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