インストールジグ 撓み（たわみ）測定器・矯正ジグの試作と課題

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1 インストールジグ 撓み（たわみ）測定器・矯正ジグの試作と課題
インストールジグ　 撓み（たわみ）測定器・矯正ジグの試作と課題 装置開発室　立花

2 背景 ■要求 SUPERKEKB検出円筒部内に取付けたQBBのタワミを測定する。 （測定結果を見て、矯正ジグで押して（引いて）撓みを減らす）
■アイデア １、ストレートエッジを持ち込む 　　問題点・・・重量があり（２０ｋｇ以上）、実現困難。 ２、ある程度の張力で糸を張り、糸を基準にして撓みを測定。 上記の　２　を検討した。

3 実現可能性の検討 条件：破断張力が大きく、密度が小さいこと（たわみが少ない）、表面の導電性が高いこと
使用した糸（ワイヤー）：ワイヤカット放電加工用ハイブリッド電極線　ＳＰ１００Ｓ（テクノス） 　　ピアノ線（φ０．１）に真鍮めっき　したもの。 　　カタログ上の破断応力　１９６０　N/ｍｍ２　（ 　　φ０．１では、１５．３９Ｎの張力で破断する（実測では、大体１．５ｋｇｆで破断） テクノスHPより

4 糸の撓みの推定 ■ワイヤ自重によるワイヤの最大タワミ量についての計算
　支点間 S [m]、たわみ D [m]、線の水平張力を T [N]、線 1 [m]あたりの重量を W [N/m]としたとき、たわみDは 　D = C(cosh(S / 2C) - 1)　　　C = T / W （C はカテナリ数） 　D = (W × S2) / (8 × T) [m] （近似式） 　上記のＳＰ-１００Ｓの場合、ピアノ線なので密度を７８００ｋｇ/ｍ3とすると線密度は（１ｍあたり）、０．００６０１N/m） 　支点間２．８ｍ、　線の水平張力を１０N（約１０００ｇ、安全を見て）と仮定し、近似式に数値を代入すると 　D=（０．０００６０１×２．８＾２）/（８×１０） 　　=０．００００５８．９　ｍ　（　=５８．９um　）

5 測定装置の概略 導通したら、ピーっと鳴る。 マイクロメータヘッド （デジタル式が良い） 絶縁体 QBB 錘 （バネ秤）
φ０．１　ワイヤー（SP100S) 　　　　錘 （バネ秤）　 導通 ①　マイクロメータヘッドは、デジタルマイクロ（直進式）を切断して製作した。 　　 （測定面は平面でなく、ブレードタイプ（ナイフエッジ（または類似の先端形状））。 ②　タワミ測定部のマイクロメータヘッドとベースは絶縁してある。そこが導通チェッカーと繋がれいる。 　　マイクロメータヘッドの先端とワイヤーが接触すると電子音がする。そのときのマイクロメータの 　　読みをみるとタワミが分かる仕組みである。

6 製作する部品 １、撓み測定器本体 ２、ワイヤー支持部分・・・ワイヤーの位置決めを行う。 ３、張力保持機構・・・ワイヤーを一定の張力に保つ

7 １、撓み測定器本体 製作する部品 ２、ワイヤー支持部分・・・ワイヤーの位置決めを行う。 ３、張力保持機構・・・ワイヤーを一定の張力に保つ
４、矯正ジグ

8 撓み測定器　机上テスト 机の上にワイヤーを張って、実際に撓み測定ができるか試した。 デジタル内側マイクロメータ（新潟精機、直進式）を使用。

9 撓み測定器　加工 マイクロメータを２つに切断 ＱＢＢに固定する足

10 ２、ワイヤー支持部分・・・ワイヤーの位置決めを行う。
製作する部品 １、撓み測定器本体 ２、ワイヤー支持部分・・・ワイヤーの位置決めを行う。 ３、張力保持機構・・・ワイヤーを一定の張力に保つ ４、矯正ジグ

11 ワイヤー保持部 ＥＣＬフランジにとりつけたアルミ板（撓み矯正ジグの取り付け板）にあけた０．１ｍｍの穴を通してワイヤーを張っている。 ＥＣＬフランジ 矯正ジグ取り付け板

12 ３、張力保持機構・・・ワイヤーを一定の張力に保つ
製作する部品 １、撓み測定器本体 ２、ワイヤー支持部分・・・ワイヤーの位置決めを行う。 ３、張力保持機構・・・ワイヤーを一定の張力に保つ ４、矯正ジグ

13 張力調整機構 張力測定器として、バネばかりを採用した。 （ＹＡＷＡＴＡ製　秤量２ｋｇｆ） ※ワイヤーは１．５ｋｇｆで破断する。

14 ＥＣＬフランジとＱＢＢと撓み測定器の位置関係
ＱＢＢに固定する足 ＥＣＬフランジとＱＢＢと撓み測定器の位置関係 １、ワイヤーと撓み測定部との導通が不安定な事がある。 　　→マイクロメータヘッドの接触子先端を金メッキする。 　　→ワイヤーを接点復活材を付けた布で拭く。 ２、ストロングバック内側空間に矯正ジグが入って来ているため、撓み測定器が扱いにくい。 ３、ワイヤー保持部が位置の基準になるが、ワイヤー保持部が矯正ジグのベースプレートに 付いており、位置が定まっていない。

15 １、撓み測定器本体 ２、ワイヤー支持部分・・・ワイヤーの位置決めを行う。 ３、張力保持機構・・・ワイヤーを一定の張力に保つ ４、矯正ジグ

16 機構とアイデア 矯正ジグの全体像 ■ Φ４８．６の足場用鋼管を２本使用。 （厚さ１．８ｍｍ） ■重さ：約１４ｋｇ
■　Φ４８．６の足場用鋼管を２本使用。 　　（厚さ１．８ｍｍ） ■重さ：約１４ｋｇ ■鋼管が長いので、中央部でジョイントを用いて連結している（１号機）。 ■鋼管のタワミは５０ｋｇの中央集中荷重で１０ｍｍである（連結なしの場合）。

17 試作品（１号） ECLフランジにM6のキャップスクリュー２本で固定。

18 ２号機 改良点・・・ １、梁を分割式から一体型にした。 ２、ベースプレートと称する取り付け金具の形状変更 　（ECLフランジへの負担を軽減）

19 動作テスト 名大にあるＥＣＬフランジモックアップで確認 ストロングバックの内部に矯正ジグのパイプと １００分の１ｍｍでデジタル表示される。
撓み測定器の位置関係 １００分の１ｍｍでデジタル表示される。

20 課題 今後の予定 １、ワイヤーとマイクロメータとの導通が不安定なことがある。 ワイヤーの錆びが問題。
　　ワイヤーの錆びが問題。 　　（素手で触ったワイヤーは、表面が黒く変色） ２、撓み測定器の大きさが大きいため、取り回しが困難。 　（特に、矯正ジグがあるために、取り回しが困難） ３、撓み測定器とＱＢＢとの固定に工夫が必要。 　（ＳＴＢとＱＢＢの固定用ネジを使って固定する予定） 今後の予定 名大にあるＥＣＬモックアップ、ダミーＱＢＢ等を利用して、たわみを測定する。

21 ワイヤー保持部 ＱＢＢに固定する足