JPS63252238A - ロ−プと滑車との摩擦試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はロープと滑車との摩擦試験装置に関するもの
であり、特に、エレベータ等のロープと滑車との間の摩
擦係数を求める試験装置に関するものである。

［従来の技術］ 第２図は従来のロープと滑車との摩擦試験装置を示す模
式斜視図、第３図はロープと滑車との摩擦について説明
するための正面からみた説明図、第４図はエレベータに
おけるロープと滑車との関係を示す模式図である。

第２図において、（１）はエレベータのロープ、（２）
は前記ロープ（１）の一端に吊り下げられている重り、
（３）はロープ（１）が巻き掛けられている滑車、（４
）はロープ（１）の他方の端部に連結されているロード
セルＡであり、ロープ（１）に作用する張力を検出する
ものである。

（６）は滑車（３）の回転速度を減速する減速機（５）
を介して滑車（３）を回転させるモータＡである。

従来のロープと滑車との摩擦試験装置は上記のように構
成されていた。この動作について以下に説明する。

ロープ（１）は重り（２）による抑圧状態で滑車（３）
に接触している。滑車（３）を矢印方向に回転させると
、この滑車（３）とロープ（１）の間の摩擦力により、
重り（２）の？ｉ？ｉ重に、更に、滑車（３）の回転力
の影響が加わり、ロードセルＡ（４）に大ぎな張力が作
用する。

したがって、この張力及び重り（２）の重さから、ロー
プ（１）と滑車（３）との摩擦係数を算出することがで
きる。この算出方法について第３図を基に以下に説明す
る。

いま、重り（２）による張力をＴｏ、ロードセルＡ（４
）に作用する張力を丁、とすれば、次の関係式が成り立
つ。

Ｔ１　＝Ｔｏｅ　Ｘ　Ｄ　（μθ） ここで、μはロープ（１）と滑車（３）との間の摩擦係
数、θはロープ（１）の巻きイ」り角度（ラジアン）で
ある。

この関係から、ロードセルＡ（４）に作用する張力Ｔ１
を測定することにより、摩擦係数μは次のように求まる
。

μ−（１１０）ＩｏΩ。（Ｔ、／Ｔｏ）以上のごとく、
従来のロープと滑車とのＩ！Ｉ毘試験菰首はロープ（１
）を滑車（３）に固定して、この滑車（３）を強制的に
回転させて試験を行なう装置である。

次に、エレベータにおけるロープと滑車との関係につい
て第４図に示す模式図を基に説明する。

なお、図中、（１）から（３）は第２図の構成部分と同
一または相当する構成部分である。

図において、（７）はエレベータのカゴ至、（８）は重
り（２）の吊り下げ位置をカゴ至（７）の吊り下げ位置
から離すためのそらせ車である。

通常、エレベータのロープ（１）及び滑車（３）の概略
構成は上記のようになっており、滑車（３）を回転させ
ロープ（１）を移動させることにより、カゴ至（７）の
上昇或いは下降運転を行なうものである。したがって、
このロープ（１）と滑車（３）との間の摩擦係数の大小
は、ロープ（１）の耐用寿命等に大ぎな影響を与える。

このロープ（１）の耐用寿命を延ばすために、例えば、
ＵＳＰ　３．８３８．７５２等で開示されている技術が
ある。

このように、ロープ（１）と滑車（３）との間の摩擦係
数はエレベータの安全設ｈ１上極めて重要であるから、
正確な値を知る必要があった。ところが、実際のエレベ
ータでロープ（１）と滑車（３）との摩擦係数を測定す
ることは極めて困難であった。そこで、この代替手段と
して第２図に示したような方法が用いられていた。

また、このような［１−プ（１）と滑車（３）との１８
！擦力等を測定する装置は、特開昭５２−１４６２８７
号公報に記載された技術が公知である。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のような従来のロープと滑車との摩擦試験装置では
、ロープ（１）の一端を完全に固定し、滑車（３）を無
理に回転させて試験をするから、ロープ（１）と′ｆＪ
１車（３）との間には大きなスベリが生じていた。しか
し、実際のエレベータの構造では第４図に示したように
、ロープ（１）と滑車（３）との間には、エレベータカ
ゴ至（７）と重り（２）とが均衡を保たれてＪ３す、そ
れ程人ぎなスベリは生じていない。このように、従来の
試験装置と実際のエレベータとでは、ロープ（１）と滑
車（３）との間の接触状態が異なっていた。

このため、従来のロープと滑車との摩擦試験装δにより
導き出される摩擦係数と、実際のエレベータの運転状態
によるロープ（１）と滑車（３）との間の摩擦係数とで
は、その値に大ぎな差が生ずるという問題点があった。

これを具体的な数字で示すと、例えば、実際のエレベー
タの場合に１１、約０．０８の摩擦係数であるのに、従
来のロープと滑車との摩擦試験装置を用いた場合には、
約０．２であるというＪ：うに、かなり大きな誤差が生
じていた。

そこで、この発明はかかる問題点を解消するためになさ
れたものであり、実際のエレベータの運転中のロープと
滑車との間の摩擦係数により近い精度の摩擦係数を求め
ることができるロープと滑車との摩擦試験装置を得るこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明にかかるロープと滑車との摩擦試験装置は、滑
車試片を一定の速度で移動させる往復動手段と、前記滑
車試片にロープ試片を断続的に押圧する断続押圧手段と
、前記滑車試片とロープ試片との押圧力及び摩擦力を測
定するためのロードセルからなるものである。

１作用］ この発明においては、往復動手段で滑車試片を一定の速
度で移動させつつ、断続押圧手段でこの滑車試へにＬｌ
−プ試片を断続的に押圧し、滑車試片とロープ試Ｊ１と
の押圧力及び摩擦力をロードセルにて測定することによ
り、実際のエレベータの運転中のロープと滑車との間の
接触状態に近い状態での摩擦係数を背ることができる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例でおるロープと滑車との摩
に試験装置の全体を示す正面図である。

図において、（９）は供試体でおるロープ試片１、（１
０）はロープ試片（９）の押圧力及び摩擦力を検出する
ロードセルＢ、（１１）は疑似滑車である滑車試片、（
１２）は滑車試片（１１）を移動させるための駆動力を
与えるモータＢ、（１３）は試験台であり、この上面に
は油槽（１４）が形成されており、この油槽（１４）内
に滑車試片（１１）が載置されている。そして、この油
槽（１４）内は潤滑油で満されており、ロープ試片（９
）と滑車試片（１１）との接触面を潤滑化している。（
１５）はモータＢ（１２）により回転するネジ棒、（１
６）はネジ棒（１５）が貫通状態で螺着され、かつ、上
部に試験台（１３）が固定されているスライダ、（１７
）はロードセルＢ（１０）が固定されているレバーであ
り、支点（１８）を中心に上下に回動が可能である。ま
た、（１９）はバネで、レバー（１７）はバネ（１９）
により上部方向に附勢されている。（２０）はアンビル
であり、エアシリンダ（２１）の下面部に設置されてい
る。（２２）はエアシリンダ（２１）を作′ｖＪさせア
ンビル（２０）を断続的に上下に移動させるクランクｉ
構、（２３）はエアシリンダ（２１）の側部に位置し、
アンビル（２０）が上下に移動する際のスライド軸受、
（２４）はクランク機構（２２）を駆動させるモータＣ
である。

（２５）はネジ棒（１５）の左右端部の近傍に各々設置
したリミットスイッチであり、スライダ（１６）がネジ
棒（１５）の端部に近づいたことを検出して、ネジ棒（
１５）を逆回転させるために、モータＢ（１２）に信号
を送っている。

この実施例のロープと滑車との１？擦試験装置は上記の
ように構成されており、この動作について以下に説明す
る。

モータＣ（２４＞を駆動させると、クランク機構（２２
＞が作動し、エアシリンダ（２１）によリアンビル（２
０）が上下運動を行なう。そして、アンビル（２０）の
下端部がレバー（１７）をバネ（１９）の引張力に抗し
て断続的に押し下げる。

これにより、ロープ試片（９）は滑車試片（１１）に［
１−ドセルＢ（１０）を介して断続的に押圧される。エ
アシリンダ（２１）はこの押圧力を一定に保つために設
りられているものであり、ロープ試片（９）に作用する
押圧力はロードセルＢ（１０）により検出され、自動的
に記録される一一方、モータＢ（１２）を駆動させると
、ネジ棒（１５）が回転し、スライダ（１６）がネジ棒
（１５）の回転方向に応じて一定の速度で移動する。そ
して、このスライダ（１６）に固定されている試験台（
１３）の上面に形成した油槽（１４）内に載置されてい
る滑車試片（１１〉も同ｎ；１に水平移動する。

したがって、ロープ試片（９）と滑車試片（１１）との
間には、断続的な摩擦力が生ずる。ロードセルＢ（１０
）は押圧力のみならず摩擦ツノも同時に検出することが
できるから、摩ｉ察係数μは次式により算出することが
できる。

μ−Ｆ／Ｐ ここで、Ｆは摩に力、Ｐは押圧力で必る。

なお、リミットスイッチ（２５）にスライダ（１６）の
端部が接触すれば、モータＢ（１２）及びネジ捧（１５
）は反転し、試験台（１３）は往復運動をするから、長
時間に渡り試験を連続して続行することができる。

この実施例のロープと滑車との摩擦試験装置は上・”記
のように構成されているから、従来の試験装置旨めよう
にロープ（１）の一定の箇所を滑車（３）が連続的に滑
るという非現実的な状態により試験を行なうことなく、
実際のエレベータの運転時のロープ（１）と滑車（３）
との接触状態に近い状態にて試験を行なうことができる
。したがって、実際のエレベータの運転中のロープ（１
）と滑車（３）との間の接触状態に近い状態での摩擦係
数を得ることができ、極めて正確な摩擦係数を得ること
ができる。

第１表にこの実施例の試験装置により求めた摩擦係数と
、従来の方式により求めた！２涼係数と、実際のエレベ
ータである実機により求めた摩擦係数との比較を示ず。

但し、ロープ　・・・　Ｅ種ワイヤーローブ潤滑材利　
・・・　Ｆｅ１２ ｉＩη滑油　・・・　パラフィン鉱油 なお、実機にＪ：る摩擦係数は以下のようにして求めた
。それについて、第４図を用いて説明ずろ。

まず、滑車（３、）を定速回転させて、カゴ室（７）及
び単り（２）を一定の速度で上下移８させる。この状態
で滑車（３）を急激に停止させる。

すると、カゴ室（７）と重り（２）の潤性質量によりロ
ープ（１）と滑車（３）の間にはスベリが生じる。そこ
で、この滑車（３）の減速度を変化させて、その時のス
ベリの有無を調べ、最終的に、ロープ（１）と滑車（３
）との間にスベリが発生しない限界の減速度を計測する
。そして、次式を用いて摩擦係数を算出する。

μ＝（１／θ）Ｉ　０Ｑｏ（（Ｍｌ　　（Ｑ十α））／
（ＩＶｔ２（ｇ−α）−（１／ｒ２）α）〕ここで、θ
はロープ（１）の滑車（３）への巻き付は角度（ラジア
ン）、Ｍｌ及びＭ２は各々カゴ室（７）及び重り（２）
の質量、ｑは引力加速度、αはカゴ室（７）の減速度、
■はそらせ車（８）の慣性モーメン１〜、ｒはそらせ車
（８）の回転半径である。

第１表からも明らかなように、従来のロープと滑車との
摩擦試験装置による摩擦係数の値は、実機の摩擦係数の
値の２倍以上になっており、実開の摩擦係数に近い値が
精度よく求められていない。

これに対して、この実施例によるロープと滑車との摩擦
試験装置による摩擦係数の値は、実機の摩擦係数の値に
極めて近似しており、実機の摩擦係数に近い値が精度よ
く求められているといえる。

このように、この実施例の装置を用いれば、実際のエレ
ベータの運転中のロープ（１）と滑車（３）との間の、
摩擦係数により近い精度の摩擦係数を得ることができる
。

ところで、上記の説明では、この実施例をエレベータの
ロープ（１）と滑車（３）との間の摩擦係数を求めるた
めの試験に用いる場合について説明したが、その他に重
機器等のロープ（１）と滑車（３）との間の摩擦係数を
求めるための試験に用いることも当然できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明のロープと滑車との摩擦
試験装置は、往復動手段で滑車試片を−定速度で移動さ
せ、その状態下で断続押圧手段により前記滑車試片にロ
ープ試片を断続的に押圧し、この滑車試片とロープ試片
との押圧力及び摩擦力をロードセルで測定することによ
り、実際のエレベータの運転中のロープと滑車との間の
接触状態に近い状態で摩擦係数を１ｑることができるの
で、実際の摩擦係数に近い値を精度よく求めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるロープと滑車との摩
擦試験装置の全体を示づ°正面図、第２図は従来の目−
プと滑車との摩擦試験装置を示す模式斜視図、第３図は
ロープと滑車との摩擦についての説明をするための正面
からみた説明図、第４図はエレベータにおけるロープと
滑車との関係を示す模式図である。 図において、 ９：ロープ試片、　　　１０：ロードセルＢ、１１：滑
車試片、　　　１２：モータＢ。 １３：試験台、　　　　１４：油槽、 １５：ネジ捧、　　　　］６：スライダ、２０：アンビ
ル、　　　２１：エアシリンダ、２２：クランク機構、
　２４：モータＣ１２５：リミットスイツヂ、 である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）滑車試片を一定の速度で移動させる往復動手段と
   、前記滑車試片にロープ試片を断続的に押圧する断続押
   圧手段と、前記滑車試片とロープ試片との押圧力及び摩
   擦力を測定するためのロードセルとを具備することを特
   徴とするロープと滑車との摩擦試験装置。
2. （２）前記往復動手段は、滑車試片を載置した油槽を有
   する試験台と、前記試験台を固定したスライダとを、モ
   ータでネジ棒を回転させて、前記ネジ棒の左右端近傍に
   設置したリミットスイッチにより水平往復運動させるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のロープと
   滑車との摩擦試験装置。
3. （３）前記滑車試片にロープ試片を断続的に押圧する断
   続押圧手段は、モータでクランク機構を作動させ、エア
   シリンダ及びアンビルを介してロープ試片を押圧するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のロープと
   滑車との摩擦試験装置。