a dynamic friction coefficient measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3, 11 is an installation surface, 12 is a cable as a linear object, 13 is a linear object fixing means for fixing one end of the cable 12, 14 is a movable base movable on the installation surface 11, 15 Is a load means for loading the cable 12, 16 is a weight as a traction means for pulling the movable base 14 by a predetermined distance with a constant traction force in the direction opposite to the linear object fixing means 13, and 17 is a weight 16 which is high. It is a buffer stand that is received when falling from the height H.

本実施形態では、図3のように、ケーブル12を搭載しない状態で、可動台14を牽引して可動台14が停止するまでの停止距離である無負荷停止距離xを測定する。無負荷停止距離xから可動台14と設置面11との動摩擦係数μを算出する。算出した動摩擦係数μ及び測定した搭載停止距離xに基づいて、可動台14又は荷重手段15とケーブル12との動摩擦係数μを測定する。無負荷停止距離xの測定と搭載停止距離xの測定順序は問わない。無負荷停止距離xを測定する際には、可動台14は、荷重手段15を搭載していてもよいし、搭載していなくてもよい。以下では、無負荷停止距離xの測定では、可動台14は、荷重手段15を搭載している。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3, a no-load stop distance x t that is a stop distance until the movable table 14 stops by pulling the movable table 14 without mounting the cable 12 is measured. Calculating a dynamic friction coefficient mu 2 the mounting surface 11 and the movable base 14 from the no-load stopping distance x t. Calculated dynamic coefficient of friction was mu 2 and measured mounted on the basis of the stopping distance x s, to measure the dynamic friction coefficient mu 1 of the movable table 14 or the load device 15 and the cable 12. The order of measurement of the no-load stop distance xt and the measurement of the mount stop distance x s is not limited. When measuring the unloaded stopping distance x t, the movable platform 14 may be equipped with a load means 15, it may not be mounted. In the following, the measurement of the no-load stopping distance x t, movable base 14 is mounted with the load means 15.

無負荷停止距離xの測定を説明する。図3において、重り16が落下距離Hだけ、落下したときの可動台14の速度を算出する。まず、重り16の運動を考える。重り16の質量をW、重力加速度をg、可動台14の質量をm、荷重手段15の質量をm、可動台14と設置面11との動摩擦係数をμ、加速度をaとしたとき、重り16についての運動方程式は次式が得られる。

Figure 2010243471
可動台14についての運動方程式は次式が得られる。
Figure 2010243471
Explaining the measurement of the no-load stopping distance x t. In FIG. 3, the speed of the movable table 14 when the weight 16 falls by the fall distance H is calculated. First, consider weight 16 exercise. The mass of the weight 16 is W, the acceleration of gravity is g, the mass of the movable table 14 is m 0 , the mass of the load means 15 is m 1 , the coefficient of dynamic friction between the movable table 14 and the installation surface 11 is μ 2 , and the acceleration is a. When the equation of motion for the weight 16 is obtained:
Figure 2010243471
The following equation is obtained as an equation of motion for the movable table 14.
Figure 2010243471

数17、数18より、加速度aは次式で得られる。

Figure 2010243471
これを書き直すと、次式が得られる。
Figure 2010243471
From equations 17 and 18, the acceleration a is obtained by the following equation.
Figure 2010243471
Rewriting this gives the following equation:
Figure 2010243471

重りの落下距離をHとすると、落下距離Hを落下するのに要する時間tは、次式で得られる。

Figure 2010243471
数21より、
Figure 2010243471
となる。落下距離Hを落下したとき、重り16の速度Vは、次式となる。
Figure 2010243471
When the fall distance of the weight is H, the time t 0 required to drop the fall distance H is obtained by the following equation.
Figure 2010243471
From Equation 21,
Figure 2010243471
It becomes. When the drop distance H is dropped, the speed V 0 of the weight 16 is as follows.
Figure 2010243471

次に、荷重手段15を載せた可動台14の運動を考える。重り16の落下によって、速度Vとなった可動台14は、その後、可動台14と設置面11との動摩擦力によって減速し、静止する。重り16が落下距離Hだけ落下したときをt=0、可動台14の位置をx=0とする。可動台14と設置面11との動摩擦力なので、可動台14についての運動方程式は、加速度をαとしたとき、次式が得られる。

Figure 2010243471
Next, consider the movement of the movable table 14 on which the load means 15 is placed. The movable table 14 that has reached the speed V 0 due to the fall of the weight 16 is then decelerated by the dynamic frictional force between the movable table 14 and the installation surface 11 and stops. It is assumed that t = 0 when the weight 16 is dropped by the drop distance H, and x = 0 is the position of the movable base 14. Since it is a dynamic frictional force between the movable table 14 and the installation surface 11, the following equation is obtained as an equation of motion for the movable table 14 where acceleration is α.
Figure 2010243471

このときの加速度αは次式となる。

Figure 2010243471
The acceleration α at this time is given by the following equation.
Figure 2010243471

重り16が落下距離Hを落下してからの時間tでの速度v(t)は、次式となる。

Figure 2010243471
重り16が落下距離Hを落下してからの時間tでの停止位置x(t)は、次式となる。
Figure 2010243471
The speed v (t) at time t after the weight 16 falls the fall distance H is expressed by the following equation.
Figure 2010243471
The stop position x (t) at time t after the weight 16 falls the fall distance H is expressed by the following equation.
Figure 2010243471

ここで、可動台14が設置面11の動摩擦力によって停止するまでの停止時間tは、数26において、v(t)=0とおいて得られる。即ち、

Figure 2010243471
となる。 Here, the stop time t t until the movable base 14 stops due to the dynamic frictional force of the installation surface 11 is obtained by setting v (t) = 0 in Equation 26. That is,
Figure 2010243471
It becomes.

数28より、重り16が落下距離Hを落下してからの時間tでの無負荷停止距離xは、次式となる。

Figure 2010243471
数28を代入する。
Figure 2010243471
数23を代入する。
Figure 2010243471
が得られる。 From Equation 28, the no-load stop distance x t at the time t t after the weight 16 falls the drop distance H is expressed by the following equation.
Figure 2010243471
Expression 28 is substituted.
Figure 2010243471
Expression 23 is substituted.
Figure 2010243471
Is obtained.

数31から動摩擦係数μを次式のように算出できる。

Figure 2010243471
From Equation 31, the dynamic friction coefficient μ 2 can be calculated as follows.
Figure 2010243471

数32から分かるように、重り16の質量W、可動台14の質量m、荷重手段15の質量m、落下距離Hが予め分かり、重り16が落下距離Hを落下してから可動台14が停止するまでの無負荷停止距離xを測定できれば、動摩擦係数μを算出することができる。 As can be seen from the number of 32, the mass W of the weight 16, the mass m 0 of the movable base 14, the mass m 1 of the load means 15, fall distance H is know in advance, the movable platform 14 from the weight 16 may fall a drop distance H There can if measuring the unloaded stop distance x t to stop, to calculate the dynamic friction coefficient mu 2.

具体的な例を示す。重り16の質量W=0.3kg、可動台14の質量m=0.2kg、荷重手段15の質量m=0.1kg、落下距離H=0.1mとし、ケーブル12を搭載しない状態で、重り16が落下距離Hだけ落下したあと可動台14が停止するまでの無負荷停止距離xを測定すると1.0mであったとき、数61より、動摩擦係数μ=0.048が得られる。 A specific example is shown. The weight W of the weight 16 is 0.3 kg, the mass m 0 of the movable base 14 is 0.2 kg, the mass m 1 of the load means 15 is 0.1 kg, the drop distance H is 0.1 m, and the cable 12 is not mounted. when after the movable base 14 which weight 16 is dropped by the drop distance H was 1.0m as measured no-load stopping distance x t until the stop, from the number 61, the dynamic friction coefficient mu 2 = 0.048 obtained It is done.

搭載停止距離の測定を説明する。図2において、重り16が落下距離Hだけ、落下したときの可動台14の速度を算出する。まず、重り16の運動を考える。重り16の質量をW、重力加速度をg、可動台14の質量をm、荷重手段15の質量をm、可動台14又は荷重手段15とケーブル12との動摩擦係数をμ、可動台14と設置面11との動摩擦係数をμ、加速度をaとしたとき、重り16についての運動方程式は次式が得られる。

Figure 2010243471
可動台14についての運動方程式は次式が得られる。
Figure 2010243471
The measurement of the mounting stop distance will be described. In FIG. 2, the speed of the movable base 14 when the weight 16 falls by the fall distance H is calculated. First, consider weight 16 exercise. The mass of the weight 16 is W, the acceleration of gravity is g, the mass of the movable table 14 is m 0 , the mass of the load means 15 is m 1 , the coefficient of dynamic friction between the movable table 14 or the load means 15 and the cable 12 is μ 1 , and the movable table. Assuming that the dynamic friction coefficient between 14 and the installation surface 11 is μ 2 and the acceleration is a, the equation of motion for the weight 16 is obtained as follows.
Figure 2010243471
The following equation is obtained as an equation of motion for the movable table 14.
Figure 2010243471

数33、数34より、加速度aは次式で得られる。

Figure 2010243471
これを書き直すと、次式が得られる。
Figure 2010243471
From Equations 33 and 34, the acceleration a is obtained by the following equation.
Figure 2010243471
Rewriting this gives the following equation:
Figure 2010243471

重りの落下距離をHとすると、落下距離Hを落下するのに要する時間tは、次式で得られる。

Figure 2010243471
数37より、
Figure 2010243471
となる。落下距離Hを落下したとき、重り16の速度Vは、次式となる。
Figure 2010243471
When the fall distance of the weight is H, the time t 0 required to drop the fall distance H is obtained by the following equation.
Figure 2010243471
From Equation 37,
Figure 2010243471
It becomes. When the drop distance H is dropped, the speed V 0 of the weight 16 is as follows.
Figure 2010243471

次に、荷重手段15を載せた可動台14の運動を考える。重り16の落下によって、速度Vとなった可動台14は、その後、可動台14と設置面11との動摩擦力及びケーブル12と可動台14、荷重手段15との動摩擦力によって減速し、静止する。重り16が落下距離Hだけ落下したときをt=0、可動台14の位置をx=0とする。可動台14と設置面11との動摩擦力及び荷重手段15によるケーブル12の動摩擦力なので、可動台14についての運動方程式は、加速度をαとしたとき、次式が得られる。

Figure 2010243471
Next, consider the movement of the movable table 14 on which the load means 15 is placed. The movable table 14 that has reached the speed V 0 due to the fall of the weight 16 is then decelerated by the dynamic friction force between the movable table 14 and the installation surface 11 and the dynamic friction force between the cable 12, the movable table 14, and the load means 15. To do. It is assumed that t = 0 when the weight 16 is dropped by the drop distance H, and x = 0 is the position of the movable base 14. Since the dynamic frictional force between the movable table 14 and the installation surface 11 and the dynamic frictional force of the cable 12 by the load means 15, the equation of motion for the movable table 14 is obtained when the acceleration is α.
Figure 2010243471

このときの加速度αは次式となる。

Figure 2010243471
The acceleration α at this time is given by the following equation.
Figure 2010243471

重り16が落下距離Hを落下してからの時間tでの速度v(t)は、次式となる。

Figure 2010243471
重り16が落下距離Hを落下してからの時間tでの停止位置x(t)は、次式となる。
Figure 2010243471
The speed v (t) at time t after the weight 16 falls the fall distance H is expressed by the following equation.
Figure 2010243471
The stop position x (t) at time t after the weight 16 falls the fall distance H is expressed by the following equation.
Figure 2010243471

ここで、可動台14が設置面11及びケーブル12の動摩擦力によって停止するまでの停止時間tは、数42において、v(t)=0とおいて得られる。即ち、

Figure 2010243471
となる。 Here, the stop time t s until the movable base 14 is stopped by the dynamic friction of the surface on 11 and cable 12, the number 42, obtained at the v (t) = 0. That is,
Figure 2010243471
It becomes.

数44より、重り16が落下距離Hを落下してからの時間tでの搭載停止距離xは、次式となる。

Figure 2010243471
数44を代入する。
Figure 2010243471
数39を代入する。
Figure 2010243471
が得られる。 Than the number 44, mounted stop distance x s at time t s from the weight 16 may fall a drop distance H is represented by the following equation.
Figure 2010243471
Expression 44 is substituted.
Figure 2010243471
Expression 39 is substituted.
Figure 2010243471
Is obtained.

数47から動摩擦係数μを次式のように算出できる。

Figure 2010243471
数32より、次式が算出できる。
Figure 2010243471
From Equation 47, the dynamic friction coefficient μ 1 can be calculated as follows.
Figure 2010243471
From Equation 32, the following equation can be calculated.
Figure 2010243471

数49から分かるように、重り16の質量W、可動台14の質量m、荷重手段15の質量m、落下距離Hが予め分かり、重り16が落下距離Hを落下してから可動台14が停止するまでの無負荷停止距離x及び搭載停止距離xを測定できれば、動摩擦係数μを算出することができる。 As can be seen from the number 49, the mass W of the weight 16, the mass m 0 of the movable base 14, the mass m 1 of the load means 15, see fall distance H in advance, the movable platform 14 from the weight 16 may fall a drop distance H If the no-load stop distance x t and the mounting stop distance x s until the vehicle stops can be measured, the dynamic friction coefficient μ 1 can be calculated.

或いは、数48から分かるように、重り16の質量W、可動台14の質量m、荷重手段15の質量m、落下距離H、動摩擦係数μが予め分かり、重り16が落下距離Hを落下したあと可動台14が停止するまでの搭載停止距離xを測定できれば、動摩擦係数μを算出することができる。 Alternatively, as can be seen from several 48, the mass W of the weight 16, the mass m 0 of the movable base 14, the mass m 1 of the load means 15, fall distance H, understand the dynamic friction coefficient mu 2 in advance, the weight 16 is a falling distance H If the mounting stop distance x s until the movable base 14 stops after dropping can be measured, the dynamic friction coefficient μ 1 can be calculated.

具体的な例を示す。重り16の質量W=0.3kg、可動台14の質量m=0.2kg、荷重手段15の質量m=0.1kg、落下距離H=0.1mとし、ケーブル12を搭載しない状態で、重り16が落下距離Hだけ落下してから可動台14が停止するまでの無負荷停止距離xを測定すると1.0mであったとき、数32より、動摩擦係数μ=0.048が得られる。 A specific example is shown. The weight W of the weight 16 is 0.3 kg, the mass m 0 of the movable base 14 is 0.2 kg, the mass m 1 of the load means 15 is 0.1 kg, the drop distance H is 0.1 m, and the cable 12 is not mounted. when the movable base 14 from dropping weight 16 only falling distance H was 1.0m as measured no-load stopping distance x t until the stop, from the number 32, the dynamic friction coefficient mu 2 = 0.048 can get.

また、重り16の質量W=0.3kg、可動台14の質量m=0.2kg、荷重手段15の質量m=0.1kg、落下距離H=0.1m、動摩擦係数μ=0.048とし、ケーブル12を搭載した状態で、重り16が落下距離Hだけ落下したあと可動台14が停止するまでの搭載停止距離xを測定すると0.2mであったとき、数48より、動摩擦係数μ=0.23が得られる。 Further, the mass W of the weight 16 is 0.3 kg, the mass m 0 of the movable table 14 is 0.2 kg, the mass m 1 of the load means 15 is 0.1 kg, the drop distance H is 0.1 m, and the dynamic friction coefficient μ 2 = 0. When the mounting stop distance x s until the movable base 14 stops after the weight 16 is dropped by the drop distance H with the cable 12 mounted is 0.2 m. A dynamic friction coefficient μ 1 = 0.23 is obtained.

また、このときの重り16の速度Vは、数39に示すように、落下距離H、又は重り16の質量Wと荷重手段15との質量m比を変えることにより任意の速度を得ることができる。具体的な例として、上記で説明したのと同じ条件では、V=0.89m/sが得られる。つまり、最大速度が0.89m/s程度でケーブルを挿入又は引抜をする場合の動摩擦係数が得られることになる。 The speed V 0 which weight 16 at this time, as shown in Formula 39, fall distance H, or to obtain an arbitrary speed by varying the mass m 1 ratio between the mass W and the load means 15 of the weight 16 Can do. As a specific example, V 0 = 0.89 m / s is obtained under the same conditions as described above. That is, a dynamic friction coefficient is obtained when the cable is inserted or pulled out at a maximum speed of about 0.89 m / s.

動摩擦係数算出手段(不図示)は、数49に従って、予め入力された値、測定した搭載停止距離x及び無負荷停止距離xから動摩擦係数を算出する。あるいは、数48に従って、予め入力された値、測定した動摩擦係数μ及び測定した搭載停止距離xから動摩擦係数を算出する。 A dynamic friction coefficient calculating means (not shown) calculates a dynamic friction coefficient from a value input in advance, the measured mounting stop distance x s and no-load stop distance x t according to Equation 49. Alternatively, the dynamic friction coefficient is calculated from the value inputted in advance, the measured dynamic friction coefficient μ 2, and the measured mounting stop distance x s according to Equation 48.

本実施形態によれば、可動台と設置面との間に動摩擦力があっても、可動台が停止するまでの無負荷停止距離及び搭載停止距離から動摩擦係数を算出することができる。また、通信ケーブルのような線状物を実際の牽引速度又は引抜速度で或いはそれを上回る速度で引っ張って動摩擦係数を測定することができる。   According to this embodiment, even if there is a dynamic friction force between the movable table and the installation surface, the dynamic friction coefficient can be calculated from the no-load stop distance and the mounting stop distance until the movable table stops. Further, the dynamic friction coefficient can be measured by pulling a linear object such as a communication cable at an actual pulling speed or pulling speed or at a speed exceeding the pulling speed.

(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態は、可動台と設置面との動摩擦を考慮する場合である。本発明の第3の実施形態に係る動摩擦係数測定装置の構成を図4で説明する。図4において、11は設置面、12は線状物としてのケーブル、13はケーブル12の一端を固定する線状物固定手段、14は設置面11上を移動可能な可動台、15はケーブル12に荷重する荷重手段、16はケーブル12を線状物固定手段13と反対方向に一定の牽引力で所定の距離だけ可動台14を牽引する牽引手段としての重り、17は重り16が高さHから落下したときに受け取る緩衝台である。
(Third embodiment)
The third embodiment of the present invention is a case where dynamic friction between the movable table and the installation surface is taken into consideration. The configuration of a dynamic friction coefficient measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, 11 is an installation surface, 12 is a cable as a linear object, 13 is a linear object fixing means for fixing one end of the cable 12, 14 is a movable base movable on the installation surface 11, and 15 is a cable 12 A load means 16 for loading the cable 12 is a weight as a traction means for pulling the movable base 14 by a predetermined distance with a constant traction force in a direction opposite to the linear object fixing means 13, and 17 is a weight 16 from the height H. It is a buffer stand that receives when it falls.

本実施形態では、図4のように、ケーブル12を搭載しない状態で、可動台14を牽引して可動台14が停止するまでの停止時間である無負荷停止時間tを測定する。無負荷停止時間tから可動台14と設置面11との動摩擦係数μを算出する。算出した動摩擦係数μ及び測定した搭載停止距離xに基づいて、可動台14又は荷重手段15とケーブル12との動摩擦係数μを測定する。本実施形態は、動摩擦係数μの算出が第2の実施形態と異なる。ここでは、動摩擦係数μの算出について説明する。無負荷停止時間tの測定と搭載停止距離xの測定の順序は問わない。無負荷停止時間tを測定する際には、可動台14は、荷重手段15を搭載していてもよいし、搭載していなくてもよい。以下では、無負荷停止時間tの測定では、可動台14は、荷重手段15を搭載している。 In the present embodiment, as shown in FIG. 4, a no-load stop time t t that is a stop time until the movable base 14 stops by pulling the movable base 14 without mounting the cable 12 is measured. The dynamic friction coefficient μ 2 between the movable table 14 and the installation surface 11 is calculated from the no-load stop time t t . Based on the calculated dynamic friction coefficient μ 2 and the measured mounting stop distance x s , the dynamic friction coefficient μ 1 between the movable table 14 or the load means 15 and the cable 12 is measured. This embodiment is different from the second embodiment in the calculation of the dynamic friction coefficient μ 2 . Here, describing calculation of the dynamic friction coefficient mu 2. The order of the measurement of the no-load stop time t t and the measurement of the mounting stop distance x s does not matter. When measuring the no-load stop time t t , the movable table 14 may or may not be loaded with the load means 15. Hereinafter, in the measurement of the no-load stop time t t , the movable table 14 is loaded with the load means 15.

無負荷停止時間tの測定を説明する。図4において、重り16が落下距離Hだけ、落下したときの可動台14の速度を算出する。まず、重り16の運動を考える。重り16の質量をW、重力加速度をg、可動台14の質量をm、荷重手段15の質量をm、可動台14と設置面11との動摩擦係数をμ、加速度をaとしたとき、重り16についての運動方程式は次式が得られる。

Figure 2010243471
可動台14についての運動方程式は次式が得られる。
Figure 2010243471
The measurement of the no-load stop time t t will be described. In FIG. 4, the speed of the movable table 14 when the weight 16 falls by the fall distance H is calculated. First, consider weight 16 exercise. Mass W of the weight 16, the gravitational acceleration g, mass m 0 of the movable base 14, mass m 1 of the load means 15, 2 dynamic friction coefficient between the movable base 14 and the installation surface 11 mu, the acceleration was a When the equation of motion for the weight 16 is obtained:
Figure 2010243471
The following equation is obtained as an equation of motion for the movable table 14.
Figure 2010243471

数50、数51より、加速度aは次式で得られる。

Figure 2010243471
これを書き直すと、次式が得られる。
Figure 2010243471
From Equations 50 and 51, the acceleration a is obtained by the following equation.
Figure 2010243471
Rewriting this gives the following equation:
Figure 2010243471

重りの落下距離をHとすると、落下距離Hを落下するのに要する時間tは、次式で得られる。

Figure 2010243471
数54より、
Figure 2010243471
となる。落下距離Hを落下したとき、重り16の速度Vは、次式となる。
Figure 2010243471
When the fall distance of the weight is H, the time t 0 required to drop the fall distance H is obtained by the following equation.
Figure 2010243471
From Equation 54,
Figure 2010243471
It becomes. When the drop distance H is dropped, the speed V 0 of the weight 16 is as follows.
Figure 2010243471

次に、荷重手段15を載せた可動台14の運動を考える。重り16の落下によって、速度Vとなった可動台14は、その後、可動台14と設置面11との動摩擦力によって減速し、静止する。重り16が落下距離Hだけ落下したときをt=0、可動台14の位置をx=0とする。可動台14と設置面11との動摩擦力なので、可動台14についての運動方程式は、加速度をαとしたとき、次式が得られる。

Figure 2010243471
Next, consider the movement of the movable table 14 on which the load means 15 is placed. The movable table 14 that has reached the speed V 0 due to the fall of the weight 16 is then decelerated by the dynamic frictional force between the movable table 14 and the installation surface 11 and stops. It is assumed that t = 0 when the weight 16 is dropped by the drop distance H, and x = 0 is the position of the movable base 14. Since it is a dynamic frictional force between the movable table 14 and the installation surface 11, the following equation is obtained as an equation of motion for the movable table 14 where acceleration is α.
Figure 2010243471

このときの加速度αは次式となる。

Figure 2010243471
The acceleration α at this time is given by the following equation.
Figure 2010243471

重り16が落下距離Hを落下してからの時間tでの速度v(t)は、次式となる。

Figure 2010243471
The speed v (t) at time t after the weight 16 falls the fall distance H is expressed by the following equation.
Figure 2010243471

ここで、可動台14が設置面11の動摩擦力によって停止するまでの停止時間である無負荷停止時間tは、数59において、v(t)=0とおいて得られる。即ち、

Figure 2010243471
となる。数59、数60から
Figure 2010243471
Here, the no-load stop time t t that is the stop time until the movable base 14 stops due to the dynamic frictional force of the installation surface 11 is obtained by setting v (t) = 0 in Equation 59. That is,
Figure 2010243471
It becomes. From number 59 and number 60
Figure 2010243471

数61から分かるように、重り16の質量W、可動台14の質量m、荷重手段15の質量m、落下距離Hが予め分かり、重り16が落下距離Hを落下したあと可動台14が停止するまでの無負荷停止時間tを測定できれば、動摩擦係数μを算出することができる。 As can be seen from several 61, the mass W of the weight 16, the mass m 0 of the movable base 14, the mass m 1 of the load means 15, see fall distance H in advance, after the movable table 14 at which the weight 16 is dropped falling distance H If the no-load stop time t t until stopping can be measured, the dynamic friction coefficient μ 2 can be calculated.

具体的な例を示す。重り16の質量W=0.3kg、可動台14の質量m=0.2kg、荷重手段15の質量m=0.1kg、落下距離H=0.1mとし、ケーブル12を搭載しない状態で、重り16が落下距離Hだけ落下したあと可動台14が停止するまでの無負荷停止時間tを測定すると2.05sであったとき、数61より、動摩擦係数μ=0.048が得られる。 A specific example is shown. Mass W = 0.3 kg of the weight 16, the mass m 0 = 0.2 kg of the movable table 14, the mass m 1 = 0.1 kg of load means 15, the falling distance H = 0.1 m, with no installed cables 12 When the no-load stop time t t until the movable table 14 stops after the weight 16 falls by the drop distance H is 2.05 s, the dynamic friction coefficient μ 2 = 0.048 is obtained from Equation 61. It is done.

動摩擦係数算出手段(不図示)は、数48に従って、予め入力された値、測定した動摩擦係数μ及び搭載停止距離xから動摩擦係数μを算出する。 The dynamic friction coefficient calculating means (not shown) calculates the dynamic friction coefficient μ 1 from the value inputted in advance, the measured dynamic friction coefficient μ 2 and the mounting stop distance x s according to the equation (48).

本実施形態によれば、可動台と設置面と間に動摩擦力があっても、動摩擦係数μを動摩擦力から測定することなく、可動台と設置面との動摩擦係数μ及び重りが落下距離Hを落下したあと可動台が停止するまでの搭載停止距離xから算出することができる。また、通信ケーブルのような線状物を実際の牽引速度又は引抜速度で或いはそれを上回る速度で引っ張って動摩擦係数μを測定することができる。 According to this embodiment, even if there is a dynamic friction force between the movable table and the installation surface, the dynamic friction coefficient μ 2 and the weight between the movable table and the installation surface fall without measuring the dynamic friction coefficient μ 1 from the dynamic friction force. It can be calculated from the mounting stop distance x s until the movable platform stops after dropping the distance H. Further, it is possible to measure the dynamic friction coefficient mu 1 linear, such as communication cables pulling the actual towing speed or drawing speed or in speed above it.

(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態は、可動台と設置面との動摩擦を考慮する場合である。本発明の第4の実施形態に係る動摩擦係数測定装置の構成を図5で説明する。図5において11は設置面、12は線状物としてのケーブル、13はケーブル12の一端を固定する線状物固定手段、14は設置面11上を移動可能な可動台、15はケーブル12に荷重する荷重手段、16はケーブル12を線状物固定手段13と反対方向に一定の牽引力で所定の距離だけ可動台14を牽引する牽引手段としての重り、17は重り16が高さHから落下したときに受け取る緩衝台である。
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment of the present invention is a case where dynamic friction between the movable table and the installation surface is taken into consideration. The configuration of a dynamic friction coefficient measuring apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5, 11 is an installation surface, 12 is a cable as a linear object, 13 is a linear object fixing means for fixing one end of the cable 12, 14 is a movable base movable on the installation surface 11, and 15 is a cable 12. A load means 16 for loading, a weight as a traction means for pulling the movable base 14 by a predetermined distance with a constant traction force in a direction opposite to the linear object fixing means 13, and 17 a weight 16 falling from a height H It is a buffer stand that you receive when you do.

本実施形態では、図5のように、ケーブル12を搭載しない状態で、可動台14を牽引し始めてから可動台14が所定の距離だけ移動するまでの移動時間である無負荷移動時間tを測定する。無負荷移動時間tから可動台14と設置面11との動摩擦係数μを算出する。算出した動摩擦係数μ及び測定した搭載停止距離xに基づいて、可動台14又は荷重手段15とケーブル12との動摩擦係数μを測定する。本実施形態は、動摩擦係数μの算出が第2の実施形態と異なる。ここでは、動摩擦係数μの算出について説明する。無負荷移動時間tの測定と搭載停止距離xの測定の順序は問わない。無負荷移動時間tを測定する際には、可動台14は、荷重手段15を搭載していてもよいし、搭載していなくてもよい。以下では、無負荷移動時間tの測定では、可動台14は、荷重手段15を搭載している。 In the present embodiment, as shown in FIG. 5, a no-load moving time t 1 that is a moving time from when the movable table 14 starts to be moved by a predetermined distance after the movable table 14 starts to be pulled without the cable 12 mounted. taking measurement. The dynamic friction coefficient μ 2 between the movable table 14 and the installation surface 11 is calculated from the no-load movement time t 1 . Based on the calculated dynamic friction coefficient μ 2 and the measured mounting stop distance x s , the dynamic friction coefficient μ 1 between the movable table 14 or the load means 15 and the cable 12 is measured. This embodiment is different from the second embodiment in the calculation of the dynamic friction coefficient μ 2 . Here, describing calculation of the dynamic friction coefficient mu 2. The order of measurement of the no-load travel time t 1 measured and the mounting stopping distance x s does not matter. When measuring the no-load movement time t 1 , the movable table 14 may or may not be loaded with the load means 15. In the following, the measurement of the no-load travel time t 1, the movable platform 14 is equipped with a load means 15.

無負荷移動時間tの測定を説明する。図5において、重り16が落下距離Hだけ、落下したときの可動台14の速度を算出する。まず、重り16の運動を考える。重り16の質量をW、重力加速度をg、可動台14の質量をm、荷重手段15の質量をm、可動台14と設置面11との動摩擦係数をμ、加速度をaとしたとき、重り16についての運動方程式は次式が得られる。

Figure 2010243471
可動台14についての運動方程式は次式が得られる。
Figure 2010243471
Explaining the measurement of the no-load travel time t 1. In FIG. 5, the speed of the movable base 14 when the weight 16 falls by the fall distance H is calculated. First, consider weight 16 exercise. The mass of the weight 16 is W, the acceleration of gravity is g, the mass of the movable table 14 is m 0 , the mass of the load means 15 is m 1 , the coefficient of dynamic friction between the movable table 14 and the installation surface 11 is μ 2 , and the acceleration is a. When the equation of motion for the weight 16 is obtained:
Figure 2010243471
The following equation is obtained as an equation of motion for the movable table 14.
Figure 2010243471

数62、数63より、加速度aは次式で得られる。

Figure 2010243471
これを書き直すと、次式が得られる。
Figure 2010243471
From equations 62 and 63, acceleration a is obtained by the following equation.
Figure 2010243471
Rewriting this gives the following equation:
Figure 2010243471

重りの落下距離をHとすると、落下距離Hを落下するのに要する時間tは、次式で得られる。

Figure 2010243471
数66より、
Figure 2010243471
となる。落下距離Hを落下したとき、重り16の速度Vは、次式となる。
Figure 2010243471
When the fall distance of the weight is H, the time t 1 required to drop the fall distance H is obtained by the following equation.
Figure 2010243471
From Equation 66
Figure 2010243471
It becomes. When the drop distance H is dropped, the speed V 0 of the weight 16 is as follows.
Figure 2010243471

数65、数66より動摩擦係数μは次式のように算出できる。

Figure 2010243471
数69より、次式が得られる。
Figure 2010243471
From Equations 65 and 66, the dynamic friction coefficient μ 2 can be calculated as follows.
Figure 2010243471
From Equation 69, the following equation is obtained.
Figure 2010243471

数70から分かるように、重り16の質量W、可動台14の質量m、荷重手段15の質量m、落下距離Hが予め分かり重り16が落下を開始してから、落下距離Hを落下するまでの無負荷移動時間tを測定できれば、動摩擦係数μを算出することができる。 As can be seen from the number 70, the mass W of the weight 16, the mass m 0 of the movable table 14, from the mass m 1, see fall distance H in advance weight 16 of the load means 15 starts falling, dropping a drop distance H If the no-load movement time t 1 until the measurement can be measured, the dynamic friction coefficient μ 2 can be calculated.

具体的な例を示す。重り16の質量W=0.3kg、可動台14の質量m=0.2kg、荷重手段15の質量m=0.1kg、落下距離H=0.1mとし、ケーブル12を搭載しない状態で、重り16が落下距離Hだけ落下するまでの無負荷移動時間tを測定すると0.207sであったとき、数70より、動摩擦係数μ=0.048が得られる。 A specific example is shown. The weight W of the weight 16 is 0.3 kg, the mass m 0 of the movable base 14 is 0.2 kg, the mass m 1 of the load means 15 is 0.1 kg, the drop distance H is 0.1 m, and the cable 12 is not mounted. When the no-load movement time t 1 until the weight 16 falls by the drop distance H is 0.207 s, the dynamic friction coefficient μ 2 = 0.048 is obtained from Equation 70.

動摩擦係数算出手段(不図示)は、数48に従って、予め入力された値、測定した動摩擦係数μ及び搭載停止距離xから動摩擦係数μを算出する。 The dynamic friction coefficient calculating means (not shown) calculates the dynamic friction coefficient μ 1 from the value inputted in advance, the measured dynamic friction coefficient μ 2 and the mounting stop distance x s according to the equation (48).

本実施形態によれば、可動台と設置面と間に動摩擦力があっても、動摩擦係数μを動摩擦力から測定することなく、可動台と設置面との動摩擦係数μ及び重りが落下距離Hを落下したあと可動台が停止するまでの搭載停止時間tから算出することができる。また、通信ケーブルのような線状物を実際の牽引速度又は引抜速度で或いはそれを上回る速度で引っ張って動摩擦係数μを測定することができる。 According to this embodiment, even if there is a dynamic friction force between the movable table and the installation surface, the dynamic friction coefficient μ 2 and the weight between the movable table and the installation surface fall without measuring the dynamic friction coefficient μ 1 from the dynamic friction force. after carriage dropped the distance H can be calculated from the mounting stop time t s until the stop. Further, the dynamic friction coefficient μ 1 can be measured by pulling a linear object such as a communication cable at an actual pulling speed or pulling speed or at a speed exceeding the pulling speed.

(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態に係る動摩擦係数測定装置の構成を図6で説明する。図6において、11は設置面、12は線状物としてのケーブル、13はケーブル12の一端を固定する線状物固定手段、14は設置面11上を移動可能な可動台、15はケーブル12に荷重する荷重手段、16はケーブル12を線状物固定手段13と反対方向に一定の牽引力で可動台14を牽引する牽引手段としての重り、17は重り16が落下したときに受け取る緩衝台、18は線状物固定手段13に印加される力を測定する応力測定手段である。
(Fifth embodiment)
The configuration of a dynamic friction coefficient measuring apparatus according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, 11 is an installation surface, 12 is a cable as a linear object, 13 is a linear object fixing means for fixing one end of the cable 12, 14 is a movable base movable on the installation surface 11, and 15 is a cable 12 A load means 16 for loading the cable 12, a weight as a traction means for pulling the movable base 14 with a constant traction force in the direction opposite to the linear object fixing means 13, and a buffer base 17 for receiving when the weight 16 falls, Reference numeral 18 denotes stress measuring means for measuring the force applied to the linear object fixing means 13.

搭載ガイド14a及び荷重ガイド15aのケーブル12との接触面の形状及び材質については第1の実施形態と同様である。   The shape and material of the contact surfaces of the mounting guide 14a and the load guide 15a with the cable 12 are the same as in the first embodiment.

第1の実施形態では、重り16の質量W、可動台14の質量m、荷重手段15の質量m、落下距離Hが予め分かり、重り16が落下距離Hを落下してから可動台14が停止するまでの搭載停止距離xを測定して、動摩擦係数μを算出した。本実施形態では、図6に示すように、重り16の質量W、荷重手段15の質量mが予め分かり、可動台14を牽引し始めてからケーブル12に引張力として印加される力、即ち、線状物固定手段13への力を測定して、動摩擦係数μを算出する。線状物固定手段13への力は、応力測定手段18で測定する。 In the first embodiment, the mass W of the weight 16, the mass m 0 of the movable base 14, the mass m 1 of the load means 15, see fall distance H in advance, the movable base from the weight 16 may fall a drop distance H 14 The mounting stop distance x s until the vehicle stopped was measured, and the dynamic friction coefficient μ 1 was calculated. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the mass W of the weight 16 and the mass m 1 of the load means 15 are known in advance, and the force applied as the tensile force to the cable 12 after starting to pull the movable base 14, that is, The force on the linear object fixing means 13 is measured, and the dynamic friction coefficient μ 1 is calculated. The force to the linear object fixing means 13 is measured by the stress measuring means 18.

動摩擦係数μ1は次式のように算出できる。

Figure 2010243471
数71より、動摩擦係数μが算出できる。
Figure 2010243471
The dynamic friction coefficient μ 1 can be calculated as follows:
Figure 2010243471
From Equation 71, the dynamic friction coefficient μ 1 can be calculated.
Figure 2010243471

数72から分かるように、荷重手段15の質量mが予め分かり、重り16が落下を開始してから力Fを測定できれば、動摩擦係数μを算出することができる。なお、本実施形態では、数72から分かるように、設置面11と可動台14との動摩擦力があっても、動摩擦係数の測定には影響を与えない。 As can be seen from Equation 72, if the mass m 1 of the load means 15 is known in advance and the force F can be measured after the weight 16 starts to fall, the dynamic friction coefficient μ 1 can be calculated. In this embodiment, as can be seen from Equation 72, even if there is a dynamic frictional force between the installation surface 11 and the movable table 14, the measurement of the dynamic friction coefficient is not affected.

具体的な例を示す。荷重手段15の質量m=0.1kgが予め分かり、力Fを測定すると、F=0.59kg・m/sであったとき、数72より、動摩擦係数μ=0.3が得られる。 A specific example is shown. When the mass m 1 = 0.1 kg of the load means 15 is known in advance and the force F is measured, when F = 0.59 kg · m / s 2 , the dynamic friction coefficient μ 1 = 0.3 is obtained from Equation 72. It is done.

重りの落下距離をHとすると、落下距離Hを落下するのに要する時間tは、次式で得られる。

Figure 2010243471
数73より、
Figure 2010243471
となる。落下距離Hを落下したとき、重り16の速度Vは、次式となる。
Figure 2010243471
When the fall distance of the weight is H, the time t 0 required to drop the fall distance H is obtained by the following equation.
Figure 2010243471
From Equation 73,
Figure 2010243471
It becomes. When the drop distance H is dropped, the speed V 0 of the weight 16 is as follows.
Figure 2010243471

具体的な例を示す。数75に示すように、落下距離H、又は重り16の質量Wと荷重手段15の質量mとの比を変えることにより任意の速度を得ることができる。具体的な例として、重り16の質量W=0.3kg、荷重手段15の質量m=0.1kg、落下距離H=0.1mとした条件では、V=0.89m/sが得られる。つまり、重り16がH=0.1mだけ落下したときの力Fを測定すれば、速度が0.89m/s程度でケーブルを挿入又は引抜をする場合の動摩擦係数が得られることになる。 A specific example is shown. As shown in Formula 75, an arbitrary speed can be obtained by changing the ratio of the drop distance H or the mass W of the weight 16 and the mass m 1 of the load means 15. As a specific example, under the condition that the mass W of the weight 16 is 0.3 kg, the mass m 1 of the load means 15 is 0.1 kg, and the drop distance H is 0.1 m, V 0 = 0.89 m / s is obtained. It is done. That is, if the force F when the weight 16 falls by H = 0.1 m is measured, the dynamic friction coefficient when the cable is inserted or pulled out at a speed of about 0.89 m / s can be obtained.

動摩擦係数算出手段(不図示)は、数72に従って、予め入力された値と測定した力Fから動摩擦係数を算出する。   A dynamic friction coefficient calculation unit (not shown) calculates a dynamic friction coefficient from a value input in advance and the measured force F according to Equation 72.

本実施形態によれば、断面が長方形や正方形等の四辺形の通信ケーブルのような線状物を実際の牽引速度又は引抜速度で引っ張って動摩擦係数を測定することができ、また、線状物に引張り力として印加される力から算出することができる。さらに、本実施形態によれば、可動台と設置面の動摩擦の大小に無関係に、線状物を実際の牽引速度又は引抜速度で引っ張って動摩擦係数を測定することができる。   According to this embodiment, it is possible to measure a coefficient of dynamic friction by pulling a linear object such as a quadrilateral communication cable having a rectangular or square cross section at an actual pulling speed or a pulling speed. It can be calculated from the force applied as the tensile force. Furthermore, according to the present embodiment, the dynamic friction coefficient can be measured by pulling the linear object at the actual pulling speed or the pulling speed regardless of the dynamic friction between the movable table and the installation surface.

本発明の動摩擦係数測定装置は、ケーブルのような線状物の動摩擦係数の測定に適用することができる。   The dynamic friction coefficient measuring apparatus of the present invention can be applied to the measurement of the dynamic friction coefficient of a linear object such as a cable.

11:設置面
12:線状物としてのケーブル
13:線状物固定手段
14:可動台
14a:搭載ガイド
15:荷重手段
15a:荷重ガイド
16:牽引手段としての重り
17:緩衝台
18:応力測定手段
19:加重手段固定ガイド
11: Installation surface 12: Cable 13 as a linear object 13: Linear object fixing means 14: Movable base 14a: Mounting guide 15: Load means 15a: Load guide 16: Weight as traction means 17: Buffer base 18: Stress measurement Means 19: Weighting means fixing guide

Claims (21)

線状物の動摩擦係数を測定する動摩擦係数測定装置であって、
前記線状物の一端を固定する線状物固定手段と、
前記線状物を搭載する搭載ガイドを有し、設置面上を移動可能な可動台と、
前記可動台の前記搭載ガイドに対向して前記線状物に接触する荷重ガイドを有し、前記荷重ガイドを介して前記線状物に荷重する荷重手段と、
前記線状物固定手段と反対方向に一定の牽引力で前記可動台を牽引する牽引手段と、を備え、
前記搭載ガイド及び前記荷重ガイドの前記線状物との接触面は、形状が平坦であることを特徴とする動摩擦係数測定装置。
A dynamic friction coefficient measuring device for measuring a dynamic friction coefficient of a linear object,
A linear object fixing means for fixing one end of the linear object;
A movable base having a mounting guide for mounting the linear object, and movable on the installation surface;
A load means for contacting the linear object facing the mounting guide of the movable table, and loading means for loading the linear object via the load guide;
Traction means for towing the movable table with a constant traction force in a direction opposite to the linear object fixing means,
The dynamic friction coefficient measuring device according to claim 1, wherein contact surfaces of the mounting guide and the load guide with the linear object have a flat shape.
前記牽引手段は、一定の牽引力で所定の距離だけ前記可動台を牽引し、
前記可動台を前記所定の距離だけ牽引してから前記可動台が停止するまでの停止距離を測定する停止距離測定手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の動摩擦係数測定装置。
The pulling means pulls the movable table by a predetermined distance with a constant pulling force,
The dynamic friction coefficient measuring device according to claim 1, further comprising stop distance measuring means for measuring a stop distance from when the movable table is pulled by the predetermined distance until the movable table stops.
前記停止距離測定手段の測定した前記搭載ガイドと前記荷重ガイドとで前記線状物を挟持しながら前記可動台を前記所定の距離だけ牽引したあと前記可動台が停止するまでの停止距離である搭載停止距離から前記線状物の動摩擦係数を算出する動摩擦係数算出手段をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の動摩擦係数測定装置。   Mounting that is a stopping distance until the movable base stops after the movable base is pulled by the predetermined distance while holding the linear object between the mounting guide and the load guide measured by the stop distance measuring means. The dynamic friction coefficient measuring device according to claim 2, further comprising dynamic friction coefficient calculation means for calculating a dynamic friction coefficient of the linear object from a stop distance. 前記停止距離測定手段の測定した前記搭載ガイドと前記荷重ガイドとで前記線状物を挟持しながら前記可動台を前記所定の距離だけ牽引したあと前記可動台が停止するまでの停止距離である搭載停止距離及び前記線状物を搭載しないときの前記可動台と前記設置面との動摩擦係数から前記線状物の動摩擦係数を算出する動摩擦係数算出手段をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の動摩擦係数測定装置。   Mounting that is a stopping distance until the movable base stops after the movable base is pulled by the predetermined distance while holding the linear object between the mounting guide and the load guide measured by the stop distance measuring means. 3. The apparatus according to claim 2, further comprising dynamic friction coefficient calculating means for calculating a dynamic friction coefficient of the linear object from a stop distance and a dynamic friction coefficient between the movable table and the installation surface when the linear object is not mounted. The dynamic friction coefficient measuring device described. 前記動摩擦係数算出手段が、前記線状物を搭載しないで前記可動台を所定の距離だけ牽引したあと前記可動台が停止するまでの停止距離である無負荷停止距離から前記可動台と前記設置面との動摩擦係数を算出することを特徴とする請求項4に記載の動摩擦係数測定装置。   The movable base and the installation surface from a no-load stop distance, which is a stop distance until the movable base stops after the dynamic friction coefficient calculating means pulls the movable base by a predetermined distance without mounting the linear object. The dynamic friction coefficient measuring apparatus according to claim 4, wherein the dynamic friction coefficient is calculated. 前記動摩擦係数算出手段が、前記線状物を搭載しないで前記可動台を所定の距離だけ牽引したあと前記可動台が停止するまでの停止時間である無負荷停止時間から前記可動台と前記設置面との動摩擦係数を算出することを特徴とする請求項4に記載の動摩擦係数測定装置。   The movable base and the installation surface from a no-load stop time, which is a stop time until the movable base stops after the dynamic friction coefficient calculating means pulls the movable base by a predetermined distance without mounting the linear object. The dynamic friction coefficient measuring apparatus according to claim 4, wherein the dynamic friction coefficient is calculated. 前記動摩擦係数算出手段が、前記線状物を搭載しないで前記可動台を牽引し始めてから前記可動台が所定の距離だけ移動するまでの移動時間である無負荷移動時間から前記可動台と前記設置面との動摩擦係数を算出することを特徴とする請求項4に記載の動摩擦係数測定装置。   The movable base and the installation from the no-load movement time, which is the movement time from when the dynamic friction coefficient calculating means starts to pull the movable base without mounting the linear object until the movable base moves by a predetermined distance The dynamic friction coefficient measuring device according to claim 4, wherein a dynamic friction coefficient with a surface is calculated. 前記線状物固定手段を保持し、前記牽引手段が前記可動台を牽引中に前記線状物を介して前記線状物固定手段に印加される力を測定する応力測定手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の動摩擦係数測定装置。   It further comprises stress measuring means for holding the linear object fixing means, and measuring the force applied to the linear object fixing means via the linear object while the pulling means pulls the movable base. The dynamic friction coefficient measuring apparatus according to claim 1, wherein 前記応力測定手段の測定した力から前記線状物の動摩擦係数を算出する動摩擦係数算出手段をさらに備えることを特徴とする請求項8に記載の動摩擦係数測定装置。   9. The dynamic friction coefficient measuring device according to claim 8, further comprising dynamic friction coefficient calculating means for calculating a dynamic friction coefficient of the linear object from the force measured by the stress measuring means. 前記牽引手段が、前記可動台を牽引して前記所定の距離と同じ高さから落下する重りを有することを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の動摩擦係数測定装置。   The dynamic friction coefficient measuring apparatus according to claim 1, wherein the pulling means has a weight that pulls the movable table and drops from the same height as the predetermined distance. 前記牽引手段が、前記可動台を牽引して落下する重りを有することを特徴とする請求項1、8又は9に記載の動摩擦係数測定装置。   The dynamic friction coefficient measuring apparatus according to claim 1, wherein the pulling unit has a weight that pulls the movable table to drop. 前記搭載ガイド及び前記荷重ガイドの前記線状物との接触面は、材質が前記線状物の表面の材質と同じであることを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載の動摩擦係数測定装置。   The dynamic friction coefficient according to any one of claims 1 to 11, wherein the contact surfaces of the mounting guide and the load guide with the linear object are made of the same material as that of the surface of the linear object. measuring device. 線状物の動摩擦係数を測定する動摩擦係数測定方法であって、
線状物の一端を固定し、
前記線状物を搭載し、前記線状物との接触面の形状が平坦な搭載ガイドを有し、設置面上を移動可能な可動台と、前記可動台の前記搭載ガイドに対向して前記線状物を収容し、前記線状物との接触面の形状が平坦な荷重ガイドを有し、前記荷重ガイドで前記線状物に荷重する荷重手段と、で前記線状物を挟持しながら前記線状物の他端の方向に一定の牽引力で所定の距離だけ前記可動台を牽引し、
前記可動台を前記所定の距離だけ牽引してから前記可動台が停止するまでの停止距離である搭載停止距離を測定することによって、前記線状物の動摩擦係数を測定することを特徴とする動摩擦係数測定方法。
A dynamic friction coefficient measuring method for measuring a dynamic friction coefficient of a linear object,
Fix one end of the wire,
The linear object is mounted, the mounting surface of the contact surface with the linear object has a flat mounting guide, a movable table movable on the installation surface, and the mounting table facing the mounting guide of the movable table While holding the linear object with load means for accommodating the linear object, having a load guide having a flat contact surface with the linear object, and loading the linear object with the load guide, Tow the movable base by a predetermined distance with a constant traction force in the direction of the other end of the linear object,
The dynamic friction coefficient of the linear object is measured by measuring a mounting stop distance, which is a stop distance from when the movable base is pulled by the predetermined distance until the movable base stops. Coefficient measurement method.
前記線状物の動摩擦係数は、前記搭載停止距離及び前記線状物を搭載しないときの前記可動台と前記設置面との動摩擦係数から算出することを特徴とする請求項13に記載の動摩擦係数測定方法。   The dynamic friction coefficient according to claim 13, wherein the dynamic friction coefficient of the linear object is calculated from the dynamic friction coefficient between the movable table and the installation surface when the linear object is not mounted. Measuring method. 前記線状物を搭載しないときの前記可動台と前記設置面との動摩擦係数は、前記線状物を搭載しないで前記可動台を一定の牽引力で所定の距離だけ牽引したあと前記可動台が停止するまでの停止距離である無負荷停止距離を測定することによって、算出することを特徴とする請求項14に記載の動摩擦係数測定方法。   The coefficient of dynamic friction between the movable base and the installation surface when the linear object is not mounted is such that the movable base stops after the movable base is pulled by a predetermined distance with a constant pulling force without mounting the linear object. The dynamic friction coefficient measuring method according to claim 14, wherein the calculation is performed by measuring a no-load stop distance that is a stop distance until the start. 前記線状物を搭載しないときの前記可動台と前記設置面との動摩擦係数は、前記線状物を搭載しないで前記可動台を一定の牽引力で所定の距離だけ牽引したあと前記可動台が停止するまでの停止時間である無負荷停止時間を測定することによって、算出することを特徴とする請求項14に記載の動摩擦係数測定方法。   The coefficient of dynamic friction between the movable base and the installation surface when the linear object is not mounted is such that the movable base stops after the movable base is pulled by a predetermined distance with a constant pulling force without mounting the linear object. The dynamic friction coefficient measurement method according to claim 14, wherein the calculation is performed by measuring a no-load stop time that is a stop time until the start. 前記線状物を搭載しないときの前記可動台と前記設置面との動摩擦係数は、前記線状物を搭載しないで一定の牽引力で所定の距離だけ前記可動台を牽引し、前記可動台を牽引し始めてから前記可動台が所定の距離だけ移動するまでの移動時間である無負荷移動時間を測定することによって、算出することを特徴とする請求項14に記載の動摩擦係数測定方法。   When the linear object is not mounted, the coefficient of dynamic friction between the movable table and the installation surface pulls the movable table by a predetermined distance with a constant traction force without mounting the linear object, and pulls the movable table. The dynamic friction coefficient measuring method according to claim 14, wherein the dynamic friction coefficient measuring method is calculated by measuring a no-load moving time which is a moving time until the movable table moves by a predetermined distance after starting to move. 前記可動台を牽引する重りを前記所定の距離と同じ高さから落下させることによって、一定の牽引力で所定の距離だけ前記可動台を牽引することを特徴とする請求項13から17のいずれかに記載の動摩擦係数測定方法。   18. The movable table is pulled by a predetermined distance with a constant traction force by dropping a weight for pulling the movable table from the same height as the predetermined distance. The dynamic friction coefficient measuring method as described. 線状物の動摩擦係数を測定する動摩擦係数測定方法であって、
線状物の一端を保持したまま、
前記線状物を搭載し、前記線状物との接触面の形状が平坦な搭載ガイドを有し、設置面上を移動可能な可動台と、前記可動台の前記搭載ガイドに対向して前記線状物を収容し、前記線状物との接触面の形状が平坦な荷重ガイドを有し、前記荷重ガイドで前記線状物に荷重する荷重手段と、で前記線状物を挟持しながら前記線状物の他端の方向に一定の牽引力で所定の距離だけ前記可動台を牽引し、
前記牽引手段が前記可動台を牽引中に、前記線状物に引張り力として印加される力を測定することによって、前記線状物の動摩擦係数を測定することを特徴とする動摩擦係数測定方法。
A dynamic friction coefficient measuring method for measuring a dynamic friction coefficient of a linear object,
While holding one end of the wire,
The linear object is mounted, the mounting surface of the contact surface with the linear object has a flat mounting guide, a movable table movable on the installation surface, and the mounting table facing the mounting guide of the movable table While holding the linear object with load means for accommodating the linear object, having a load guide having a flat contact surface with the linear object, and loading the linear object with the load guide, Tow the movable base by a predetermined distance with a constant traction force in the direction of the other end of the linear object,
A dynamic friction coefficient measuring method, wherein the dynamic friction coefficient of the linear object is measured by measuring a force applied as a tensile force to the linear object while the pulling means pulls the movable table.
前記可動台を牽引する重りを落下させることによって、一定の牽引力で前記可動台を牽引することを特徴とする請求項19に記載の動摩擦係数測定方法。   The dynamic friction coefficient measuring method according to claim 19, wherein the movable table is pulled with a constant traction force by dropping a weight that pulls the movable table. 前記搭載ガイド及び前記荷重ガイドの前記線状物との接触面は、材質が前記線状物の表面の材質と同じであることを特徴とする請求項13から20のいずれかに記載の動摩擦係数測定方法。   The dynamic friction coefficient according to any one of claims 13 to 20, wherein the contact surfaces of the mounting guide and the load guide with the linear object are made of the same material as that of the surface of the linear object. Measuring method.
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