JPH08178770A - ロープ張力測定装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 既に張られているワイヤ・ロープの張力を簡
単かつ高い精度で測定できる，持ち運び可能なロープ張
力測定装置および方法を提供する。 【構成】 張力測定器１のフレーム２に着脱可能に設け
られた２つのロープ受け26でロープＲの２箇所を支持す
る。これらのロープ受け26の中間位置において，油圧ジ
ャッキを用いてロープＲを押圧する。押圧力を変えなが
ら圧縮形ロード・セル４およびマイクロ・メータ５で押
し圧力Ｐとたわみ量Ｈを計測する。同じ種類のロープに
ついてあらかじめ測定しておいた押し圧力Ｐとたわみ量
Ｈとロープ張力Ｔとの関係（キャリブレーション・デー
タ）を参照して，ロープ張力Ｔを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】この発明はロープの張力を測定する装置お
よび方法に関する。

【０００２】

【背景技術】橋梁，工場，建築物，その他の構造物また
は施設にすでに架設されているロープの張力を測定する
方法として，ロード・セルを用いるものがある。この方
法は張力を正確に測定できるという特長をもつ。しかし
ながら，既に架設されているロープの張力を測定する場
合には，そのロープにロード・セルを新たに組込ませな
ければならない。しかしながら，ロード・セルを組込め
ない場合もあり，そのときには張力の測定そのものがで
きない。

【０００３】既に架設されたロープの張力を測定するの
に適した方法に振動法がある。この方法は，ロープに振
動を与え，振動の伝播速度または振動の減衰状況から張
力を求めるものである。

【０００４】振動の伝播速度から張力を算出する方法
は，架設したワイヤ・ロープの途中に振動の伝播を阻害
するものが存在すると測定不能となる。

【０００５】振動の減衰状況から張力を算出する方法
は，正確なロープの長さを測定することがまず必要であ
り。つぎに同じ長さ，同じ構造のロープでキャリブレー
ションを行う必要がある。

【０００６】

【発明の開示】この発明は，既に架設されているロープ
の張力を簡単かつ比較的高い精度で測定できる，現場へ
の持ち運び可能なロープ張力測定装置および方法を提供
することを目的とする。

【０００７】この発明によるロープ張力測定装置は，フ
レームと，このフレームに間隔をおいて取付けられ，支
点として作用する２つのロープ受けと，２つのロープ受
けの中間の位置においてロープ受けに受けられたロープ
をその反対側から押す押圧機構と，押圧機構による押し
圧力を計測する押圧力計測装置と，押圧されたことによ
り生じるロープのたわみ量を計測するたわみ量計測装置
とを備えたものである。

【０００８】この発明によるロープ張力測定方法は，張
力を測定すべきロープと同じ種類のロープについて，そ
のロープを２箇所において受けかつそれらの中間位置で
押圧し，押圧力と押圧により生じるロープのたわみ量と
の関係をロープ張力を変えてあらかじめ設定することに
より参照データを作成しておき，張力を測定すべきロー
プを２箇所において受けかつそれらの中間位置で押圧
し，押圧力と押圧により生じるロープのたわみ量とを測
定し，測定した押圧力とたわみ量を上記参照データと比
較することによりロープの張力を決定するものである。

【０００９】この発明によると，張力測定装置のフレー
ムに設けられた２つのロープ受けによってロープの２箇
所が受けられ，これらの中間位置においてロープが押圧
される。押圧力とロープのたわみ量が少なくとも一個ま
たは複数個測定される。

【００１０】同じ種類のロープについてあらかじめ測定
されている押圧力とたわみ量とロープ張力との関係から
ロープ張力が決定される。

【００１１】押圧機構としては手動式もしくは電動式油
圧ジャッキ，またはねじ等が用いられる。押圧力計測装
置として圧縮形ロード・セルや他の圧力計が用いられ
る。たわみ量計測装置としてはマイクロ・メータ，その
他の変位測定器が用いられる。

【００１２】この発明によると，比較的簡単な作業で比
較的高い精度の張力測定が可能である。この発明による
張力測定装置または測定器は持ち運び可能である。また
既に架設されているロープについても，この測定装置を
現場に持ち込み，その場で取付けて測定することができ
る。

【００１３】

【実施例】図１（Ａ）および（Ｂ）はロープ張力測定の
原理を示すものである。

【００１４】図１（Ａ）を参照して，架設されているロ
ープＲを適当な間隔Ｌをあけた２つの支点Ａで支える。
２つの支点Ａの中間位置Ｂにおいて，ロープＲを支点Ａ
とは反対側から押す。図１（Ｂ）に示すように，押し点
Ｂで押し圧力Ｐが加えられたロープＲは２つの支点Ａの
間でたわむ。

【００１５】押し圧力ＰとロープＲのたわみ量Ｈと張力
Ｔとの間には一定の関係がある。図２は張力Ｔ（ｔ）を
パラメータとして押し圧力Ｐ（kg）とたわみ量Ｈ（mm）
との関係を表すグラフの一例である。この関係を前もっ
て実験により掴んでおけば，たわみ量Ｈと押し圧力Ｐと
を計測することにより，グラフから容易に張力Ｔを求め
ることができる。張力を求める処理はパーソナル・コン
ピュータを用いて行うこともできる。

【００１６】上述した張力測定原理を実現するロープ張
力測定装置が図３および図４に示されている。このロー
プ張力装置は，現場に容易に持ち運びができ，かつ既に
架設されているロープのどの部分にも簡単に脱着でき，
ロープに取付けられたときには，支点Ａと押しＢ点とを
実現する測定器１を含んでいる。

【００１７】測定器１はフレーム２を備えている。フレ
ーム２は概略三角形の２枚の側板20Ａ，20Ｂを含んでい
る。これらの側板20Ａ，20Ｂは互いに平行に配置されて
おり，その中央上部においてシリンダ支持兼連結部材21
によって堅固に結合されている。

【００１８】側板20Ａおよび20Ｂには，それらの両側部
分において複数個（ここでは５個）の穴20ａおよび20ｂ
が左右対称にかつ対をなしてあけられている。これらの
対をなす穴のうち，左側の一対および右側の一対には，
ローラ25を回転自在に支持する軸24がそれぞれ挿通さ
れ，かつナット28により固定される。ローラ25の外周面
には，その軸方向に直交する方向にのびる半円周状のロ
ープ受け26が固定されている。

【００１９】ロープ受け26が上述したロープＲの支点Ａ
として作用する。一般にロープ（金属製，樹脂製を問わ
ない）は多数本のコードがねじられて構成される。した
がって，その表面には凹凸がある。これらの表面の凹凸
の存在にかかわらず正しい張力計測を行うために，ロー
プをある種類の面積をもつロープ受け26によって受ける
訳である。ロープ受け26はロープＲの長さ方向にある長
さをもっているが，計測の再現性（図２に示すたわみ量
と押し圧力と張力との関係）は充分にある。

【００２０】軸24が挿通される左右二対の穴（20ａ，20
ｂ）間の距離が図１に示す支点Ａ間の距離Ｌに相当す
る。複数対の穴のうち任意のものが，ロープＲの太さ等
に応じて適宜選定される。ロープ受け26が取付けられた
ローラ25を支持する軸24は任意の穴に設けることができ
るように着脱自在である。種々の曲率をもつロープ受け
26が取付けられた複数種類のローラ25をあらかじめ用意
しておき，計測しようとするロープの太さ等に応じて適
切なものを選定することが好ましい。

【００２１】連結部材21の中央に円形穴部29が形成され
ている。この円形穴部29には油圧ジャッキのシリンダ30
が堅固に固定されている。シリンダ30の側面からホース
31が延び，外部に設けられた手動式の油圧ポンプ32に連
結されている。手動式油圧ポンプ32を操作することによ
って，油圧ジャッキのロッド33はシリンダ30から，ロー
プ受け25に受けられたロープＲの方に向けて突出る。油
圧ジャッキのリリーズ弁を開放することによりシリンダ
30を元の位置に戻すことができる。

【００２２】電源を容易に得ることができる場所で使用
するものの場合には，手動式油圧ポンプ32の代わりに電
動式油圧ポンプを用いてもよい。またシリンダ30と油圧
ポンプ32が一体に形成された油圧ジャッキを用いてもよ
い。さらにロープＲに押し圧力を加える手段として，油
圧ジャッキの他にネジやその他の機構，またはこれらを
複合することにより得られる機構を用いてもよい。

【００２３】油圧ジャッキのロッド33の先端には，押し
圧力Ｐを計測するための圧縮型ロード・セル４が設けら
れている。ロード・セル４の底面中央部にはロープＲを
押圧する部分であるロード・ボタン40が突出している。
ロード・ボタン40のロープＲに接触する面は，張力測定
の際にロープの表面の凹凸の影響を受けないように，あ
る程度の広さをもっている。ロード・セル４の側面から
ケーブル41が引出され，計測した押し圧力Ｐの値を表示
するための外部に設けられた表示装置42に接続されてい
る。

【００２４】ロード・セル４はロープＲの押し圧力Ｐを
正確に測定するために有効である。ロード・セル４の外
表面に表示装置を設けてもよい。手動式または電動式油
圧ポンプに設けられた圧力計によって押し圧力Ｐを計測
するようにしてもよい。

【００２５】一方の側板20Ａの外面に，中央に切欠き51
を有するマイクロ・メータ支持板50が固定されている。
油圧ジャッキ３のロッド33の側板20Ａ側の側面に，直角
に折曲がった金属片52が固定されている。金属片52は側
板20Ａの中央に形成された穴27およびマイクロ・メータ
支持板50の切欠き51を通して，外方へ突出している。金
属片52は切欠き51によってその左右を上下動自在に案内
される。

【００２６】マイクロ・メータ支持板50には，ロープＲ
のたわみ量Ｈを計測するためのマイクロ・メータ５が固
定されている。マイクロ・メータ５には上下方向にスピ
ンドル（ロッド）53が貫通しており，このスピンドル53
は常時上方に付勢されている。スピンドル53の微小変位
量を計測し表示するためのディジタル表示器54がマイク
ロ・メータ５に設けられている。

【００２７】切欠き51から突出した金属片52の中央に穴
55が形成され，この穴55をスピンドル53が通っている。
スピンドル53にはねじが切られ，このねじにナット56が
上下方向に調節自在に固定されている。スピンドル53は
上方に付勢されているので，ナット56が金属片52に接し
ている。油圧ジャッキ３を駆動すると，ナット56を介し
てスピンドル53が金属板52によって押下げられ，その押
下げられた移動距離（ロープＲのたわみ量）が表示器54
上に表示される。

【００２８】既に架設されているロープＲの張力を測定
する手順について説明する。

【００２９】まず左右のナット28を取外し，２本の軸24
を側板20Ａ，20Ｂの穴20ａ，20ｂから抜取るとともに，
ローラ25もフレーム２から取外す。もっとも，軸24やロ
ーラ25をフレーム２と別体にして保管，運搬するときに
はこの作業は不要である。

【００３０】測定器１の２枚の側板20Ａと20Ｂとの間に
張力を測定すべきロープＲが位置するようにフレーム２
を位置決めし，ロープＲの太さに応じた二対の穴20ａ，
20ｂを選び，選択した穴20ａ，20ｂにローラ25と軸24を
取付ける。

【００３１】油圧ジャッキを駆動し，ロード・ボタン40
がロープＲの表面に触れる程度の位置までロッド33を下
降させる。同時にスピンドル53に固定されたナット56の
位置を調整して，表示器54に表示されたたわみ量Ｈが零
になるようにスピンドル53を初期位置に定める。

【００３２】油圧ポンプ32でロッド33を徐々にロープＲ
の方向に突出させると，ロープ受け26によって２箇所で
支持されたロープＲはその中央でロード・ボタン40に押
圧され，たわみ始める。ロード・セル４が検出した油圧
ジャッキの押し圧力Ｐは表示装置42に，マイクロ・メー
タ５が検出したロープＲのたわみ量Ｈは表示器54にそれ
ぞれ表示される。たわみ量Ｈと押し圧力Ｐの値を複数点
について（少なくとも１点）メモし，またはあらかじめ
測定してあるたわみ量Ｈ，押し圧力Ｐ，張力Ｔの関係を
表すグラフ（図２参照）上にプロットし，このグラフか
らロープＲの張力Ｔを決定する。

【００３３】張力測定後は，再び軸24およびローラ26を
側板20Ａ，20Ｂから取外し，ロープＲから測定器１を取
外し，元の状態に復元する。

【００３４】張力を測定しようとする種類（構造，材
質，太さ）のロープについて，あらかじめ図２に示すよ
うなキャリブレーション・データを測定しておく。これ
はその種類のロープを張力試験機に張っておき，上述し
た測定手順と同じように上記測定器１をロープに取付け
る。張力試験機における張力を変化させながら，各張力
ごとに，たわみ量と押し圧力とを測定する。

【００３５】このようなキャリブレーション・データを
得たときと同じ測定条件の下で，現場において上記測定
器を用いて測定すればよい。同じ測定条件とは，ローラ
25（ロープ受け26）の種類，これを取付ける二対の穴の
位置等を同じくすることである。同じ測定条件であるの
でよい再現性がある。

【００３６】張力を細かく変化させたキャリブレーショ
ン・データを作成しておけば，張力の測定精度は高ま
る。

【００３７】最も簡単には図２に示すようなグラフをあ
らかじめ作成しておき，このグラフ上に現場での測定デ
ータをプロットして張力を求めればよい。キャリブレー
ション・データをコンピュータ内に格納しておき，現場
で得られた測定データをコンピュータに入力して，補間
法等により張力値を算出させるようにしてもよい。押し
圧力，たわみ量を表す電気信号を測定器から直接にコン
ピュータに入力させてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】張力測定の原理を示すものであり，（Ａ）はロ
ープを押圧する前の状態を，（Ｂ）はロープを押圧して
いる状態を示している。

【図２】張力Ｔ，たわみ量Ｈ，押し圧力Ｐの関係を示す
グラフの例を示す。

【図３】張力測定装置を示す斜視図である。

【図４】張力測定装置を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 張力測定器 ２ フレーム ４ 圧縮型ロード・セル ５ マイクロ・メータ 26 ロープ受け Ｒ ロープ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームと，このフレームに間隔をおい
   て取付けられ，支点として作用する２つのロープ受け
   と，２つのロープ受けの中間の位置においてロープ受け
   に受けられたロープをその反対側から押す押圧機構と，
   押圧機構による押し圧力を計測する押圧力計測装置と，
   押圧されたことにより生じるロープのたわみ量を計測す
   るたわみ量計測装置と，を備えたロープ張力測定装置。
2. 【請求項２】 ロープ受けの位置が調節自在である，請
   求項１に記載のロープ張力測定装置。
3. 【請求項３】 フレームと，このフレームに間隔をおい
   て着脱自在に取付けられる２つのロープ受けと，２つの
   ロープ受けの中間の位置において，ロープ受けに受けら
   れたロープをその反対側から押す押圧機構と，を備えた
   ロープ張力測定器。
4. 【請求項４】 張力を測定すべきロープと同じ種類のロ
   ープについて，そのロープを２箇所において受けかつそ
   れらの中間位置で押圧し，押圧力と押圧により生じるロ
   ープのたわみ量との関係をロープ張力を変えてあらかじ
   め設定することにより参照データを作成しておき，張力
   を測定すべきロープを２箇所において受けかつそれらの
   中間位置で押圧し，押圧力と押圧により生じるロープの
   たわみ量とを測定し，測定した押圧力とたわみ量を上記
   参照データと比較することによりロープの張力を決定す
   る，ロープ張力測定方法。