JP7052674B2 - Load measurement unit and load measurement method - Google Patents

Load measurement unit and load measurement method Download PDF

Info

Publication number
JP7052674B2
JP7052674B2 JP2018204505A JP2018204505A JP7052674B2 JP 7052674 B2 JP7052674 B2 JP 7052674B2 JP 2018204505 A JP2018204505 A JP 2018204505A JP 2018204505 A JP2018204505 A JP 2018204505A JP 7052674 B2 JP7052674 B2 JP 7052674B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
pedestal
sensor
radial
recess
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018204505A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019086516A (en
Inventor
大 村上
彰 藤井
佳祐 踞尾
一輝 宮崎
亮介 合田
克憲 坪井
雄司 三原
道康 尾鷲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Publication of JP2019086516A publication Critical patent/JP2019086516A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7052674B2 publication Critical patent/JP7052674B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

本発明は、荷重測定ユニットおよび荷重測定方法に関する。 The present invention relates to a load measuring unit and a load measuring method.

コークス工場の事前処理設備における塊成機のローラに用いられる軸受が割損するトラブルが生じると、製骸量(コークス生産量)が低下することから、軸受の割損を防止することが望まれている。割損は、軸受設計で想定していたアキシャル荷重、ラジアル荷重より過大な荷重が発生している事が原因と考えられる。実際に発生している荷重を測定し、最適な軸受設計を行うことについて要望がある(ラジアル荷重の測定に関して、例えば下記特許文献1参照)。 If the bearing used for the roller of the agglomerator in the pretreatment equipment of the coking plant is damaged, the amount of debris (coke production) will decrease, so it is desired to prevent the bearing from being damaged. There is. It is considered that the circumcision is caused by the fact that a load larger than the axial load and radial load assumed in the bearing design is generated. There is a request for measuring the load actually generated and performing the optimum bearing design (for the measurement of the radial load, see, for example, Patent Document 1 below).

特開昭55-156608号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-156608

アキシャル方向の荷重測定にあたっては、一般的に、アキシャル方向の荷重を直接、センサに負荷することが必要である。
しかしながら、アキシャル方向の荷重を直接、センサに負荷しようとすると、軸受のアキシャル方向への移動が妨げられて軸受ロックにつながる。前述の塊成機の軸受のような高温環境下で使用される軸受では、熱による軸伸び等を考慮し、軸受(被支持体)のチョック(支持体)に対するアキシャル方向(軸方向)への移動が許容されていることが必要になる場合がある。
In measuring the load in the axial direction, it is generally necessary to directly apply the load in the axial direction to the sensor.
However, if an attempt is made to directly apply a load in the axial direction to the sensor, the movement of the bearing in the axial direction is hindered, leading to a bearing lock. For bearings used in a high temperature environment such as the bearings of the above-mentioned agglomerator, in consideration of axial elongation due to heat, etc., the bearing (supported body) is moved in the axial direction (axial direction) with respect to the chock (supported body). It may be necessary for movement to be allowed.

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、被支持体の軸方向への移動を許容しつつ、支持体に負荷されるアキシャル荷重を測定することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to measure an axial load applied to a support while allowing the supported body to move in the axial direction.

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
(1)本発明に係る荷重測定ユニットは、被支持体が嵌合する嵌合孔が形成された支持体と、前記嵌合孔の内周面に形成された本体凹部内に配置され、前記被支持体から前記支持体に負荷されるアキシャル荷重が作用するセンサユニットとを備えており、前記センサユニットは、前記嵌合孔の径方向を向く第1のセンサと、前記嵌合孔の周方向を向く第2のセンサと、前記本体凹部に嵌合されたホルダと、前記ホルダに形成された台座凹部内に配置された台座部とを備えており、前記台座凹部は、前記嵌合孔の径方向を向く底面部と、前記嵌合孔の周方向を向く側面部とを備えており、前記台座部は、前記嵌合孔の径方向を向く底面部と、前記嵌合孔の周方向を向く側面部とを備えており、前記第1のセンサは、前記台座凹部の底面部と前記台座部の底面部との間に配置され、前記第2のセンサは、前記台座凹部の側面部と前記台座部の側面部との間に配置されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
(1) The load measuring unit according to the present invention is arranged in a support having a fitting hole into which the supported body is fitted and in a recess of the main body formed on the inner peripheral surface of the fitting hole. The sensor unit includes a sensor unit on which an axial load applied from the supported body to the support body acts, and the sensor unit includes a first sensor facing the radial direction of the fitting hole and the circumference of the fitting hole. A second sensor facing a direction, a holder fitted in the recess of the main body, and a pedestal portion arranged in the recess of the pedestal formed in the holder are provided, and the recess of the pedestal has the fitting hole. The bottom surface portion facing the radial direction of the fitting hole and the side surface portion facing the circumferential direction of the fitting hole are provided, and the pedestal portion includes the bottom surface portion facing the radial direction of the fitting hole and the circumference of the fitting hole. The first sensor is arranged between the bottom surface portion of the pedestal recess and the bottom surface portion of the pedestal portion, and the second sensor is a side surface portion of the pedestal recess. It is characterized in that it is arranged between the portion and the side surface portion of the pedestal portion.

この場合、第1のセンサが、台座凹部の底面部と台座部の底面部との間に配置されるので、第1のセンサが、台座部の底面部に生じる応力を計測することができる。また、第2のセンサが、台座凹部の側面部と台座部の側面部との間に配置されるので、第2のセンサが、台座部の側面部に生じる応力を計測することができる。
ところで、この荷重測定ユニットでは、被支持体から支持体にラジアル荷重が負荷されると、台座部が径方向(ラジアル方向)に押圧され、台座部の底面部に径方向の垂直応力が生じる。なおこのとき、台座部が、径方向に圧縮されながら周方向に拡幅し、台座部の側面部にも周方向の垂直応力が生じる。
被支持体から支持体にアキシャル荷重が負荷されると、台座部の底面部が、嵌合孔の軸方向(アキシャル方向)に保持されたまま、台座部の頂面部が軸方向に変位し、台座部が軸方向にせん断変形する。その結果、台座部の側面部にせん断応力が生じるとともに、側面部の垂直応力が減少する。なおこのとき、アキシャル荷重を起因として台座部の底面部に生じる応力は小さい。
すなわち、被支持体から支持体にラジアル荷重およびアキシャル荷重が負荷されたとき、台座部の底面部には、ラジアル荷重を起因とした垂直応力が主に生じる。したがって、台座部の底面部に生じる応力を表す第1のセンサの検出結果は、ラジアル荷重との間に相関関係があると言える。そのため、この相関関係を表す関係式について予め求めておくことで、第1のセンサの検出結果に基づいてラジアル荷重を算出することができる。
また、被支持体から支持体にラジアル荷重およびアキシャル荷重が負荷されたとき、台座部の側面部には、ラジアル荷重を起因とした垂直応力と、アキシャル荷重を起因としたせん断応力と、が主に生じる。したがって、台座部の側面部に生じる応力を表す第2のセンサの検出結果は、ラジアル荷重およびアキシャル荷重との間に相関関係があると言える。ここで前述のように、ラジアル荷重は、第1のセンサの検出結果(台座部の底面部に生じる応力)との間に相関関係があることから、アキシャル荷重は、第1、第2のセンサの検出結果との間に相関関係があると言える。そのため、この相関関係を表す関係式について予め求めておくことで、第1、第2のセンサの検出結果に基づいてアキシャル荷重を算出することができる。
以上から、第1のセンサの検出結果に基づいて、ラジアル荷重を算出するとともに、第1、第2のセンサの検出結果に基づいて、アキシャル荷重を算出することができる。またこのとき、アキシャル荷重を直接、センサに負荷することなく、台座部の側面部に生じる応力に基づいて、アキシャル荷重を算出することができる。したがって、被支持体の軸方向への移動を許容することができる。
なお、被支持体から支持体にラジアル荷重が負荷されず、アキシャル荷重のみが負荷される場合には、第2のセンサの検出結果のみに基づいて、アキシャル荷重を算出することができる。すなわちこの場合、ラジアル荷重が第2のセンサの検出結果に影響を与えず、第2のセンサの検出結果は、アキシャル荷重のみとの間に相関関係がある。そのため、この相関関係を表す関係式について予め求めておくことで、第2のセンサの検出結果に基づいてアキシャル荷重を算出することができる。
ここで、台座部が、ホルダの台座凹部に配置され、ホルダが、本体凹部に嵌合される。このように、台座部が、直接、支持体に嵌合されるのではなく、ホルダを介して支持体に嵌合される。したがって、支持体を直接、加工するのではなく、支持体の外部でホルダを適宜、加工することで、本体凹部に対するホルダの嵌め合いの程度や、台座部に対する台座凹部の嵌め合いの程度を調整することができる。これにより、荷重測定ユニットの生産性を確保しつつ、高精度な測定を実現することができる。
In this case, since the first sensor is arranged between the bottom surface portion of the pedestal recess and the bottom surface portion of the pedestal portion, the first sensor can measure the stress generated on the bottom surface portion of the pedestal portion. Further, since the second sensor is arranged between the side surface portion of the pedestal recess and the side surface portion of the pedestal portion, the second sensor can measure the stress generated on the side surface portion of the pedestal portion.
By the way, in this load measuring unit, when a radial load is applied from the supported body to the support, the pedestal portion is pressed in the radial direction (radial direction), and a radial vertical stress is generated on the bottom surface portion of the pedestal portion. At this time, the pedestal portion expands in the circumferential direction while being compressed in the radial direction, and a vertical stress in the circumferential direction is also generated in the side surface portion of the pedestal portion.
When an axial load is applied from the supported body to the support, the top surface of the pedestal is displaced in the axial direction while the bottom surface of the pedestal is held in the axial direction (axial direction) of the fitting hole. The pedestal is shear-deformed in the axial direction. As a result, shear stress is generated on the side surface portion of the pedestal portion, and the normal stress on the side surface portion is reduced. At this time, the stress generated on the bottom surface of the pedestal due to the axial load is small.
That is, when a radial load and an axial load are applied from the supported body to the support, normal stress due to the radial load is mainly generated on the bottom surface portion of the pedestal portion. Therefore, it can be said that the detection result of the first sensor representing the stress generated on the bottom surface of the pedestal has a correlation with the radial load. Therefore, the radial load can be calculated based on the detection result of the first sensor by obtaining the relational expression expressing this correlation in advance.
Further, when a radial load and an axial load are applied from the supported body to the support, normal stress due to the radial load and shear stress due to the axial load are mainly applied to the side surface portion of the pedestal portion. Occurs in. Therefore, it can be said that the detection result of the second sensor representing the stress generated on the side surface portion of the pedestal portion has a correlation with the radial load and the axial load. Here, as described above, since the radial load has a correlation with the detection result (stress generated on the bottom surface of the pedestal portion) of the first sensor, the axial load is the first and second sensors. It can be said that there is a correlation with the detection result of. Therefore, by obtaining the relational expression expressing this correlation in advance, the axial load can be calculated based on the detection results of the first and second sensors.
From the above, the radial load can be calculated based on the detection result of the first sensor, and the axial load can be calculated based on the detection results of the first and second sensors. Further, at this time, the axial load can be calculated based on the stress generated on the side surface portion of the pedestal portion without directly applying the axial load to the sensor. Therefore, it is possible to allow the supported body to move in the axial direction.
When the radial load is not applied from the supported body to the support and only the axial load is applied, the axial load can be calculated based only on the detection result of the second sensor. That is, in this case, the radial load does not affect the detection result of the second sensor, and the detection result of the second sensor has a correlation with only the axial load. Therefore, the axial load can be calculated based on the detection result of the second sensor by obtaining the relational expression expressing this correlation in advance.
Here, the pedestal portion is arranged in the pedestal recess of the holder, and the holder is fitted into the recess of the main body. In this way, the pedestal portion is not directly fitted to the support, but is fitted to the support via the holder. Therefore, instead of directly processing the support, by appropriately processing the holder outside the support, the degree of fitting of the holder to the recess of the main body and the degree of fitting of the recess of the pedestal to the recess of the main body can be adjusted. can do. This makes it possible to realize highly accurate measurement while ensuring the productivity of the load measuring unit.

(2)上記(1)に記載の荷重測定ユニットでは、前記第1、第2のセンサは、前記台座部に設けられている構成を採用してもよい。
(3)上記(1)または(2)に記載の荷重測定ユニットでは、前記センサユニットには、前記被支持体から前記支持体に負荷されるラジアル荷重および前記アキシャル荷重が作用する構成を採用してもよい。
(4)上記(3)に記載の荷重測定ユニットでは、前記第1のセンサの検出結果に基づいて前記ラジアル荷重を算出し、前記第1のセンサおよび前記第2のセンサの検出結果に基づいて前記アキシャル荷重を算出する算出部を更に備える構成を採用してもよい。
(5)本発明に係る荷重測定方法は、上記(3)または(4)に記載の荷重測定ユニットを利用して前記ラジアル荷重および前記アキシャル荷重を測定する荷重測定方法であって、前記第1のセンサの検出結果に基づいて前記ラジアル荷重を算出し、前記第1のセンサおよび前記第2のセンサの検出結果に基づいて前記アキシャル荷重を算出することを特徴とする。
(2) In the load measuring unit according to (1) above, the first and second sensors may adopt the configuration provided in the pedestal portion.
(3) In the load measuring unit according to (1) or (2) above, the sensor unit adopts a configuration in which a radial load loaded from the supported body to the support and an axial load act on the sensor unit. You may.
(4) In the load measuring unit according to (3) above, the radial load is calculated based on the detection result of the first sensor, and based on the detection results of the first sensor and the second sensor. A configuration may be adopted further including a calculation unit for calculating the axial load.
(5) The load measuring method according to the present invention is a load measuring method for measuring the radial load and the axial load by using the load measuring unit according to the above (3) or (4), and is the first. The radial load is calculated based on the detection result of the sensor, and the axial load is calculated based on the detection results of the first sensor and the second sensor.

(6)本発明に係る荷重測定ユニットは、被支持体が嵌合する嵌合孔が形成された支持体と、前記嵌合孔の内周面に形成された本体凹部内に配置され、前記被支持体から前記支持体に負荷されるアキシャル荷重が作用するセンサユニットとを備えており、前記センサユニットは、前記嵌合孔の径方向を向く第1、第2のセンサと、前記本体凹部に嵌合されたホルダと、前記ホルダに形成された台座凹部内に配置された台座部とを備えており、前記台座凹部は、前記嵌合孔の径方向を向く底面部を備えており、前記台座凹部の底面部は、第1、第2の傾斜面を備えており、前記第1、第2の傾斜面は、前記嵌合孔の軸方向に並んで配置されており、前記台座部は、前記嵌合孔の径方向を向く底面部を備えており、前記台座部の底面部は、第3、第4の傾斜面を備えており、前記第3、第4の傾斜面は、前記第1、第2の傾斜面に対向配置されており、前記第1のセンサは、前記第1の傾斜面と前記第3の傾斜面との間に配置され、前記第2のセンサは、前記第2の傾斜面と前記第4の傾斜面との間に配置されていることを特徴とする。 (6) The load measuring unit according to the present invention is arranged in a support having a fitting hole into which the supported body is fitted and in a recess of the main body formed on the inner peripheral surface of the fitting hole. The sensor unit includes a sensor unit on which an axial load applied from the supported body to the support body acts, and the sensor unit includes first and second sensors facing the radial direction of the fitting hole, and the recessed portion of the main body. The holder is provided with a holder fitted to the holder and a pedestal portion arranged in the pedestal recess formed in the holder, and the pedestal recess includes a bottom portion facing the radial direction of the fitting hole. The bottom surface portion of the pedestal recess includes first and second inclined surfaces, and the first and second inclined surfaces are arranged side by side in the axial direction of the fitting hole, and the pedestal portion. Is provided with a bottom surface portion that faces the radial direction of the fitting hole, the bottom surface portion of the pedestal portion is provided with third and fourth inclined surfaces, and the third and fourth inclined surfaces are The first sensor is arranged between the first inclined surface and the third inclined surface, and the second sensor is arranged so as to face the first and second inclined surfaces. It is characterized in that it is arranged between the second inclined surface and the fourth inclined surface.

この場合、第1のセンサが、台座凹部の第1の傾斜面と台座部の第3の傾斜面との間に配置されるので、第1のセンサが、台座部の第3の傾斜面に生じる応力を計測することができる。また、第2のセンサが、台座凹部の第2の傾斜面と台座部の第4の傾斜面との間に配置されるので、第2のセンサが、台座部の第4の傾斜面に生じる応力を計測することができる。
ところで、この荷重測定ユニットでは、被支持体から支持体にラジアル荷重が負荷されると、台座部が径方向(ラジアル方向)に押圧され、台座部の第3、第4の傾斜面に垂直応力が生じる。
被支持体から支持体にアキシャル荷重が負荷されると、そのアキシャル荷重の向きに応じて、例えば、台座部の第3の傾斜面が台座凹部の第1の傾斜面に押圧されたり、台座部の第4の傾斜面が台座凹部の第2の傾斜面に押圧されたりする。その結果、例えば、台座部の第3、第4の傾斜面に垂直応力が生じる。
すなわち、被支持体から支持体にラジアル荷重およびアキシャル荷重が負荷されたとき、台座部の第3、第4の傾斜面には、ラジアル荷重およびアキシャル荷重を起因とした垂直応力が生じる。台座部の第3、第4の傾斜面に生じる応力を表す第1、第2のセンサの検出結果のうち、嵌合孔の径方向の分力(径方向分力)は、ラジアル荷重との間に相関関係があると言え、嵌合孔の軸方向の分力(軸方向分力)は、アキシャル荷重との間に相関関係があると言える。そのため、この相関関係を表す関係式について予め求めておくことで、第1、第2のセンサの検出結果(第1、第2のセンサの検出結果から求められる径方向分力および軸方向分力)に基づいてラジアル荷重およびアキシャル荷重を算出することができる。このとき、アキシャル荷重を直接、センサに負荷することなく、台座部の第3、第4の傾斜面に生じる応力に基づいて、アキシャル荷重を算出することができる。すなわち、センサが被支持体に対して軸方向の両側に配置された状態ではなく、センサが被支持体に対して径方向外側に配置された状態で、アキシャル荷重を算出することができる。したがって、被支持体の軸方向への移動を規制することなく、アキシャル荷重を算出することができる。
なお、第1、第2のセンサの検出結果から径方向分力および軸方向分力を求めるためには、台座部の第3の傾斜面に対する垂直方向とラジアル荷重が付与される荷重方向との間の第1角度、および台座部の第4の傾斜面に対する垂直方向と前記ラジアル荷重が付与される荷重方向との間の第2角度を利用することができる。
また、被支持体から支持体にラジアル荷重が負荷されず、アキシャル荷重のみが負荷される場合には、第2のセンサの検出結果のみに基づいて、アキシャル荷重を算出することができる。すなわちこの場合、ラジアル荷重が第2のセンサの検出結果に影響を与えず、第2のセンサの検出結果は、アキシャル荷重のみとの間に相関関係がある。そのため、この相関関係を表す関係式について予め求めておくことで、第2のセンサの検出結果に基づいてアキシャル荷重を算出することができる。
In this case, since the first sensor is arranged between the first inclined surface of the pedestal recess and the third inclined surface of the pedestal portion, the first sensor is placed on the third inclined surface of the pedestal portion. The generated stress can be measured. Further, since the second sensor is arranged between the second inclined surface of the pedestal recess and the fourth inclined surface of the pedestal portion, the second sensor is generated on the fourth inclined surface of the pedestal portion. The stress can be measured.
By the way, in this load measuring unit, when a radial load is applied from the supported body to the support, the pedestal portion is pressed in the radial direction (radial direction), and normal stress is applied to the third and fourth inclined surfaces of the pedestal portion. Occurs.
When an axial load is applied from the supported body to the support, for example, the third inclined surface of the pedestal portion may be pressed against the first inclined surface of the pedestal portion, or the pedestal portion may be pressed according to the direction of the axial load. The fourth inclined surface of the pedestal recess may be pressed against the second inclined surface of the pedestal recess. As a result, for example, normal stress is generated on the third and fourth inclined surfaces of the pedestal portion.
That is, when a radial load and an axial load are applied from the supported body to the support, normal stress due to the radial load and the axial load is generated on the third and fourth inclined surfaces of the pedestal portion. Of the detection results of the first and second sensors representing the stress generated on the third and fourth inclined surfaces of the pedestal portion, the radial component force (radial component force) of the fitting hole is the radial load. It can be said that there is a correlation between them, and it can be said that the axial component force (axial component force) of the fitting hole has a correlation with the axial load. Therefore, by obtaining the relational expression expressing this correlation in advance, the detection results of the first and second sensors (the radial component force and the axial component force obtained from the detection results of the first and second sensors). ), The radial load and the axial load can be calculated. At this time, the axial load can be calculated based on the stress generated on the third and fourth inclined surfaces of the pedestal portion without directly applying the axial load to the sensor. That is, the axial load can be calculated not in a state where the sensors are arranged on both sides in the axial direction with respect to the supported body, but in a state where the sensors are arranged radially outside the supported body. Therefore, the axial load can be calculated without restricting the axial movement of the supported body.
In order to obtain the radial component force and the axial component force from the detection results of the first and second sensors, the direction perpendicular to the third inclined surface of the pedestal portion and the load direction to which the radial load is applied are set. A first angle between them and a second angle between the direction perpendicular to the fourth inclined surface of the pedestal portion and the load direction to which the radial load is applied can be used.
Further, when the radial load is not applied from the supported body to the support and only the axial load is applied, the axial load can be calculated based only on the detection result of the second sensor. That is, in this case, the radial load does not affect the detection result of the second sensor, and the detection result of the second sensor has a correlation with only the axial load. Therefore, the axial load can be calculated based on the detection result of the second sensor by obtaining the relational expression expressing this correlation in advance.

(7)上記(6)に記載の荷重測定ユニットでは、前記第1、第2の傾斜面は、前記台座凹部の底面部の中央が窪む形状を形成し、前記第3、第4の傾斜面は、前記台座部の底面部の中央が凸となる形状を形成する構成を採用してもよい。
(8)上記(6)に記載の荷重測定ユニットでは、前記第1、第2の傾斜面は、前記台座凹部の底面部の中央が凸となる形状を形成し、前記第3、第4の傾斜面は、前記台座部の底面部の中央が窪む形状を形成する構成を採用してもよい。
(9)上記(6)から(8)のいずれか1つに記載の荷重測定ユニットでは、前記第1、第2のセンサは、前記台座部に設けられている構成を採用してもよい。
(10)上記(6)から(9)のいずれか1つに記載の荷重測定ユニットでは、前記センサユニットには、前記被支持体から前記支持体に負荷されるラジアル荷重および前記アキシャル荷重が作用する構成を採用してもよい。
(11)上記(10)に記載の荷重測定ユニットでは、前記第3の傾斜面に対する垂直方向と前記ラジアル荷重が付与される荷重方向との間の第1角度と、前記第4の傾斜面に対する垂直方向と、前記ラジアル荷重が付与される荷重方向と、の間の第2角度と、前記第1、第2のセンサの検出結果とに基づいて前記ラジアル荷重および前記アキシャル荷重を算出する算出部を更に備える構成を採用してもよい。
(12)本発明に係る荷重測定方法は、上記(10)または(11)に記載の荷重測定ユニットを利用して前記ラジアル荷重および前記アキシャル荷重を測定する荷重測定方法であって、前記第3の傾斜面に対する垂直方向と前記ラジアル荷重が付与される荷重方向との間の第1角度と、前記第4の傾斜面に対する垂直方向と前記ラジアル荷重が付与される荷重方向との間の第2角度と、前記第1、第2のセンサの検出結果とに基づいて前記ラジアル荷重および前記アキシャル荷重を算出することを特徴とする。
(7) In the load measuring unit according to (6) above, the first and second inclined surfaces form a shape in which the center of the bottom surface of the pedestal recess is recessed, and the third and fourth inclined surfaces are inclined. The surface may adopt a structure in which the center of the bottom surface portion of the pedestal portion is convex.
(8) In the load measuring unit according to (6) above, the first and second inclined surfaces form a shape in which the center of the bottom surface of the pedestal recess is convex, and the third and fourth inclined surfaces are formed. The inclined surface may adopt a structure in which the center of the bottom surface portion of the pedestal portion is recessed.
(9) In the load measuring unit according to any one of (6) to (8) above, the first and second sensors may adopt the configuration provided in the pedestal portion.
(10) In the load measuring unit according to any one of (6) to (9) above, the radial load and the axial load applied from the supported body to the support act on the sensor unit. May be adopted.
(11) In the load measuring unit according to (10) above, the first angle between the direction perpendicular to the third inclined surface and the load direction to which the radial load is applied, and the fourth inclined surface. A calculation unit that calculates the radial load and the axial load based on the second angle between the vertical direction and the load direction to which the radial load is applied, and the detection results of the first and second sensors. A configuration may be adopted in which the above is further provided.
(12) The load measuring method according to the present invention is a load measuring method for measuring the radial load and the axial load by using the load measuring unit according to the above (10) or (11), and is the third. A first angle between the direction perpendicular to the inclined surface and the load direction to which the radial load is applied, and a second angle between the direction perpendicular to the fourth inclined surface and the load direction to which the radial load is applied. It is characterized in that the radial load and the axial load are calculated based on the angle and the detection results of the first and second sensors.

本発明によれば、被支持体の軸方向への移動を許容しつつ、支持体に負荷されるアキシャル荷重を測定することができる。 According to the present invention, it is possible to measure the axial load applied to the support while allowing the supported body to move in the axial direction.

本発明の第1実施形態に係る塊成機を示す断面図であって、ロールを側面視した状態を示す図である。It is sectional drawing which shows the lumping machine which concerns on 1st Embodiment of this invention, and is the figure which shows the state which the roll is seen from the side. 図1に示す塊成機を構成する荷重測定ユニットの斜視図である。It is a perspective view of the load measuring unit which constitutes the agglomerating machine shown in FIG. 図2に示す荷重測定ユニットの要部の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the main part of the load measuring unit shown in FIG. 図2に示す荷重測定ユニットを構成するセンサユニットを径方向の内側から見た平面図である。FIG. 3 is a plan view of the sensor unit constituting the load measuring unit shown in FIG. 2 as viewed from the inside in the radial direction. 図4に示すセンサユニットを構成するホルダを軸方向から見た正面図である。It is a front view of the holder constituting the sensor unit shown in FIG. 4 seen from the axial direction. 図4に示すセンサユニットを構成する台座部を径方向の外側から見た底面図である。It is a bottom view of the pedestal portion constituting the sensor unit shown in FIG. 4 seen from the outside in the radial direction. 図6に示す台座部を周方向の外側から見た側面図である。It is a side view which looked at the pedestal part shown in FIG. 6 from the outside in the circumferential direction. 図6および図7に示す台座部に設けられた張出台の拡大側面図である。6 is an enlarged side view of the overhanging table provided on the pedestal portion shown in FIGS. 6 and 7. 図2に示す荷重測定ユニットの制御ブロック図である。It is a control block diagram of the load measuring unit shown in FIG. 図4に示す荷重測定ユニットの作用を説明する図であって、図4に示すX-X矢視に相当する、荷重測定ユニットの模式的な断面図である。It is a figure explaining the operation of the load measuring unit shown in FIG. 4, and is the schematic cross-sectional view of the load measuring unit corresponding to the XX arrow view shown in FIG. 図10に示す荷重測定ユニットの台座部にラジアル荷重が付加された状態を示す荷重測定ユニットの断面図である。It is sectional drawing of the load measuring unit which shows the state which the radial load is applied to the pedestal part of the load measuring unit shown in FIG. 図4に示す荷重測定ユニットの作用を説明する図であって、図4に示すXII-XII矢視に相当する、荷重測定ユニットの模式的な断面図である。It is a figure explaining the operation of the load measuring unit shown in FIG. 4, and is a schematic cross-sectional view of the load measuring unit corresponding to the arrow of XII-XII shown in FIG. 図10に示す荷重測定ユニットの台座部にアキシャル荷重が負荷された状態を示す荷重測定ユニットの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the load measuring unit showing a state in which an axial load is applied to the pedestal portion of the load measuring unit shown in FIG. 図4に示すセンサユニットの検証工程におけるシミュレーション結果を示すグラフであって、台座部にラジアル荷重が負荷されたときにおける第1のセンサおよび第2のセンサの検出結果を示すグラフである。It is a graph which shows the simulation result in the verification process of the sensor unit shown in FIG. 4, and is the graph which shows the detection result of the 1st sensor and the 2nd sensor when a radial load is applied to a pedestal part. 図4に示すセンサユニットの検証工程におけるシミュレーション結果を示すグラフであって、台座部にアキシャル荷重が負荷されたときにおける第1のセンサおよび第2のセンサの検出結果を示すグラフである。It is a graph which shows the simulation result in the verification process of the sensor unit shown in FIG. 4, and is the graph which shows the detection result of the 1st sensor and the 2nd sensor when an axial load is applied to a pedestal part. 図4に示すセンサユニットの検証工程におけるシミュレーション結果を示すグラフであって、ラジアル荷重の算出結果とシミュレーション値とを比較するグラフである。It is a graph which shows the simulation result in the verification process of the sensor unit shown in FIG. 4, and is the graph which compares the calculation result of a radial load with the simulation value. 図4に示すセンサユニットの検証工程におけるシミュレーション結果を示すグラフであって、アキシャル荷重の算出結果とシミュレーション値とを比較するグラフである。It is a graph which shows the simulation result in the verification process of the sensor unit shown in FIG. 4, and is the graph which compares the calculation result of the axial load with the simulation value. 本発明の第2実施形態に係る塊成機を構成する荷重測定ユニットの斜視図である。It is a perspective view of the load measuring unit which constitutes the agglomerating machine which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図18に示す荷重測定ユニットの要部の分解斜視図である。FIG. 18 is an exploded perspective view of a main part of the load measuring unit shown in FIG. 図18に示す荷重測定ユニットを構成するセンサユニットのホルダを径方向の内側から見た平面図である。FIG. 18 is a plan view of the holder of the sensor unit constituting the load measuring unit shown in FIG. 18 as viewed from the inside in the radial direction. 図20に示すホルダを周方向から見た側面図である。It is a side view which looked at the holder shown in FIG. 20 from the circumferential direction. 図20に示すXXII-XXII矢視に相当するホルダの断面図である。It is sectional drawing of the holder corresponding to the arrow view of XXII-XXII shown in FIG. 図21に示すXXIII-XXIII矢視に相当するホルダの断面図である。It is sectional drawing of the holder corresponding to the arrow view of XXIII-XXIII shown in FIG. 図21に示すXXIV-XXIV矢視に相当するホルダの断面図である。It is sectional drawing of the holder corresponding to the arrow view of XXIV-XXIV shown in FIG. 図18に示す荷重測定ユニットを構成するセンサユニットの台座部を周方向から見た正面図である。FIG. 18 is a front view of the pedestal portion of the sensor unit constituting the load measuring unit shown in FIG. 18 as viewed from the circumferential direction. 図25に示す台座部を軸方向から見た側面図である。FIG. 5 is a side view of the pedestal portion shown in FIG. 25 as viewed from the axial direction. 図25に示す台座部を径方向の外側から見た底面図である。It is a bottom view which looked at the pedestal part shown in FIG. 25 from the outside in the radial direction. 図25に示す台座部を径方向の外側から見た斜視図である。It is a perspective view which looked at the pedestal part shown in FIG. 25 from the outside in the radial direction. 図25に示す台座部の正面図に相当する図であって、ロールから軸受チョックにラジアル荷重Fが負荷された状態を示す図である。It is a figure corresponding to the front view of the pedestal part shown in FIG. 25, and is the figure which shows the state which the radial load F is applied from the roll to the bearing chock. 図25に示す台座部の正面図に相当する図であって、ロールから軸受チョックにアキシャル荷重Wが負荷された状態を示す図である。It is a figure corresponding to the front view of the pedestal part shown in FIG. 25, and is the figure which shows the state which the axial load W is applied from the roll to the bearing chock. 本発明の第2実施形態の第1変形例に係る塊成機を構成する荷重測定ユニットのホルダの図であって、図20に示すXXII-XXII矢視に相当するホルダの断面図である。It is a figure of the holder of the load measuring unit which constitutes the agglomerating machine which concerns on the 1st modification of 2nd Embodiment of this invention, and is the sectional view of the holder corresponding to the arrow view of XXII-XXII shown in FIG. 本発明の第2実施形態の第2変形例に係る塊成機を構成する荷重測定ユニットのホルダの斜視図である。It is a perspective view of the holder of the load measuring unit which constitutes the agglomerating machine which concerns on the 2nd modification of 2nd Embodiment of this invention. 図32に示すXXXIII-XXXIII断面矢視図である。FIG. 32 is a cross-sectional view taken along the line XXXIII-XXXIII shown in FIG. 32. 図32に示す荷重測定ユニットを構成する台座部の斜視図である。It is a perspective view of the pedestal part which constitutes the load measuring unit shown in FIG. 32. 本発明の第2実施形態の第3変形例に係る塊成機を構成する荷重測定ユニットのホルダの斜視図である。It is a perspective view of the holder of the load measuring unit which constitutes the agglomerating machine which concerns on the 3rd modification of 2nd Embodiment of this invention. 図35に示すXXXVI-XXXVI断面矢視図である。FIG. 35 is a cross-sectional view taken along the line XXXVI-XXXVI shown in FIG. 35. 図35に示す荷重測定ユニットを構成する台座部の斜視図である。It is a perspective view of the pedestal part which constitutes the load measuring unit shown in FIG. 35. 図37に示す台座部の側面図である。It is a side view of the pedestal part shown in FIG. 37.

(第1実施形態)
以下、図1から図17を参照し、本発明の一実施形態に係る塊成機10を説明する。塊成機10は、コークス工場の事前処理設備に設けられる。
図1に示すように、塊成機10は、ロール20(被支持体、回転体)と、荷重測定ユニット30と、を備える。
(First Embodiment)
Hereinafter, the agglomerator 10 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 17. The agglomerator 10 is installed in a pretreatment facility of a coking plant.
As shown in FIG. 1, the agglomerator 10 includes a roll 20 (supported body, rotating body) and a load measuring unit 30.

ロール20は、軸部21と、一対の軸受22と、を備える。一対の軸受22は、軸部21の両端部それぞれに設けられている。軸受22としては、例えばラジアル軸受が挙げられ、本実施形態では、軸受22として、自動調心ころ軸受を採用した場合について示す。なお以下では、軸部21の軸方向を軸方向X(後述する嵌合孔42の軸方向)といい、軸部21の径方向を径方向R(嵌合孔42の径方向)といい、軸部21の周方向を周方向C(嵌合孔42の周方向)という。 The roll 20 includes a shaft portion 21 and a pair of bearings 22. The pair of bearings 22 are provided at both ends of the shaft portion 21. Examples of the bearing 22 include a radial bearing, and in the present embodiment, a case where a self-aligning roller bearing is adopted as the bearing 22 will be shown. In the following, the axial direction of the shaft portion 21 is referred to as the axial direction X (the axial direction of the fitting hole 42 described later), and the radial direction of the shaft portion 21 is referred to as the radial direction R (the radial direction of the fitting hole 42). The circumferential direction of the shaft portion 21 is referred to as the circumferential direction C (the circumferential direction of the fitting hole 42).

荷重測定ユニット30は、軸受チョック41(支持体)と、センサユニット50と、算出部56と、を備える。
軸受チョック41は、ロール20を支持する。軸受チョック41は、ロール20の両端部を支持するように一対設けられている。一対の軸受チョック41は、一対の軸受22それぞれを支持する。軸受チョック41は、例えばSS400等により形成される。
The load measuring unit 30 includes a bearing chock 41 (support), a sensor unit 50, and a calculation unit 56.
The bearing chock 41 supports the roll 20. A pair of bearing chock 41 is provided so as to support both ends of the roll 20. The pair of bearing chock 41 supports each of the pair of bearings 22. The bearing chock 41 is formed of, for example, SS400 or the like.

軸受チョック41には、嵌合孔42が形成されている。嵌合孔42には、ロール20が嵌合される。本実施形態では、嵌合孔42が、軸受チョック41の内部により形成され、嵌合孔42内に軸受22が嵌合されている。本実施形態では、ロール20が嵌合孔42内に嵌合された状態で、一対の軸受チョック41がロール20を支持している。 A fitting hole 42 is formed in the bearing chock 41. The roll 20 is fitted in the fitting hole 42. In the present embodiment, the fitting hole 42 is formed inside the bearing chock 41, and the bearing 22 is fitted in the fitting hole 42. In this embodiment, a pair of bearing chock 41 supports the roll 20 in a state where the roll 20 is fitted in the fitting hole 42.

一対の軸受チョック41のうち、第1軸受チョック41aは、ロール20を、軸方向Xへの移動を許容した状態で支持し、第2軸受チョック41bは、ロール20を、軸方向Xへの移動を規制した状態で支持する。なお以下では、軸方向Xに沿う第1軸受チョック41a側を第1側Xaといい、第2軸受チョック41b側を第2側Xbという。 Of the pair of bearing chock 41, the first bearing chock 41a supports the roll 20 in a state where the roll 20 is allowed to move in the axial direction X, and the second bearing chock 41b moves the roll 20 in the axial direction X. Support in a regulated state. In the following, the side of the first bearing chock 41a along the axial direction X is referred to as the first side Xa, and the side of the second bearing chock 41b is referred to as the second side Xb.

図2および図3に示すように、第1軸受チョック41aの嵌合孔42(以下、「第1嵌合孔42a」という。)の内周面には、本体凹部(本体溝、本体収容部)43が形成されている。本体凹部43は、第1嵌合孔42aの内周面に、軸方向Xの全長にわたって形成されている。本体凹部43は、軸方向Xに直交する横断面視において、矩形状に形成されている。本体凹部43は、径方向Rを向く底面部43aと、周方向Cを向く一対の側面部43bと、を備える。軸方向Xから見た正面視において、底面部43aと側面部43bとは、90度を形成している。一対の側面部43bは、軸方向Xの全長にわたって略平行となっている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the inner peripheral surface of the fitting hole 42 (hereinafter referred to as “first fitting hole 42a”) of the first bearing chock 41a has a main body recess (main body groove, main body accommodating portion) on the inner peripheral surface. ) 43 is formed. The main body recess 43 is formed on the inner peripheral surface of the first fitting hole 42a over the entire length in the axial direction X. The main body recess 43 is formed in a rectangular shape in a cross-sectional view orthogonal to the axial direction X. The main body recess 43 includes a bottom surface portion 43a facing the radial direction R and a pair of side surface portions 43b facing the circumferential direction C. In the front view seen from the axial direction X, the bottom surface portion 43a and the side surface portion 43b form 90 degrees. The pair of side surface portions 43b are substantially parallel over the entire length in the axial direction X.

センサユニット50は、本体凹部43内に配置されている。センサユニット50には、ロール20(軸受22)から軸受チョック41に負荷されるラジアル荷重およびアキシャル荷重が作用する。センサユニット50は、ホルダ51と、台座部52と、第1のセンサ54と、第2のセンサ55と、を備えている。 The sensor unit 50 is arranged in the recess 43 of the main body. A radial load and an axial load applied from the roll 20 (bearing 22) to the bearing chock 41 act on the sensor unit 50. The sensor unit 50 includes a holder 51, a pedestal portion 52, a first sensor 54, and a second sensor 55.

図3から図5に示すように、ホルダ51は、本体凹部43に嵌合(しまりばめ)されている。ホルダ51は、軸方向Xに長い直方体状に形成されている。ホルダ51は、径方向Rを向く底面部51aおよび頂面部51cと、周方向Cを向く一対の側面部51bと、軸方向Xを向く一対の端面部51dと、を備える。軸方向Xから見た正面視において、底面部51aと側面部51bとは90度を形成し、頂面部51cと側面部51bとも90度を形成している。ホルダ51の頂面部51cは、第1嵌合孔42aの内周面と面一に形成されている。一対の端面部51dは、ホルダ51における軸方向Xの両端部に配置されている。 As shown in FIGS. 3 to 5, the holder 51 is fitted (tightened) in the recess 43 of the main body. The holder 51 is formed in a rectangular parallelepiped shape that is long in the axial direction X. The holder 51 includes a bottom surface portion 51a and a top surface portion 51c facing the radial direction R, a pair of side surface portions 51b facing the circumferential direction C, and a pair of end face portions 51d facing the axial direction X. In the front view seen from the axial direction X, the bottom surface portion 51a and the side surface portion 51b form 90 degrees, and the top surface portion 51c and the side surface portion 51b also form 90 degrees. The top surface portion 51c of the holder 51 is formed flush with the inner peripheral surface of the first fitting hole 42a. The pair of end face portions 51d are arranged at both ends of the holder 51 in the axial direction X.

ホルダ51は、例えばSUS603等により形成される。なお例えば、本体凹部43の公差クラス(JIS B 0401-1:2016、以下の公差クラスについても同様)をH7とし、ホルダ51の公差クラスをr6とすることができる。ロール20から軸受チョック41に荷重が負荷されていない状態(以下、「無負荷状態」という)で、本体凹部43およびホルダ51の底面部43a、51a同士の面圧や側面部43b、51b同士の面圧(以下、「第1面圧」という。)は、例えば、9.7MPa~65.7MPaとすることができる。 The holder 51 is formed of, for example, SUS603 or the like. For example, the tolerance class of the main body recess 43 (JIS B 0401-1: 2016, the same applies to the following tolerance classes) can be set to H7, and the tolerance class of the holder 51 can be set to r6. When no load is applied from the roll 20 to the bearing chock 41 (hereinafter referred to as "no load state"), the surface pressure between the bottom surface portions 43a and 51a of the main body recess 43 and the holder 51 and the surface pressure between the side surface portions 43b and 51b are The surface pressure (hereinafter referred to as “first surface pressure”) can be, for example, 9.7 MPa to 65.7 MPa.

ホルダ51には、台座凹部(台座溝、台座収容部)57が形成されている。台座凹部57は、第1嵌合孔42aの内周面に配置される。台座凹部57は、ホルダ51の頂面部51cに形成されている。台座凹部57は、軸方向Xに延びている。本実施形態では、台座凹部57が、ホルダ51の一対の端面部51dのうち、第1側Xaを向く端面部51dには開口し、第2側Xbを向く端面部51dには非開口である。 The holder 51 is formed with a pedestal recess (pedestal groove, pedestal accommodating portion) 57. The pedestal recess 57 is arranged on the inner peripheral surface of the first fitting hole 42a. The pedestal recess 57 is formed in the top surface portion 51c of the holder 51. The pedestal recess 57 extends in the axial direction X. In the present embodiment, the pedestal recess 57 is open to the end face portion 51d facing the first side Xa and non-opening to the end face portion 51d facing the second side Xb among the pair of end face portions 51d of the holder 51. ..

台座凹部57は、軸方向Xに直交する横断面視において、矩形状に形成されている。台座凹部57は、径方向Rを向く底面部57aと、周方向Cを向く一対の側面部57bと、軸方向Xを向く端面部57dと、を備える。軸方向Xから見た正面視において、底面部57aと側面部57bとは、90度を形成している。底面部57aには、軸方向Xに延びる引き出し溝58が形成されている。引き出し溝58は、台座凹部57の幅方向に間隔をあけて一対配置されている。一対の側面部57bは、軸方向Xの全長にわたって略平行となっている。端面部57dは、台座凹部57における第2側Xbの端部に配置されている。端面部57dは、径方向Rの内側から見た平面視において、第2側Xbに向けて凸となる曲線状に形成されている。 The pedestal recess 57 is formed in a rectangular shape in a cross-sectional view orthogonal to the axial direction X. The pedestal recess 57 includes a bottom surface portion 57a facing the radial direction R, a pair of side surface portions 57b facing the circumferential direction C, and an end face portion 57d facing the axial direction X. In the front view seen from the axial direction X, the bottom surface portion 57a and the side surface portion 57b form 90 degrees. A drawer groove 58 extending in the axial direction X is formed in the bottom surface portion 57a. A pair of drawer grooves 58 are arranged at intervals in the width direction of the pedestal recess 57. The pair of side surface portions 57b are substantially parallel over the entire length in the axial direction X. The end face portion 57d is arranged at the end portion of the second side Xb in the pedestal recess 57. The end face portion 57d is formed in a curved shape that is convex toward the second side Xb in a plan view seen from the inside in the radial direction R.

ホルダ51は、本体凹部43に前述のように嵌合されることにより、支持体41に組み付けられる。これにより、ホルダ51の頂面部51cは、前述のように第1嵌合孔42aの内周面と面一となる。 The holder 51 is assembled to the support 41 by being fitted into the main body recess 43 as described above. As a result, the top surface portion 51c of the holder 51 becomes flush with the inner peripheral surface of the first fitting hole 42a as described above.

図3、図4、図6および図7に示すように、台座部52は、台座凹部57に嵌合(しまりばめ)されて配置されている。台座部52は、軸方向Xに長い直方体状に形成されている。
台座部52は、径方向Rを向く底面部52aおよび頂面部52cと、周方向Cを向く一対の側面部52bと、軸方向Xを向く一対の端面部52dと、を備える。軸方向Xから見た正面視において、底面部52aと側面部52bとは90度を形成し、頂面部52cと側面部52bとも90度を形成している。ホルダ51の頂面部51cは、前述のように第1嵌合孔42aの内周面と面一となっており、台座部52の頂面部52cは、第1嵌合孔42aの内周面およびホルダ51の頂面部51cと面一に形成されている。一対の端面部52dは、台座部52における軸方向Xの両端部に配置されている。一対の端面部52dはそれぞれ、径方向Rの内側から見た平面視において、第1側Xaまたは第2側Xbに向けて凸となる曲線状に形成されている。
As shown in FIGS. 3, 4, 6 and 7, the pedestal portion 52 is fitted (tightened) to the pedestal recess 57 and arranged. The pedestal portion 52 is formed in a rectangular parallelepiped shape that is long in the axial direction X.
The pedestal portion 52 includes a bottom surface portion 52a and a top surface portion 52c facing the radial direction R, a pair of side surface portions 52b facing the circumferential direction C, and a pair of end face portions 52d facing the axial direction X. When viewed from the front in the axial direction X, the bottom surface portion 52a and the side surface portion 52b form 90 degrees, and the top surface portion 52c and the side surface portion 52b also form 90 degrees. As described above, the top surface portion 51c of the holder 51 is flush with the inner peripheral surface of the first fitting hole 42a, and the top surface portion 52c of the pedestal portion 52 is the inner peripheral surface of the first fitting hole 42a and the inner peripheral surface. It is formed flush with the top surface portion 51c of the holder 51. The pair of end face portions 52d are arranged at both ends of the pedestal portion 52 in the axial direction X. Each of the pair of end face portions 52d is formed in a curved shape that is convex toward the first side Xa or the second side Xb in a plan view seen from the inside in the radial direction R.

図8に示すように、台座部52の底面部52aおよび頂面部52cにはそれぞれ、張出台59が設けられている。張出台59は、底面部52aおよび側面部52bに、軸方向Xに間隔をあけて複数設けられている。張出台59は、底面部52aおよび側面部52bそれぞれに、3つずつ配置されている。張出台59は、底面部52aおよび頂面部52cそれぞれにおいて、軸方向Xの同等の位置に配置されている。張出台59は、底面部52aにおける周方向Cの全幅、および側面部52bにおける径方向Rの全幅に設けられている。張出台59は、底面部52aの平面視および側面部52bの平面視それぞれにおいて矩形状に形成されている。各張出台59の張出量は、全域にわたって均一となっている。張出量は、台座部52の周方向Cの幅や径方向Rの高さよりも小さい。 As shown in FIG. 8, an overhanging table 59 is provided on each of the bottom surface portion 52a and the top surface portion 52c of the pedestal portion 52. A plurality of overhanging tables 59 are provided on the bottom surface portion 52a and the side surface portion 52b at intervals in the axial direction X. Three overhanging tables 59 are arranged on each of the bottom surface portion 52a and the side surface portion 52b. The overhanging table 59 is arranged at the same position in the axial direction X on each of the bottom surface portion 52a and the top surface portion 52c. The overhanging table 59 is provided at the total width of the circumferential direction C on the bottom surface portion 52a and the total width of the radial direction R on the side surface portion 52b. The overhanging table 59 is formed in a rectangular shape in both the plan view of the bottom surface portion 52a and the plan view of the side surface portion 52b. The overhanging amount of each overhanging table 59 is uniform over the entire area. The amount of overhang is smaller than the width of the pedestal portion 52 in the circumferential direction C and the height in the radial direction R.

底面部52aおよび側面部52bそれぞれにおいて、軸方向Xに隣り合う張出台59の間は、窪み部60とされている。窪み部60は、底面部52aにおける周方向Cの全幅、および側面部52bにおける径方向Rの全幅に設けられている。窪み部60は、底面部52aの平面視および側面部52bの平面視それぞれにおいて矩形状に形成されている。各窪み部60の窪み量は、全域にわたって均一となっている。 In each of the bottom surface portion 52a and the side surface portion 52b, a recess portion 60 is formed between the overhanging tables 59 adjacent to each other in the axial direction X. The recessed portion 60 is provided in the entire width of the circumferential direction C on the bottom surface portion 52a and the entire width of the radial direction R on the side surface portion 52b. The recessed portion 60 is formed in a rectangular shape in both the plan view of the bottom surface portion 52a and the plan view of the side surface portion 52b. The amount of dents in each dent portion 60 is uniform over the entire area.

図3および図4に示すように、台座部52は、軸方向Xに間隔をあけて一対設けられている。一対の台座部52は、互いに同等の形状で、かつ同等の大きさに形成されている。一対の台座部52は、軸受22の転動体22a(図1参照)と軸方向Xに同等の位置に配置され、転動体22aの径方向Rの外側に位置している。
台座部52は、例えばSUS630等により形成される。なお例えば、台座凹部57の公差クラスをH7とし、台座部52の公差クラスをr6とすることができる。無負荷状態で、台座凹部57および台座部52の底面部57a、52a同士の面圧や側面部57b、52b同士の面圧(以下、「第2面圧」という。)は、例えば、3.6MPa~21.0MPaとすることができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, a pair of pedestal portions 52 are provided at intervals in the axial direction X. The pair of pedestals 52 are formed to have the same shape and the same size as each other. The pair of pedestals 52 are arranged at positions equivalent to the rolling element 22a (see FIG. 1) of the bearing 22 in the axial direction X, and are located outside the radial direction R of the rolling element 22a.
The pedestal portion 52 is formed of, for example, SUS630 or the like. For example, the tolerance class of the pedestal recess 57 may be H7, and the tolerance class of the pedestal portion 52 may be r6. Under no load, the surface pressure between the bottom surface portions 57a and 52a of the pedestal recess 57 and the pedestal portion 52 and the surface pressure between the side surface portions 57b and 52b (hereinafter referred to as "second surface pressure") are, for example, 3. It can be 6 MPa to 21.0 MPa.

図3および図6に示すように、第1のセンサ54は径方向Rを向き、第2のセンサ55は周方向Cを向く。第1、第2のセンサ54、55は、台座部52に設けられ(固着され)ている。第1のセンサ54は、本体凹部43の底面部43aと台座部52の底面部52aとの間に配置され、図示の例では、台座凹部57および台座部52の底面部57a、52a同士の間に配置されている。第2のセンサ55は、本体凹部43の側面部43bと台座部52の側面部52bとの間に配置され、図示の例では、台座凹部57および台座部52の側面部57b、52b同士の間に配置されている。第1のセンサ54および第2のセンサ55は、全方位の荷重(圧力)を検出する薄膜センサにより形成されたいわゆるセンサ素子である。第1のセンサ54および第2のセンサ55は、台座部52の底面部52aまたは側面部52bの張出台59に設けられている。第1のセンサ54および第2のセンサ55は、張出台59の表面の全域にわたって蒸着されている。無負荷状態で第1のセンサ54および第2のセンサ55に作用する面圧は、前記第1面圧と前記第2面圧との合計値により求めることが可能であり、例えば、13.3MPa~86.7MPaとすることができる。 As shown in FIGS. 3 and 6, the first sensor 54 faces the radial direction R, and the second sensor 55 faces the circumferential direction C. The first and second sensors 54 and 55 are provided (fixed) to the pedestal portion 52. The first sensor 54 is arranged between the bottom surface portion 43a of the main body recess 43 and the bottom surface portion 52a of the pedestal portion 52, and in the illustrated example, between the pedestal recess 57 and the bottom surface portions 57a and 52a of the pedestal portion 52. Is located in. The second sensor 55 is arranged between the side surface portion 43b of the main body recess 43 and the side surface portion 52b of the pedestal portion 52, and in the illustrated example, between the pedestal recess 57 and the side surface portions 57b and 52b of the pedestal portion 52. Is located in. The first sensor 54 and the second sensor 55 are so-called sensor elements formed by a thin film sensor that detects a load (pressure) in all directions. The first sensor 54 and the second sensor 55 are provided on the overhanging table 59 of the bottom surface portion 52a or the side surface portion 52b of the pedestal portion 52. The first sensor 54 and the second sensor 55 are vapor-deposited over the entire surface of the overhanging table 59. The surface pressure acting on the first sensor 54 and the second sensor 55 in a no-load state can be obtained from the total value of the first surface pressure and the second surface pressure, for example, 13.3 MPa. It can be set to 86.7 MPa.

図9に示すように、算出部56は、第1のセンサ54および第2のセンサ55の検出結果に基づいてラジアル荷重およびアキシャル荷重を算出する。本実施形態では、算出部56は、第1のセンサ54の検出結果に基づいてラジアル荷重を算出し、第1のセンサ54および第2のセンサ55の検出結果に基づいてアキシャル荷重を算出する。算出部56は、例えば、通信可能な情報処理装置を用いて構成される。算出部56は、バスで接続されたCPU(Central Processor Unit)、メモリおよび補助記憶装置を備える。算出部56は、専用プログラムを実行することによって動作する。
算出部56は、第1軸受チョック41aの外部に配置されている。算出部56は、第1のセンサ54および第2のセンサ55それぞれと引き出し線56aを介して接続されている。引き出し線56aは、引き出し溝58内に配置されている。
As shown in FIG. 9, the calculation unit 56 calculates the radial load and the axial load based on the detection results of the first sensor 54 and the second sensor 55. In the present embodiment, the calculation unit 56 calculates the radial load based on the detection result of the first sensor 54, and calculates the axial load based on the detection results of the first sensor 54 and the second sensor 55. The calculation unit 56 is configured by using, for example, an information processing device capable of communicating. The calculation unit 56 includes a CPU (Central Processor Unit) connected by a bus, a memory, and an auxiliary storage device. The calculation unit 56 operates by executing a dedicated program.
The calculation unit 56 is arranged outside the first bearing chock 41a. The calculation unit 56 is connected to each of the first sensor 54 and the second sensor 55 via a lead wire 56a. The lead wire 56a is arranged in the lead groove 58.

次に、センサユニット50の軸受チョック41への取付け方法について説明する。
はじめに、台座部52を、ホルダ51に組み付ける。このとき、ホルダ51を昇温した状態で(例えば、200K程度昇温させた状態で)、台座部52を台座凹部57に嵌合させる。その後、ホルダ51と、このホルダ51に組み付けられた台座部52と、を一体的に冷却した状態で(例えば、200K程度冷却した状態で)、本体凹部43に嵌合させる。
これにより、センサユニット50が軸受チョック41に取り付けられる。
Next, a method of attaching the sensor unit 50 to the bearing chock 41 will be described.
First, the pedestal portion 52 is assembled to the holder 51. At this time, the pedestal portion 52 is fitted into the pedestal recess 57 in a state where the temperature of the holder 51 is raised (for example, in a state where the temperature is raised by about 200 K). After that, the holder 51 and the pedestal portion 52 assembled to the holder 51 are fitted into the main body recess 43 in a state of being integrally cooled (for example, in a state of being cooled by about 200 K).
As a result, the sensor unit 50 is attached to the bearing chock 41.

次に、荷重測定ユニット30を利用した荷重測定方法について説明する。
図10から図13に示すように、センサユニット50では、第1のセンサ54が、本体凹部43の底面部43aと台座部52の底面部52aとの間(図示の例では、台座凹部57および台座部52の底面部57a、52a同士の間)に配置されるので、第1のセンサ54が、台座部52の底面部52aに生じる応力を計測することができる。また、第2のセンサ55が、本体凹部43の側面部43bと台座部52の側面部52bとの間(図示の例では、台座凹部57および台座部52の側面部57b、52b同士の間)に配置されるので、第2のセンサ55が、台座部52の側面部52bに生じる応力を計測することができる。なお本実施形態では、ホルダ51が、本体凹部43にしまりばめされ、かつ、台座部52が、台座凹部57にしまりばめされている。これにより、台座部52の側面部52b(第2のセンサ55)に対して十分に予圧をかけておくことができる。その結果、第2のセンサ55が、台座部52の側面部52bに生じる応力を高精度に計測することができる。
ところで、この荷重測定ユニット30では、図10および図11に示すように、ロール20から軸受チョック41にラジアル荷重が負荷されると、台座部52が径方向R(ラジアル方向)に押圧され、台座部52の底面部52aが台座凹部57の底面部57aに押し当てられる。その結果、台座部52の底面部52aに径方向Rの垂直応力(台座凹部57の底面部57aから台座部52の底面部52aに向かう垂直抗力)が生じる。なおこのとき、台座部52が、台座凹部57の底面部57aに押し当てられて径方向Rに圧縮されながら周方向Cに拡幅し(図11参照)、台座部52の側面部52bが台座凹部57の側面部57bに押し当てられる。その結果、台座部52の側面部52bにも周方向Cの垂直応力(台座凹部57の側面部57bから台座部52の側面部52bに向かう垂直抗力)が生じる。
Next, a load measuring method using the load measuring unit 30 will be described.
As shown in FIGS. 10 to 13, in the sensor unit 50, the first sensor 54 is located between the bottom surface portion 43a of the main body recess 43 and the bottom surface portion 52a of the pedestal portion 52 (in the illustrated example, the pedestal recess 57 and the pedestal recess 57). Since it is arranged between the bottom surface portions 57a and 52a of the pedestal portion 52), the first sensor 54 can measure the stress generated on the bottom surface portion 52a of the pedestal portion 52. Further, the second sensor 55 is located between the side surface portion 43b of the main body recess 43 and the side surface portion 52b of the pedestal portion 52 (in the illustrated example, between the pedestal recess 57 and the side surface portions 57b and 52b of the pedestal portion 52). The second sensor 55 can measure the stress generated on the side surface portion 52b of the pedestal portion 52. In this embodiment, the holder 51 is fitted in the main body recess 43, and the pedestal portion 52 is fitted in the pedestal recess 57. As a result, sufficient preload can be applied to the side surface portion 52b (second sensor 55) of the pedestal portion 52. As a result, the second sensor 55 can measure the stress generated on the side surface portion 52b of the pedestal portion 52 with high accuracy.
By the way, in this load measuring unit 30, as shown in FIGS. 10 and 11, when a radial load is applied from the roll 20 to the bearing chock 41, the pedestal portion 52 is pressed in the radial direction R (radial direction), and the pedestal is pressed. The bottom surface portion 52a of the portion 52 is pressed against the bottom surface portion 57a of the pedestal recess 57. As a result, a vertical stress in the radial direction R (normal force from the bottom surface portion 57a of the pedestal recess 57 toward the bottom surface portion 52a of the pedestal portion 52) is generated on the bottom surface portion 52a of the pedestal portion 52. At this time, the pedestal portion 52 is pressed against the bottom surface portion 57a of the pedestal recess 57 and widens in the circumferential direction C while being compressed in the radial direction R (see FIG. 11), and the side surface portion 52b of the pedestal portion 52 is the pedestal recess. It is pressed against the side surface portion 57b of 57. As a result, a normal stress in the circumferential direction C (normal force from the side surface portion 57b of the pedestal recess 57 toward the side surface portion 52b of the pedestal portion 52) is also generated on the side surface portion 52b of the pedestal portion 52.

図12および図13に示すように、ロール20から軸受チョック41にアキシャル荷重が負荷されると、台座部52の底面部52aが台座凹部57の底面部57aに保持されたまま、台座部52の頂面部52cが嵌合孔42の軸方向X(アキシャル方向)に変位し、台座部52が軸方向Xにせん断変形する(図13参照)。その結果、台座部52の側面部52bにせん断応力が生じるとともに、側面部52bの垂直応力が減少する。なおこのとき、アキシャル荷重を起因として台座部52の底面部52aに生じる応力は小さい。 As shown in FIGS. 12 and 13, when an axial load is applied from the roll 20 to the bearing chuck 41, the bottom surface portion 52a of the pedestal portion 52 is held by the bottom surface portion 57a of the pedestal recess 57, and the pedestal portion 52 The top surface portion 52c is displaced in the axial direction X (axial direction) of the fitting hole 42, and the pedestal portion 52 is sheared and deformed in the axial direction X (see FIG. 13). As a result, shear stress is generated in the side surface portion 52b of the pedestal portion 52, and the normal stress of the side surface portion 52b is reduced. At this time, the stress generated on the bottom surface portion 52a of the pedestal portion 52 due to the axial load is small.

すなわち、ロール20から軸受チョック41にラジアル荷重およびアキシャル荷重が負荷されたとき、台座部52の底面部52aには、ラジアル荷重を起因とした垂直応力が主に生じる。したがって、台座部52の底面部52aに生じる応力を表す第1のセンサ54の検出結果は、ラジアル荷重との間に相関関係があると言える。そのため、この相関関係を表す関係式について予め求めておくことで、第1のセンサ54の検出結果に基づいてラジアル荷重を算出することができる(算出方法の具体例については、後述する検証工程を参照)。 That is, when a radial load and an axial load are applied from the roll 20 to the bearing chock 41, normal stress mainly caused by the radial load is generated on the bottom surface portion 52a of the pedestal portion 52. Therefore, it can be said that the detection result of the first sensor 54 representing the stress generated on the bottom surface portion 52a of the pedestal portion 52 has a correlation with the radial load. Therefore, by obtaining the relational expression expressing this correlation in advance, the radial load can be calculated based on the detection result of the first sensor 54 (for a specific example of the calculation method, a verification step described later may be performed. reference).

また、ロール20から軸受チョック41にラジアル荷重およびアキシャル荷重が負荷されたとき、台座部52の側面部52bには、ラジアル荷重を起因とした垂直応力と、アキシャル荷重を起因としたせん断応力と、が主に生じる。したがって、台座部52の側面部52bに生じる応力を表す第2のセンサ55の検出結果は、ラジアル荷重およびアキシャル荷重との間に相関関係があると言える。ここで前述のように、ラジアル荷重は、第1のセンサ54の検出結果(台座部52の底面部52aに生じる応力)との間に相関関係があることから、アキシャル荷重は、第1、第2のセンサ54、55の検出結果との間に相関関係があると言える。そのため、この相関関係を表す関係式について予め求めておくことで、第1、第2のセンサ54、55の検出結果に基づいてアキシャル荷重を算出することができる(算出方法の具体例については、後述する検証工程を参照)。 Further, when a radial load and an axial load are applied from the roll 20 to the bearing chock 41, normal stress due to the radial load and shear stress due to the axial load are applied to the side surface portion 52b of the pedestal portion 52. Mainly occurs. Therefore, it can be said that the detection result of the second sensor 55 representing the stress generated on the side surface portion 52b of the pedestal portion 52 has a correlation between the radial load and the axial load. Here, as described above, since the radial load has a correlation with the detection result of the first sensor 54 (stress generated in the bottom surface portion 52a of the pedestal portion 52), the axial load is the first and first. It can be said that there is a correlation with the detection results of the sensors 54 and 55 of 2. Therefore, by obtaining the relational expression expressing this correlation in advance, the axial load can be calculated based on the detection results of the first and second sensors 54 and 55 (for a specific example of the calculation method, refer to the calculation method). See the verification process below).

以上から、第1のセンサ54の検出結果に基づいて、ラジアル荷重を算出するとともに、第1、第2のセンサ54、55の検出結果に基づいて、アキシャル荷重を算出することができる。なお、アキシャル荷重を算出する前にラジアル荷重を算出する場合、アキシャル荷重を算出する際に、第1のセンサ54の検出結果が換算されてなるラジアル荷重の算出結果と、第2のセンサ55の検出結果と、に基づいて、アキシャル荷重を算出することもできる(算出方法の具体例については、後述する検証工程を参照)。なお本実施形態では、算出部56が、まず、第1のセンサ54の検出結果に基づいてラジアル荷重を算出し(第1算出工程)、その後、ラジアル荷重の算出結果および第2のセンサ55の検出結果に基づいてアキシャル荷重を算出する(第2算出工程)。
またこのとき、アキシャル荷重を直接、センサに負荷することなく、台座部52の側面部52bに生じる応力に基づいて、アキシャル荷重を算出することができる。したがって、ロール20の軸方向Xへの移動を許容することができる。
From the above, the radial load can be calculated based on the detection result of the first sensor 54, and the axial load can be calculated based on the detection results of the first and second sensors 54 and 55. When the radial load is calculated before calculating the axial load, the calculation result of the radial load obtained by converting the detection result of the first sensor 54 when calculating the axial load and the calculation result of the radial load of the second sensor 55 The axial load can also be calculated based on the detection result (see the verification step described later for a specific example of the calculation method). In the present embodiment, the calculation unit 56 first calculates the radial load based on the detection result of the first sensor 54 (first calculation step), and then the calculation result of the radial load and the second sensor 55. The axial load is calculated based on the detection result (second calculation step).
At this time, the axial load can be calculated based on the stress generated on the side surface portion 52b of the pedestal portion 52 without directly applying the axial load to the sensor. Therefore, it is possible to allow the roll 20 to move in the axial direction X.

次に、センサユニット50による測定結果の検証工程について、シミュレーション結果をもとに説明する。
この検証工程では、はじめに、ロール20から軸受チョック41にラジアル荷重およびアキシャル荷重が負荷されたときにおける第1、第2のセンサ54、55の検出結果について検証する。
Next, the process of verifying the measurement result by the sensor unit 50 will be described based on the simulation result.
In this verification step, first, the detection results of the first and second sensors 54 and 55 when a radial load and an axial load are applied from the roll 20 to the bearing chock 41 are verified.

この検証工程では、ロール20から軸受チョック41にラジアル荷重が負荷された場合を想定したシミュレーション、およびアキシャル荷重が負荷された場合を想定したシミュレーションをそれぞれ実施し、各シミュレーションにおいて第1、第2のセンサ54、55の出力の結果(シミュレーション結果)を確認した。ラジアル荷重が負荷された場合を想定したシミュレーションにおける第1、第2のセンサ54、55の出力のシミュレーション結果を図14に示す。アキシャル荷重が負荷された場合を想定したシミュレーションにおける第1、第2のセンサ54、55の出力のシミュレーション結果を図15に示す。 In this verification step, a simulation assuming a case where a radial load is applied from the roll 20 to the bearing chock 41 and a simulation assuming a case where an axial load is applied are carried out, respectively, and the first and second simulations are performed in each simulation. The output results (simulation results) of the sensors 54 and 55 were confirmed. FIG. 14 shows the simulation results of the outputs of the first and second sensors 54 and 55 in the simulation assuming the case where a radial load is applied. FIG. 15 shows the simulation results of the outputs of the first and second sensors 54 and 55 in the simulation assuming the case where an axial load is applied.

図14および図15では、横軸がいずれもセンサ出力(MPa)を表し、縦軸が各荷重の大きさ(トン)を表す。2種類のプロットのうち、「◇」(白いひし形)が第1のセンサ54の出力のシミュレーション結果であり、「■」(黒い正方形)が第2のセンサ55の出力のシミュレーション結果である。
図14に示すように、ロール20から軸受チョック41にラジアル荷重が負荷されたときには、第1のセンサ54および第2のセンサ55いずれについてもラジアル荷重とセンサ出力とに同程度の相関関係が確認された。
図15に示すように、ロール20から軸受チョック41にアキシャル荷重が負荷されたときには、第1のセンサ54については、第2のセンサ55に比べて、アキシャル荷重とセンサ出力との間の相関関係が弱いことが確認された。
In FIGS. 14 and 15, the horizontal axis represents the sensor output (MPa), and the vertical axis represents the magnitude (ton) of each load. Of the two types of plots, "◇" (white diamond) is the simulation result of the output of the first sensor 54, and "■" (black square) is the simulation result of the output of the second sensor 55.
As shown in FIG. 14, when a radial load is applied from the roll 20 to the bearing chock 41, the same degree of correlation between the radial load and the sensor output is confirmed for both the first sensor 54 and the second sensor 55. Was done.
As shown in FIG. 15, when an axial load is applied from the roll 20 to the bearing chock 41, the correlation between the axial load and the sensor output of the first sensor 54 is higher than that of the second sensor 55. Was confirmed to be weak.

次に、この検証工程では、第1、第2のセンサ54、55の検出結果に基づいて算出されたラジアル荷重およびアキシャル荷重の算出結果について検証する。 Next, in this verification step, the calculation results of the radial load and the axial load calculated based on the detection results of the first and second sensors 54 and 55 are verified.

ここで、ラジアル荷重の算出に際しては、ラジアル荷重と、第1のセンサ54の検出結果との相関関係を表す関係式(以下、「第1の関係式」という。)を予め求めておくことで、ラジアル荷重を、この関係式と第1のセンサ54の検出結果とに基づいて算出することができる。第1の関係式は、例えば図16に示されるように、所定のラジアル荷重を負荷したときの第1のセンサの検出結果を、異なる大きさのラジアル荷重について複数取得した上で、ラジアル荷重を従属変数とし、第1のセンサ54の検出結果を独立変数とする回帰分析により求められる。 Here, when calculating the radial load, a relational expression (hereinafter, referred to as “first relational expression”) representing the correlation between the radial load and the detection result of the first sensor 54 is obtained in advance. , The radial load can be calculated based on this relational expression and the detection result of the first sensor 54. In the first relational expression, for example, as shown in FIG. 16, after acquiring a plurality of detection results of the first sensor when a predetermined radial load is applied for radial loads of different sizes, the radial load is obtained. It is obtained by regression analysis with the detection result of the first sensor 54 as the independent variable as the dependent variable.

アキシャル荷重の算出に際しては、アキシャル荷重と、第2のセンサ55の検出結果との相関関係を表す関係式(以下、「第2の関係式」という。)をラジアル荷重ごとに予め求めておくことで、アキシャル荷重を、この関係式とラジアル荷重および第2のセンサ55の検出結果とに基づいて算出することができる。第2の関係式は、例えば図17に示されるように、所定のラジアル荷重およびアキシャル荷重を負荷したときの第2のセンサの検出結果を、異なる大きさのラジアル荷重およびアキシャル荷重について複数取得した上で、アキシャル荷重を従属変数とし、ラジアル荷重および第2のセンサ55の検出結果を独立変数とする回帰分析により求められる。 When calculating the axial load, a relational expression (hereinafter referred to as "second relational expression") representing the correlation between the axial load and the detection result of the second sensor 55 should be obtained in advance for each radial load. Then, the axial load can be calculated based on this relational expression, the radial load, and the detection result of the second sensor 55. In the second relational expression, for example, as shown in FIG. 17, a plurality of detection results of the second sensor when a predetermined radial load and axial load are applied are acquired for radial loads and axial loads of different sizes. Above, it is obtained by regression analysis with the axial load as the dependent variable and the radial load and the detection result of the second sensor 55 as the independent variables.

そこで、この検証工程では、第1、第2の関係式を予め求めておいた上で、ロール20から軸受チョック41にラジアル荷重およびアキシャル荷重が負荷された場合を想定したシミュレーションを実施する。そして、実施するシミュレーションの前提となるラジアル荷重およびアキシャル荷重それぞれの大きさをシミュレーション値とし、このシミュレーション値と、このシミュレーションにおける第1、第2のセンサ54、55の出力および第1、第2の関係式に基づいて算出された算出結果とを比較した。
結果を図16および図17に示す。図16は、第1のセンサ54の出力(MPa、横軸)とラジアル荷重(トン、縦軸)との関係を示す。図17は、第2のセンサ55の出力(MPa、横軸)とアキシャル荷重(トン、縦軸)との関係を示す。2種類のプロットのうち、「◇」(白いひし形)が各荷重のシミュレーション値であり、「■」(黒い正方形)が算出結果である。
Therefore, in this verification step, after obtaining the first and second relational expressions in advance, a simulation assuming a case where a radial load and an axial load are applied from the roll 20 to the bearing chock 41 is performed. Then, the magnitudes of the radial load and the axial load, which are the premise of the simulation to be performed, are used as the simulation values, and the simulation values, the outputs of the first and second sensors 54 and 55 in this simulation, and the first and second sensors are used. It was compared with the calculation result calculated based on the relational expression.
The results are shown in FIGS. 16 and 17. FIG. 16 shows the relationship between the output (MPa, horizontal axis) of the first sensor 54 and the radial load (ton, vertical axis). FIG. 17 shows the relationship between the output (MPa, horizontal axis) of the second sensor 55 and the axial load (ton, vertical axis). Of the two types of plots, "◇" (white diamond) is the simulation value for each load, and "■" (black square) is the calculation result.

図16および図17に示すように、ラジアル荷重およびアキシャル荷重のいずれについても、シミュレーション値と算出結果が実質的に同等となっており、第1のセンサ54および第2のセンサ55の検出結果に基づいてラジアル荷重およびアキシャル荷重を高精度に算出することができることが確認された。 As shown in FIGS. 16 and 17, the simulation values and the calculation results are substantially the same for both the radial load and the axial load, and the detection results of the first sensor 54 and the second sensor 55 show. Based on this, it was confirmed that the radial load and the axial load can be calculated with high accuracy.

以上説明したように、本実施形態に係るセンサユニット50によれば、ロール20の軸方向Xへの移動を許容しつつ、ラジアル荷重およびアキシャル荷重を測定することができる。
さらに、台座部52が、ホルダ51の台座凹部57に嵌合され、ホルダ51が、本体凹部43に嵌合される。このように、台座部52が、直接、軸受チョック41に嵌合されるのではなく、ホルダ51を介して軸受チョック41に嵌合される。したがって、軸受チョック41を直接、加工するのではなく、軸受チョック41の外部でホルダ51を適宜、加工することで、本体凹部43に対するホルダ51の嵌め合いの程度や、台座部52に対する台座凹部57の嵌め合いの程度を調整することができる。これにより、荷重測定ユニット30の生産性を確保しつつ、高精度な測定を実現することができる。
As described above, according to the sensor unit 50 according to the present embodiment, it is possible to measure the radial load and the axial load while allowing the roll 20 to move in the axial direction X.
Further, the pedestal portion 52 is fitted into the pedestal recess 57 of the holder 51, and the holder 51 is fitted into the main body recess 43. In this way, the pedestal portion 52 is not directly fitted to the bearing chock 41, but is fitted to the bearing chock 41 via the holder 51. Therefore, instead of directly processing the bearing chock 41, the holder 51 is appropriately processed outside the bearing chock 41 to determine the degree of fitting of the holder 51 to the main body recess 43 and the pedestal recess 57 to the pedestal portion 52. The degree of fit can be adjusted. As a result, it is possible to realize highly accurate measurement while ensuring the productivity of the load measuring unit 30.

(第2実施形態)
次に、図18から図30を参照し、本発明の第2実施形態に係る荷重測定ユニット130を説明する。
なお、この実施形態においては、前記実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。また、前記実施形態における構成要素と対応する部分については、百の桁の符号を異ならせた符号(下二桁が同一の符号)を付し、説明の一部または全部を省略する。
(Second Embodiment)
Next, the load measuring unit 130 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 18 to 30.
In this embodiment, the same parts as the components in the above embodiment are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and only the differences will be described. Further, with respect to the part corresponding to the component in the above-described embodiment, a code having a different code of 100 digits (a code having the same last two digits) is added, and a part or all of the description is omitted.

本実施形態に係る荷重測定ユニット130を構成するセンサユニット150では、台座凹部157が、図18から図24に示すように、軸方向Xの両側に非開口である。本実施形態では、台座凹部157は、軸方向Xに間隔をあけて複数(図示の例では2つ)配置されている。複数の台座凹部157は、互いに同等の形状かつ同等の大きさである。 In the sensor unit 150 constituting the load measuring unit 130 according to the present embodiment, the pedestal recess 157 is not open on both sides in the axial direction X as shown in FIGS. 18 to 24. In the present embodiment, a plurality (two in the illustrated example) of the pedestal recesses 157 are arranged at intervals in the axial direction X. The plurality of pedestal recesses 157 have the same shape and the same size as each other.

図20から図23に示すように、台座凹部157は、径方向Rを向く底面部157aと、周方向Cを向く一対の側面部157bと、軸方向Xを向く一対の端面部157dと、を備える。図22に示すように、底面部157aは、この底面部157aの中央に向けて窪む形状を形成する第1、第2の傾斜面157e、157fを備えている。第1、第2の傾斜面157e、157fは、軸方向Xに並んで配置されている(軸方向Xに沿って配置されている)。第1、第2の傾斜面157e、157fは、軸方向Xに沿う第1側Xaから第2側Xbに順に配置されている。軸方向Xおよび径方向Rに沿って台座凹部157(ホルダ151)を断面視したときに、台座凹部157の第1の傾斜面157eは、軸方向Xに沿う第1側Xaから第2側Xbに向かうに従い径方向Rの外側に向けて延び、台座凹部157の第2の傾斜面157fは、軸方向Xに沿う第1側Xaから第2側Xbに向かうに従い径方向Rの内側に向けて延びている。前述の断面視において、底面部157aは、径方向Rの外側に向けて凸となる三角形状(二等辺三角形状)に形成されている。前記三角形状の頂角の角度(前述の断面視において第1、第2の傾斜面157e、157fの間の角度)は、例えば、100度~150度程度である。 As shown in FIGS. 20 to 23, the pedestal recess 157 includes a bottom surface portion 157a facing the radial direction R, a pair of side surface portions 157b facing the circumferential direction C, and a pair of end face portions 157d facing the axial direction X. Be prepared. As shown in FIG. 22, the bottom surface portion 157a includes first and second inclined surfaces 157e and 157f that form a shape recessed toward the center of the bottom surface portion 157a. The first and second inclined surfaces 157e and 157f are arranged side by side in the axial direction X (arranged along the axial direction X). The first and second inclined surfaces 157e and 157f are arranged in order from the first side Xa to the second side Xb along the axial direction X. When the pedestal recess 157 (holder 151) is viewed in cross section along the axial direction X and the radial direction R, the first inclined surface 157e of the pedestal recess 157 is formed from the first side Xa to the second side Xb along the axial direction X. The second inclined surface 157f of the pedestal recess 157 extends toward the outside of the radial direction R toward the inside of the radial direction R from the first side Xa along the axial direction X toward the inside of the second side Xb. It is extended. In the above-mentioned cross-sectional view, the bottom surface portion 157a is formed in a triangular shape (isosceles triangle shape) that is convex toward the outside in the radial direction R. The angle of the triangular apex angle (the angle between the first and second inclined surfaces 157e and 157f in the above-mentioned cross-sectional view) is, for example, about 100 degrees to 150 degrees.

また本実施形態では、引き出し溝158が、図21、図23および図24に示すように、ホルダ151の側面部151bに形成されている。図23に示すように、引き出し溝158は、台座凹部157の側面部157bに開口し、引き出し溝158内は、台座凹部157内に連通する。 Further, in the present embodiment, the drawer groove 158 is formed on the side surface portion 151b of the holder 151 as shown in FIGS. 21, 23 and 24. As shown in FIG. 23, the drawer groove 158 opens in the side surface portion 157b of the pedestal recess 157, and the inside of the drawer groove 158 communicates with the inside of the pedestal recess 157.

また本実施形態では、台座部152は、図25から図28に示すように、径方向Rを向く底面部152aおよび頂面部152cと、周方向Cを向く一対の側面部152bと、軸方向Xを向く一対の端面部152dと、を備える。図25および図28に示すように、底面部152aは、この底面部152aの中央に向けて凸となる形状を形成する第3、第4の傾斜面152e、152fを備えている。第3、第4の傾斜面152e、152fは、軸方向Xに並んで配置されており、台座凹部157の第1、第2の傾斜面157e、157fに対向配置されている。第3、第4の傾斜面152e、152fは、軸方向Xに沿う第1側Xaから第2側Xbに順に配置されている。軸方向Xおよび径方向Rに沿って台座部152を断面視したときに(台座部152を周方向Cから正面視したときに)、台座部152の第3の傾斜面152eは、軸方向Xに沿う第1側Xaから第2側Xbに向かうに従い径方向Rの外側に向けて延び、台座部152の第4の傾斜面152fは、軸方向Xに沿う第1側Xaから第2側Xbに向かうに従い径方向Rの内側に向けて延びている。前述の断面視において、底面部152aは、径方向Rの外側に向けて凸となる三角形状(二等辺三角形状)に形成され、台座部152は、全体で五角形状に形成されている。前記三角形状の頂角の角度α3(前述の断面視において第3、第4の傾斜面152e、152fの間の角度。以下、台座部152の頂角の角度α3という。)は、例えば、100度~150度程度である。 Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 25 to 28, the pedestal portion 152 includes a bottom surface portion 152a and a top surface portion 152c facing the radial direction R, a pair of side surface portions 152b facing the circumferential direction C, and an axial direction X. It is provided with a pair of end face portions 152d facing the above. As shown in FIGS. 25 and 28, the bottom surface portion 152a includes third and fourth inclined surfaces 152e and 152f that form a shape that is convex toward the center of the bottom surface portion 152a. The third and fourth inclined surfaces 152e and 152f are arranged side by side in the axial direction X, and are arranged to face the first and second inclined surfaces 157e and 157f of the pedestal recess 157. The third and fourth inclined surfaces 152e and 152f are arranged in order from the first side Xa to the second side Xb along the axial direction X. When the pedestal portion 152 is cross-sectionally viewed along the axial direction X and the radial direction R (when the pedestal portion 152 is viewed from the front from the circumferential direction C), the third inclined surface 152e of the pedestal portion 152 is the axial direction X. The fourth inclined surface 152f of the pedestal portion 152 extends outward in the radial direction R from the first side Xa along the axis toward the second side Xb, and the fourth inclined surface 152f along the axial direction X is from the first side Xa to the second side Xb. It extends inward in the radial direction R toward the direction of. In the above-mentioned cross-sectional view, the bottom surface portion 152a is formed in a triangular shape (isosceles triangle shape) that is convex toward the outside in the radial direction R, and the pedestal portion 152 is formed in a pentagonal shape as a whole. The triangular apex angle α3 (the angle between the third and fourth inclined surfaces 152e and 152f in the above-mentioned cross-sectional view; hereinafter referred to as the apex angle α3 of the pedestal portion 152) is, for example, 100. It is about 150 to 150 degrees.

そして本実施形態では、第1のセンサ154は、台座凹部157の第1の傾斜面157eと台座部152の第3の傾斜面152eとの間に配置されている。第2のセンサ155は、台座凹部157の第2の傾斜面157fと台座部152の第4の傾斜面152fとの間に配置されている。第1のセンサ154および第2のセンサ155は、全方位の荷重(圧力)を検出する薄膜センサにより形成されたいわゆるセンサ素子である。第1のセンサ154および第2のセンサ155は、台座部152の第3、第4の傾斜面152e、152fに蒸着されている。図26から図28に示すように、第1のセンサ154および第2のセンサ155は、台座部152の第3、第4の傾斜面152e、152fに、周方向Cに間隔をあけて複数設けられている。本実施形態のように、第1のセンサ154を複数設けている場合、例えば、複数の第1のセンサ154のうちの一部を主として使用するセンサ154とし、残りを予備用のセンサ154としてもよく、複数の第1のセンサ154それぞれの検出結果の平均を、第1のセンサ154の検出結果としてもよい。第2のセンサ155についても同様である。 In the present embodiment, the first sensor 154 is arranged between the first inclined surface 157e of the pedestal recess 157 and the third inclined surface 152e of the pedestal portion 152. The second sensor 155 is arranged between the second inclined surface 157f of the pedestal recess 157 and the fourth inclined surface 152f of the pedestal portion 152. The first sensor 154 and the second sensor 155 are so-called sensor elements formed by a thin film sensor that detects a load (pressure) in all directions. The first sensor 154 and the second sensor 155 are vapor-deposited on the third and fourth inclined surfaces 152e and 152f of the pedestal portion 152. As shown in FIGS. 26 to 28, a plurality of first sensors 154 and second sensors 155 are provided on the third and fourth inclined surfaces 152e and 152f of the pedestal portion 152 at intervals in the circumferential direction C. Has been done. When a plurality of first sensors 154 are provided as in the present embodiment, for example, a sensor 154 that mainly uses a part of the plurality of first sensors 154 and the rest as a spare sensor 154 may be used. Often, the average of the detection results of each of the plurality of first sensors 154 may be used as the detection result of the first sensor 154. The same applies to the second sensor 155.

なお本実施形態において、図19に示すようなホルダ151が、本体凹部43にしまりばめされていなくてもよい。例えば、ホルダ151を本体凹部43に対して配置した状態で、本体凹部43の両側(Xa側、Xb側)に他の部材を配置することで、ホルダ151の軸方向Xの移動を規制することとしてもよい。この場合、ホルダ151が軸方向Xに移動しようとしたときに、ホルダ151が前記他の部材に突き当たることにより、ホルダ151の移動が規制される。さらに例えば、ホルダ151を本体凹部43に対して配置した状態で、ホルダ151および軸受チョック41を一体にねじ止めしてもよい。
また本実施形態では、台座部152は、台座凹部157内に配置されているものの、台座凹部157にしまりばめされておらず、例えばゆるみばめ等されている。言い換えると、台座部152および台座凹部157の側面部152b、157b同士の間、および台座部152および台座凹部157の端面部152d、157d同士の間には、隙間が設けられている。ロール20(図1参照)から軸受チョック41にアキシャル荷重が負荷されたときに、台座部152は台座凹部157内で軸方向X(アキシャル方向)に移動しようとする。しかしながら、この移動は、台座凹部157の第1の傾斜面157eと台座部152の第1のセンサ154とが突き当たること、または、台座凹部157の第2の傾斜面157fと台座部152の第2のセンサ155とが突き当たることにより、規制される。ロール20から軸受チョック41に、軸方向Xの第1側Xaから第2側Xbに向かうアキシャル荷重が負荷されたときには、台座凹部157の第2の傾斜面157fと台座部152の第2のセンサ155とが突き当たる。ロール20から軸受チョック41に、軸方向Xの第2側Xbから第1側Xaに向かうアキシャル荷重が負荷されたときには、台座凹部157の第1の傾斜面157eと台座部152の第1のセンサ154とが突き当たる。
このように台座部152を、台座凹部157内にしまりばめしない場合、事前面圧の負荷が不要となり、例えば、荷重測定ユニット130の設置が容易になる。なおこの場合であっても、ロール20から軸受チョック41にラジアル荷重が負荷されるときには、ロール20からのラジアル荷重が台座部152を介してホルダ151に負荷される。このとき、台座凹部157の第1の傾斜面157eと台座部152の第1のセンサ154とが突き当たり、かつ、台座凹部157の第2の傾斜面157fと台座部152の第2のセンサ155とが突き当たる。
In this embodiment, the holder 151 as shown in FIG. 19 may not be fitted in the recess 43 of the main body. For example, in a state where the holder 151 is arranged with respect to the main body recess 43, by arranging other members on both sides (Xa side, Xb side) of the main body recess 43, the movement of the holder 151 in the axial direction X is restricted. May be. In this case, when the holder 151 tries to move in the axial direction X, the holder 151 abuts on the other member, so that the movement of the holder 151 is restricted. Further, for example, the holder 151 and the bearing chock 41 may be integrally screwed in a state where the holder 151 is arranged with respect to the recess 43 of the main body.
Further, in the present embodiment, the pedestal portion 152 is arranged in the pedestal recess 157, but is not fitted in the pedestal recess 157, and is, for example, loosely fitted. In other words, a gap is provided between the side surface portions 152b and 157b of the pedestal portion 152 and the pedestal recess 157, and between the end surface portions 152d and 157d of the pedestal portion 152 and the pedestal recess 157. When an axial load is applied to the bearing chock 41 from the roll 20 (see FIG. 1), the pedestal portion 152 tends to move in the axial direction X (axial direction) in the pedestal recess 157. However, this movement is caused by the abutting of the first inclined surface 157e of the pedestal recess 157 and the first sensor 154 of the pedestal portion 152, or the second inclined surface 157f of the pedestal recess 157 and the second of the pedestal portion 152. It is regulated by the contact with the sensor 155 of. When an axial load from the roll 20 to the bearing chock 41 from the first side Xa to the second side Xb in the axial direction X is applied, the second inclined surface 157f of the pedestal recess 157 and the second sensor of the pedestal portion 152 are loaded. It hits 155. When an axial load from the roll 20 to the bearing chock 41 from the second side Xb in the axial direction X toward the first side Xa is applied, the first inclined surface 157e of the pedestal recess 157 and the first sensor of the pedestal portion 152 154 hits.
When the pedestal portion 152 is not fitted in the pedestal recess 157 in this way, the load of the pre-surface pressure becomes unnecessary, and for example, the load measuring unit 130 can be easily installed. Even in this case, when the radial load is applied from the roll 20 to the bearing chock 41, the radial load from the roll 20 is applied to the holder 151 via the pedestal portion 152. At this time, the first inclined surface 157e of the pedestal recess 157 and the first sensor 154 of the pedestal portion 152 abut, and the second inclined surface 157f of the pedestal recess 157 and the second sensor 155 of the pedestal portion 152 Hits.

次に、荷重測定ユニット130を利用した荷重測定方法について説明する。
図25に示すように、本実施形態では、第1のセンサ154が、台座凹部157の第1の傾斜面157eと台座部152の第3の傾斜面152eとの間に配置されるので、第1のセンサ154が、台座部152の第3の傾斜面152eに生じる応力を計測することができる。また、第2のセンサ155が、台座凹部157の第2の傾斜面157fと台座部152の第4の傾斜面152fとの間に配置されるので、第2のセンサ155が、台座部152の第4の傾斜面152fに生じる応力を計測することができる。
Next, a load measuring method using the load measuring unit 130 will be described.
As shown in FIG. 25, in the present embodiment, the first sensor 154 is arranged between the first inclined surface 157e of the pedestal recess 157 and the third inclined surface 152e of the pedestal portion 152. The sensor 154 of 1 can measure the stress generated on the third inclined surface 152e of the pedestal portion 152. Further, since the second sensor 155 is arranged between the second inclined surface 157f of the pedestal recess 157 and the fourth inclined surface 152f of the pedestal portion 152, the second sensor 155 is the pedestal portion 152. The stress generated on the fourth inclined surface 152f can be measured.

ところで、図29に示すように、この荷重測定ユニット130では、ロール20から軸受チョック41にラジアル荷重(図29に示す矢印F)が負荷されると、台座部152が径方向R(ラジアル方向)に押圧され、台座部152の第3、第4の傾斜面152e、152fに垂直応力が生じる。
図30に示すように、ロール20から軸受チョック41にアキシャル荷重(図30に示す矢印W)が負荷されると、アキシャル荷重が、軸方向X(アキシャル方向)に沿って第1側Xaから第2側Xbに向かう荷重のときには、台座部152の第4の傾斜面152fが台座凹部157の第2の傾斜面157fに押圧され、台座部152の第4の傾斜面152fに垂直応力が生じる。アキシャル荷重が、軸方向X(アキシャル方向)に沿って第2側Xbから第1側Xaに向かう荷重のときには、台座部152の第3の傾斜面152eが台座凹部157の第1の傾斜面157eに押圧され、台座部152の第3の傾斜面152eに垂直応力が生じる。
By the way, as shown in FIG. 29, in this load measuring unit 130, when a radial load (arrow F shown in FIG. 29) is applied from the roll 20 to the bearing chock 41, the pedestal portion 152 is radially R (radial direction). A vertical stress is generated on the third and fourth inclined surfaces 152e and 152f of the pedestal portion 152.
As shown in FIG. 30, when an axial load (arrow W shown in FIG. 30) is applied from the roll 20 to the bearing chock 41, the axial load is transferred from the first side Xa along the axial direction X (axial direction). When the load is directed toward the second side Xb, the fourth inclined surface 152f of the pedestal portion 152 is pressed against the second inclined surface 157f of the pedestal recess 157, and normal stress is generated on the fourth inclined surface 152f of the pedestal portion 152. When the axial load is a load from the second side Xb toward the first side Xa along the axial direction X (axial direction), the third inclined surface 152e of the pedestal portion 152 is the first inclined surface 157e of the pedestal recess 157. A vertical stress is generated on the third inclined surface 152e of the pedestal portion 152.

すなわち、ロール20から軸受チョック41にラジアル荷重およびアキシャル荷重が負荷されたとき、台座部152の第3、第4の傾斜面152e、152fには、ラジアル荷重およびアキシャル荷重を起因とした垂直応力が生じる。したがって、台座部152の第3、第4の傾斜面152e、152fに生じる応力を表す第1、第2のセンサ154、155の検出結果のうち、径方向Rの分力(径方向分力)は、ラジアル荷重との間に相関関係があると言え、軸方向Xの分力(軸方向分力)は、アキシャル荷重との間に相関関係があると言える。そのため、この相関関係を表す関係式について予め求めておくことで、第1、第2のセンサ154、155の検出結果(第1、第2のセンサ154、155の検出結果から求められる径方向分力および軸方向分力)に基づいてラジアル荷重およびアキシャル荷重を算出することができる。このとき、アキシャル荷重を直接、センサに負荷することなく、台座部152の第3、第4の傾斜面152e、152fに生じる応力に基づいて、アキシャル荷重を算出することができる。すなわち、センサ154、155がロール20に対して軸方向Xの両側(Xa側、Xb側)に配置された状態ではなく、センサ154、155がロール20に対して径方向外側に配置された状態で、アキシャル荷重を算出することができる。したがって、ロール20の軸方向Xへの移動を規制することなく、アキシャル荷重を算出することができる。 That is, when a radial load and an axial load are applied from the roll 20 to the bearing chock 41, normal stress due to the radial load and the axial load is applied to the third and fourth inclined surfaces 152e and 152f of the pedestal portion 152. Occurs. Therefore, among the detection results of the first and second sensors 154 and 155 representing the stress generated on the third and fourth inclined surfaces 152e and 152f of the pedestal portion 152, the component force in the radial direction (radial component force). Can be said to have a correlation with the radial load, and it can be said that the component force in the axial direction X (axial component force) has a correlation with the axial load. Therefore, by obtaining the relational expression expressing this correlation in advance, the detection results of the first and second sensors 154 and 155 (the radial component obtained from the detection results of the first and second sensors 154 and 155). Radial loads and axial loads can be calculated based on forces and axial components). At this time, the axial load can be calculated based on the stress generated on the third and fourth inclined surfaces 152e and 152f of the pedestal portion 152 without directly applying the axial load to the sensor. That is, the sensors 154 and 155 are not arranged on both sides (Xa side and Xb side) of the axial direction X with respect to the roll 20, but the sensors 154 and 155 are arranged radially outside with respect to the roll 20. Then, the axial load can be calculated. Therefore, the axial load can be calculated without restricting the movement of the roll 20 in the axial direction X.

なお、第1、第2のセンサ154、155の検出結果から径方向分力および軸方向分力を求めるためには、図29に示すように、台座部152の第3の傾斜面152eに対する垂直方向(第3の傾斜面152eに直交する方向)とラジアル荷重が付与される荷重方向(径方向R)との間の第1角度α1、および台座部152の第4の傾斜面152fに対する垂直方向(第4の傾斜面152fに直交する方向)とラジアル荷重が付与される荷重方向との間の第2角度α2を利用することができる。図30に示すように、第1角度α1は、台座部152の第3の傾斜面152eの沿面方向(第3の傾斜面152eに平行な方向)とアキシャル荷重が付与される荷重方向(軸方向X)との間の角度でもある。第2角度α2は、台座部152の第4の傾斜面152fの沿面方向(第4の傾斜面152fに平行な方向)とアキシャル荷重が付与される荷重方向との間の角度でもある。第1角度α1は、嵌合孔42の軸方向Xおよび径方向Rに沿って台座部152を断面視したときに軸方向Xに延びる(頂面部152cに平行な)基準線Lが第3の傾斜面152eに対してなす角度でもある。第2角度α2は、前記断面視したときに前記基準線Lが第4の傾斜面152fに対してなす角度でもある。図29および図30に示す例では、第1角度α1と第2角度α2とはいずれも共通の角度θである。また第1角度α1と、第2角度α2と、台座部152の頂角の角度α3と、の合計は180°となっている。 In order to obtain the radial component force and the axial component force from the detection results of the first and second sensors 154 and 155, as shown in FIG. 29, the pedestal portion 152 is perpendicular to the third inclined surface 152e. The first angle α1 between the direction (direction orthogonal to the third inclined surface 152e) and the load direction (radial direction R) to which the radial load is applied, and the direction perpendicular to the fourth inclined surface 152f of the pedestal portion 152. A second angle α2 between (the direction orthogonal to the fourth inclined surface 152f) and the loading direction to which the radial load is applied can be used. As shown in FIG. 30, the first angle α1 is the creepage direction (direction parallel to the third inclined surface 152e) of the third inclined surface 152e of the pedestal portion 152 and the load direction (axial direction) to which the axial load is applied. It is also the angle between X). The second angle α2 is also an angle between the creepage direction (direction parallel to the fourth inclined surface 152f) of the fourth inclined surface 152f of the pedestal portion 152 and the load direction to which the axial load is applied. The first angle α1 has a third reference line L (parallel to the top surface portion 152c) extending in the axial direction X when the pedestal portion 152 is viewed in cross section along the axial direction X and the radial direction R of the fitting hole 42. It is also the angle formed with respect to the inclined surface 152e. The second angle α2 is also an angle formed by the reference line L with respect to the fourth inclined surface 152f when viewed in cross section. In the examples shown in FIGS. 29 and 30, the first angle α1 and the second angle α2 both have a common angle θ. Further, the total of the first angle α1, the second angle α2, and the angle α3 of the apex angle of the pedestal portion 152 is 180 °.

図29に示すように、ロール20から軸受チョック41にラジアル荷重Fが負荷されたとすると、このラジアル荷重Fは、上記角度θ、第1のセンサ154の検出結果σ1、第2のセンサ155の検出結果σ2を用いて、例えば、以下の(1)式で算出することができる。
F=α・(σ1+σ2)/(2cos(θ)) ・・・ (1)
ここでαは、ラジアル荷重と軸方向分力との相関関係を示す相関係数である。相関係数αは、例えば予備試験やシミュレーションなどにより予め算出しておくことができる。
As shown in FIG. 29, assuming that a radial load F is applied from the roll 20 to the bearing chock 41, the radial load F detects the angle θ, the detection result σ1 of the first sensor 154, and the detection of the second sensor 155. Using the result σ2, for example, it can be calculated by the following equation (1).
F = α ・ (σ1 + σ2) / (2cos (θ)) ・ ・ ・ (1)
Here, α is a correlation coefficient showing the correlation between the radial load and the axial component force. The correlation coefficient α can be calculated in advance by, for example, a preliminary test or a simulation.

図30に示すように、ロール20から軸受チョック41にアキシャル荷重Wが負荷されたとすると、このアキシャル荷重Wは、上記角度θ、第1のセンサ154の検出結果σ1、第2のセンサ155の検出結果σ2を用いて、例えば、以下の(2)式で算出することができる。
W=β・(σ2-σ1)/(2sin(θ)) ・・・ (2)
ここでβは、アキシャル荷重と軸方向分力との相関関係を示す相関係数である。相関係数βは、例えば予備試験やシミュレーションなどにより予め算出しておくことができる。また上記(2)式では、軸方向Xの第1側Xaから第2側Xbに向かう方向の力を正とし、第2側Xbから第1側Xaに向かう方向の力を負としている。
As shown in FIG. 30, assuming that an axial load W is applied from the roll 20 to the bearing chock 41, the axial load W is detected by the angle θ, the detection result σ1 of the first sensor 154, and the detection of the second sensor 155. Using the result σ2, for example, it can be calculated by the following equation (2).
W = β ・ (σ2-σ1) / (2sin (θ)) ・ ・ ・ (2)
Here, β is a correlation coefficient showing the correlation between the axial load and the axial component force. The correlation coefficient β can be calculated in advance by, for example, a preliminary test or a simulation. Further, in the above equation (2), the force in the axial direction X from the first side Xa to the second side Xb is positive, and the force in the direction from the second side Xb to the first side Xa is negative.

ところで、図3に示すような第1実施形態に係る荷重測定ユニット30では、台座部52が台座凹部57内に配置され、しまりばめによって固定されている。各センサ54、55は、台座部52の底面部52aと台座凹部57の底面部57aとの間や、台座部52の側面部52bと台座凹部57の側面部52bとの間に配置される。
ここで、第1実施形態に係る荷重測定ユニット30では、第2のセンサ55が、台座部52の側面部52bに生じるせん断応力を検出することから、第2のセンサ55を駆動する(検出可能な状態にしておく)ためには、第2のセンサ55に予圧をかけて事前に押圧しておく(押しつぶしておく)必要がある。荷重を測定する際、第2のセンサ55は基本的に押圧されない(押しつぶされない)ため、台座部52を台座凹部57にしまりばめすることによって意図的に第2のセンサ55を押圧し、第2のセンサ55に荷重を加えておくことで、第2のセンサ55を起動している(検出可能な状態にしている)。
しまりばめをする場合、例えば、ホルダ51を加熱した状態で台座凹部57内に台座部52を嵌合させるいわゆる焼き嵌めを実施することがある。このとき、ホルダ51から各センサ54、55に熱が伝わることで、各センサ54、55が損傷し、荷重を正確に測定することができなくなるおそれがある。
By the way, in the load measuring unit 30 according to the first embodiment as shown in FIG. 3, the pedestal portion 52 is arranged in the pedestal recess 57 and is fixed by a squeeze fit. The sensors 54 and 55 are arranged between the bottom surface portion 52a of the pedestal portion 52 and the bottom surface portion 57a of the pedestal recess 57, and between the side surface portion 52b of the pedestal portion 52 and the side surface portion 52b of the pedestal recess 57.
Here, in the load measuring unit 30 according to the first embodiment, since the second sensor 55 detects the shear stress generated on the side surface portion 52b of the pedestal portion 52, the second sensor 55 is driven (detectable). It is necessary to apply a preload to the second sensor 55 and press it in advance (crush it) in order to keep it in such a state. When measuring the load, the second sensor 55 is basically not pressed (not crushed), so the second sensor 55 is intentionally pressed by squeezing the pedestal portion 52 into the pedestal recess 57. By applying a load to the second sensor 55, the second sensor 55 is activated (made in a detectable state).
In the case of tight fitting, for example, so-called shrink fitting may be performed in which the pedestal portion 52 is fitted into the pedestal recess 57 in a state where the holder 51 is heated. At this time, heat is transferred from the holder 51 to the sensors 54 and 55, which may damage the sensors 54 and 55, making it impossible to accurately measure the load.

これに対し、図19に示すような第2実施形態に係る荷重測定ユニット130では、台座部152は、台座凹部157内に配置され、ゆるみばめによって固定されている。各センサ154、155は、台座凹部157の第1の傾斜面157eと台座部152の第3の傾斜面152eとの間や、台座凹部157の第2の傾斜面157fと台座部152の第4の傾斜面152fとの間に配置されている。ここで、台座凹部157の両傾斜面157e、157fは、軸方向Xに並んで配置され、台座部152の両傾斜面152e、152fも、軸方向Xに並んで配置されている。そのため、例えば、台座部152にアキシャル荷重が加わった場合であっても、台座部152とホルダ151とが相対的に移動することで各センサ154、155が押圧(押しつぶす)される。結果として、各センサ154、155に予圧をかけることなく、各センサ154、155を駆動させることができる。よって、焼き嵌めを実施する必要がなく、各センサ154、155の損傷を抑制することができる。 On the other hand, in the load measuring unit 130 according to the second embodiment as shown in FIG. 19, the pedestal portion 152 is arranged in the pedestal recess 157 and fixed by loose fitting. Each sensor 154 and 155 is used between the first inclined surface 157e of the pedestal recess 157 and the third inclined surface 152e of the pedestal portion 152, and the second inclined surface 157f of the pedestal recess 157 and the fourth of the pedestal portion 152. It is arranged between the inclined surface 152f and the inclined surface 152f. Here, both inclined surfaces 157e and 157f of the pedestal recess 157 are arranged side by side in the axial direction X, and both inclined surfaces 152e and 152f of the pedestal portion 152 are also arranged side by side in the axial direction X. Therefore, for example, even when an axial load is applied to the pedestal portion 152, the sensors 154 and 155 are pressed (crushed) by the relative movement of the pedestal portion 152 and the holder 151. As a result, the sensors 154 and 155 can be driven without preloading the sensors 154 and 155. Therefore, it is not necessary to carry out shrink fitting, and damage to each of the sensors 154 and 155 can be suppressed.

(第1変形例)
ところで本実施形態のホルダは、図22に示すホルダ151のように、1つの部品によって形成してもよく、図31に示す第1変形例に係るホルダ251のように、複数の部品を組み合わせて形成してもよい。このホルダ251は、本体部品72と、補助部品73と、を備えている。本体部品72には、凹部74が形成されている。凹部74内に補助部品73が配置されることで、凹部74が台座凹部157を形成している。補助部品73は、軸方向Xに一対配置されている。一対の補助部品73はそれぞれ、台座凹部157の第1の傾斜面57eおよび第2の傾斜面57fを形成する。
(First modification)
By the way, the holder of the present embodiment may be formed by one component as in the holder 151 shown in FIG. 22, or a plurality of components may be combined as in the holder 251 according to the first modification shown in FIG. 31. It may be formed. The holder 251 includes a main body component 72 and an auxiliary component 73. A recess 74 is formed in the main body component 72. By arranging the auxiliary component 73 in the recess 74, the recess 74 forms the pedestal recess 157. A pair of auxiliary parts 73 are arranged in the axial direction X. The pair of auxiliary parts 73 form a first inclined surface 57e and a second inclined surface 57f of the pedestal recess 157, respectively.

(第2変形例)
また、図32および図33に示す第2変形例に係るホルダ351のように、各センサ154、155が、台座凹部157における第1、第2の傾斜面157e、157fに設けられていてもよい。この場合、各センサ154、155を各傾斜面157e、157fに蒸着させることに代えて、例えば、各センサ154、155となる金属箔を予め形成した後、それらの金属箔を傾斜面157e、157fに接着させる等してもよい。またこの場合、図34に示すように、台座部352における第3、第4の傾斜面152e、152fに各センサ154、155を設けずに済む。なお、図32に示すホルダ351(および後述する図35に示すホルダ451)では、図面の見やすさのために引き出し溝158の図示を省略している。
(Second modification)
Further, as in the holder 351 according to the second modification shown in FIGS. 32 and 33, the sensors 154 and 155 may be provided on the first and second inclined surfaces 157e and 157f in the pedestal recess 157. .. In this case, instead of depositing the sensors 154 and 155 on the inclined surfaces 157e and 157f, for example, after forming metal foils to be the sensors 154 and 155 in advance, the metal foils are formed on the inclined surfaces 157e and 157f. It may be adhered to. Further, in this case, as shown in FIG. 34, it is not necessary to provide the sensors 154 and 155 on the third and fourth inclined surfaces 152e and 152f in the pedestal portion 352. In the holder 351 shown in FIG. 32 (and the holder 451 shown in FIG. 35 described later), the drawing groove 158 is omitted for the sake of legibility of the drawing.

(第3変形例)
さらに、図35から図38に示す第3変形例に係る荷重測定ユニットを構成するホルダ451や台座部452のように形状を変更してもよい。
図35および図36に示すホルダ451では、第1、第2の傾斜面457e、457fが、台座凹部457の底面部457aの中央が窪む形状を形成するのに代えて、台座凹部457の底面部457aの中央が凸となる形状を形成している。
図37および図38に示す台座部452では、第3、第4の傾斜面452e、452fが、台座部452の底面部452aの中央が凸となる形状を形成することに代えて、台座部452の底面部452aの中央が窪む形状を形成している。
(Third modification example)
Further, the shape may be changed like the holder 451 and the pedestal portion 452 constituting the load measuring unit according to the third modification shown in FIGS. 35 to 38.
In the holder 451 shown in FIGS. 35 and 36, instead of the first and second inclined surfaces 457e and 457f forming a shape in which the center of the bottom surface portion 457a of the pedestal recess 457 is recessed, the bottom surface of the pedestal recess 457 is formed. The center of the portion 457a is convex.
In the pedestal portion 452 shown in FIGS. 37 and 38, the third and fourth inclined surfaces 452e and 452f form a shape in which the center of the bottom surface portion 452a of the pedestal portion 452 is convex, instead of forming the pedestal portion 452. The center of the bottom surface portion 452a is recessed.

ところで、図28に示す第2実施形態に係る台座部152では、図37に示す第3変形例に係る台座部452に比べて、端面部152d(452d)における径方向Rの長さが短い。そのため、図28に示す台座部152に対して径方向Rの荷重が加えられた場合には、図37に示す台座部452に対して径方向Rの荷重が加えられた場合に比べて、端面部152d(452d)の軸方向Xへ向けた変形量が小さくなる。結果として、図28に示す台座部152では、この台座部152の端面部152dと台座凹部157の端面部157dとの間で生じる摩擦力を抑えることが可能になり、台座部152に加えられる荷重を各センサ154、155によって精度よく検出することができる。 By the way, in the pedestal portion 152 according to the second embodiment shown in FIG. 28, the length of the radial direction R in the end face portion 152d (452d) is shorter than that in the pedestal portion 452 according to the third modification shown in FIG. 37. Therefore, when the radial R load is applied to the pedestal portion 152 shown in FIG. 28, the end face is compared with the case where the radial R load is applied to the pedestal portion 452 shown in FIG. 37. The amount of deformation of the portion 152d (452d) in the axial direction X becomes smaller. As a result, in the pedestal portion 152 shown in FIG. 28, it becomes possible to suppress the frictional force generated between the end surface portion 152d of the pedestal portion 152 and the end surface portion 157d of the pedestal recess 157, and the load applied to the pedestal portion 152 can be suppressed. Can be accurately detected by each sensor 154 and 155.

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

第1のセンサ54、154および第2のセンサ55、155が、薄膜センサでなくてもよい。例えば、第1のセンサ54、154および第2のセンサ55、155が、ひずみゲージであってもよい。この場合、第1のセンサ54、154や第2のセンサ55、155を、張出台59に代えて窪み部60に配置することが好ましい。 The first sensor 54, 154 and the second sensor 55, 155 do not have to be thin film sensors. For example, the first sensor 54, 154 and the second sensor 55, 155 may be strain gauges. In this case, it is preferable that the first sensor 54, 154 and the second sensor 55, 155 are arranged in the recess 60 instead of the overhanging table 59.

算出部56がなくてもよい。例えば、算出部56に代えて作業者が、第1、第2のセンサ54、55、154、155の検出結果に基づいて、ラジアル荷重およびアキシャル荷重それぞれを算出してもよい。
前記実施形態では、ラジアル荷重およびアキシャル荷重の両方を算出する場合について説明したが、本発明はこれに限られない。すなわち、アキシャル荷重のみがセンサユニット50、150に負荷される場合であって、アキシャル荷重のみを算出する場合にも当然に適用できる。
荷重測定ユニット30、130は、コークス工場の事前処理設備における塊成機10以外にも適用することが可能である。例えば、粉砕機に用いられるテーブルを支持する軸などに、荷重測定ユニットを適用することも可能である。軸受22が、自動調心ころ軸受でなくてもよい。
The calculation unit 56 may be omitted. For example, instead of the calculation unit 56, the operator may calculate the radial load and the axial load, respectively, based on the detection results of the first and second sensors 54, 55, 154, and 155.
In the above embodiment, the case of calculating both the radial load and the axial load has been described, but the present invention is not limited to this. That is, it can be naturally applied to the case where only the axial load is applied to the sensor units 50 and 150 and the case where only the axial load is calculated.
The load measuring units 30 and 130 can be applied to other than the agglomerator 10 in the pretreatment equipment of the coking plant. For example, it is also possible to apply the load measuring unit to a shaft that supports a table used in a crusher. The bearing 22 does not have to be a self-aligning roller bearing.

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。 In addition, it is possible to appropriately replace the components in the embodiment with well-known components without departing from the spirit of the present invention, and the above-mentioned modifications may be appropriately combined.

20 ロール(被支持体)
30、130 荷重測定ユニット
41 軸受チョック(支持体)
42 嵌合孔
43 本体凹部
50、150 センサユニット
51、151、251、351、451 ホルダ
52、152、352、452 台座部
52a、152a、452a 底面部
52b、152b、452b 側面部
152e、452e 第3の傾斜面
152f、452f 第4の傾斜面
54、154、454 第1のセンサ
55、155、455 第2のセンサ
56 算出部
57 台座凹部
57a、157a、457a 底面部
57b、157b、457b 側面部
57e、157e、457e 第1の傾斜面
57f、157e、457e 第2の傾斜面
C 周方向
R 径方向
20 rolls (supported body)
30, 130 Load measuring unit 41 Bearing chock (support)
42 Fitting hole 43 Main body recess 50, 150 Sensor unit 51, 151, 251, 351 Inclined surfaces 152f, 452f Fourth inclined surface 54, 154, 454 First sensor 55, 155, 455 Second sensor 56 Calculation unit 57 Pedestal recess 57a, 157a, 457a Bottom portion 57b, 157b, 457b Side surface portion 57e , 157e, 457e First inclined surface 57f, 157e, 457e Second inclined surface C Circumferential direction R Radial direction

Claims (12)

被支持体が嵌合する嵌合孔が形成された支持体と、
前記嵌合孔の内周面に形成された本体凹部内に配置され、前記被支持体から前記支持体に負荷されるアキシャル荷重が作用するセンサユニットとを備えており、
前記センサユニットは、
前記嵌合孔の径方向を向く第1のセンサと、
前記嵌合孔の周方向を向く第2のセンサと、
前記本体凹部に嵌合されたホルダと、
前記ホルダに形成された台座凹部内に配置された台座部とを備えており、
前記台座凹部は、
前記嵌合孔の径方向を向く底面部と、
前記嵌合孔の周方向を向く側面部とを備えており、
前記台座部は、
前記嵌合孔の径方向を向く底面部と、
前記嵌合孔の周方向を向く側面部とを備えており、
前記第1のセンサは、前記台座凹部の底面部と前記台座部の底面部との間に配置され、
前記第2のセンサは、前記台座凹部の側面部と前記台座部の側面部との間に配置されていることを特徴とする荷重測定ユニット。
A support having a fitting hole into which the supported body fits, and a support
It is provided with a sensor unit that is arranged in a recess of the main body formed on the inner peripheral surface of the fitting hole and on which an axial load applied from the supported body to the support is applied.
The sensor unit is
The first sensor facing the radial direction of the fitting hole and
A second sensor facing the circumferential direction of the fitting hole and
The holder fitted in the recess of the main body and
It is provided with a pedestal portion arranged in the pedestal recess formed in the holder.
The pedestal recess is
The bottom surface of the fitting hole facing the radial direction and
It is provided with a side surface portion facing the circumferential direction of the fitting hole.
The pedestal is
The bottom surface of the fitting hole facing the radial direction and
It is provided with a side surface portion facing the circumferential direction of the fitting hole.
The first sensor is arranged between the bottom surface portion of the pedestal recess and the bottom surface portion of the pedestal portion.
The second sensor is a load measuring unit characterized in that it is arranged between a side surface portion of the pedestal recess and a side surface portion of the pedestal portion.
前記第1、第2のセンサは、前記台座部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の荷重測定ユニット。 The load measuring unit according to claim 1, wherein the first and second sensors are provided on the pedestal portion. 前記センサユニットには、前記被支持体から前記支持体に負荷されるラジアル荷重および前記アキシャル荷重が作用することを特徴とする請求項1または2に記載の荷重測定ユニット。 The load measuring unit according to claim 1 or 2, wherein a radial load and an axial load applied from the supported body to the support body act on the sensor unit. 前記第1のセンサの検出結果に基づいて前記ラジアル荷重を算出し、前記第1のセンサおよび前記第2のセンサの検出結果に基づいて前記アキシャル荷重を算出する算出部を更に備えることを特徴とする請求項3に記載の荷重測定ユニット。 It is characterized by further including a calculation unit that calculates the radial load based on the detection result of the first sensor and calculates the axial load based on the detection results of the first sensor and the second sensor. The load measuring unit according to claim 3. 請求項3または4に記載の荷重測定ユニットを利用して前記ラジアル荷重および前記アキシャル荷重を測定する荷重測定方法であって、
前記第1のセンサの検出結果に基づいて前記ラジアル荷重を算出し、前記第1のセンサおよび前記第2のセンサの検出結果に基づいて前記アキシャル荷重を算出することを特徴とする荷重測定方法。
A load measuring method for measuring the radial load and the axial load using the load measuring unit according to claim 3 or 4.
A load measuring method comprising calculating the radial load based on the detection result of the first sensor and calculating the axial load based on the detection results of the first sensor and the second sensor.
被支持体が嵌合する嵌合孔が形成された支持体と、
前記嵌合孔の内周面に形成された本体凹部内に配置され、前記被支持体から前記支持体に負荷されるアキシャル荷重が作用するセンサユニットとを備えており、
前記センサユニットは、
前記嵌合孔の径方向を向く第1、第2のセンサと、
前記本体凹部に嵌合されたホルダと、
前記ホルダに形成された台座凹部内に配置された台座部とを備えており、
前記台座凹部は、前記嵌合孔の径方向を向く底面部を備えており、
前記台座凹部の底面部は、第1、第2の傾斜面を備えており、
前記第1、第2の傾斜面は、前記嵌合孔の軸方向に並んで配置されており、
前記台座部は、前記嵌合孔の径方向を向く底面部を備えており、
前記台座部の底面部は、第3、第4の傾斜面を備えており、
前記第3、第4の傾斜面は、前記第1、第2の傾斜面に対向配置されており、
前記第1のセンサは、前記第1の傾斜面と前記第3の傾斜面との間に配置され、
前記第2のセンサは、前記第2の傾斜面と前記第4の傾斜面との間に配置されていることを特徴とする荷重測定ユニット。
A support having a fitting hole into which the supported body fits, and a support
It is provided with a sensor unit that is arranged in a recess of the main body formed on the inner peripheral surface of the fitting hole and on which an axial load applied from the supported body to the support is applied.
The sensor unit is
The first and second sensors facing the radial direction of the fitting hole, and
The holder fitted in the recess of the main body and
It is provided with a pedestal portion arranged in the pedestal recess formed in the holder.
The pedestal recess has a bottom surface portion that faces the radial direction of the fitting hole.
The bottom surface of the pedestal recess is provided with first and second inclined surfaces.
The first and second inclined surfaces are arranged side by side in the axial direction of the fitting hole.
The pedestal portion includes a bottom surface portion that faces the radial direction of the fitting hole.
The bottom surface portion of the pedestal portion includes third and fourth inclined surfaces.
The third and fourth inclined surfaces are arranged to face the first and second inclined surfaces.
The first sensor is arranged between the first inclined surface and the third inclined surface.
The load measuring unit is characterized in that the second sensor is arranged between the second inclined surface and the fourth inclined surface.
前記第1、第2の傾斜面は、前記台座凹部の底面部の中央が窪む形状を形成し、
前記第3、第4の傾斜面は、前記台座部の底面部の中央が凸となる形状を形成する請求項6に記載の荷重測定ユニット。
The first and second inclined surfaces form a shape in which the center of the bottom surface of the pedestal recess is recessed.
The load measuring unit according to claim 6, wherein the third and fourth inclined surfaces form a shape in which the center of the bottom surface portion of the pedestal portion is convex.
前記第1、第2の傾斜面は、前記台座凹部の底面部の中央が凸となる形状を形成し、
前記第3、第4の傾斜面は、前記台座部の底面部の中央が窪む形状を形成する請求項6に記載の荷重測定ユニット。
The first and second inclined surfaces form a shape in which the center of the bottom surface of the pedestal recess is convex.
The load measuring unit according to claim 6, wherein the third and fourth inclined surfaces form a shape in which the center of the bottom surface of the pedestal portion is recessed.
前記第1、第2のセンサは、前記台座部に設けられている請求項6から8のいずれか1項に記載の荷重測定ユニット。 The load measuring unit according to any one of claims 6 to 8, wherein the first and second sensors are provided on the pedestal portion. 前記センサユニットには、前記被支持体から前記支持体に負荷されるラジアル荷重および前記アキシャル荷重が作用することを特徴とする請求項6から9のいずれか1項に記載の荷重測定ユニット。 The load measuring unit according to any one of claims 6 to 9, wherein a radial load applied from the supported body to the support and the axial load act on the sensor unit. 前記第3の傾斜面に対する垂直方向と前記ラジアル荷重が付与される荷重方向との間の第1角度と、前記第4の傾斜面に対する垂直方向と前記ラジアル荷重が付与される荷重方向との間の第2角度と、前記第1、第2のセンサの検出結果とに基づいて前記ラジアル荷重および前記アキシャル荷重を算出する算出部を更に備えることを特徴とする請求項10に記載の荷重測定ユニット。 Between the first angle between the direction perpendicular to the third inclined surface and the load direction to which the radial load is applied, and the direction perpendicular to the fourth inclined surface and the load direction to which the radial load is applied. 10. The load measuring unit according to claim 10, further comprising a calculation unit for calculating the radial load and the axial load based on the second angle of the above and the detection results of the first and second sensors. .. 請求項10または11に記載の荷重測定ユニットを利用して前記ラジアル荷重および前記アキシャル荷重を測定する荷重測定方法であって、
前記第3の傾斜面に対する垂直方向と前記ラジアル荷重が付与される荷重方向との間の第1角度と、前記第4の傾斜面に対する垂直方向と前記ラジアル荷重が付与される荷重方向との間の第2角度と、前記第1、第2のセンサの検出結果とに基づいて前記ラジアル荷重および前記アキシャル荷重を算出することを特徴とする荷重測定方法。
A load measuring method for measuring the radial load and the axial load using the load measuring unit according to claim 10 or 11.
Between the first angle between the direction perpendicular to the third inclined surface and the load direction to which the radial load is applied, and the direction perpendicular to the fourth inclined surface and the load direction to which the radial load is applied. A load measuring method, characterized in that the radial load and the axial load are calculated based on the second angle of the above and the detection results of the first and second sensors.
JP2018204505A 2017-11-09 2018-10-30 Load measurement unit and load measurement method Active JP7052674B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017216631 2017-11-09
JP2017216631 2017-11-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019086516A JP2019086516A (en) 2019-06-06
JP7052674B2 true JP7052674B2 (en) 2022-04-12

Family

ID=66764135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018204505A Active JP7052674B2 (en) 2017-11-09 2018-10-30 Load measurement unit and load measurement method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7052674B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112784978A (en) 2019-11-08 2021-05-11 佳能株式会社 Method, device and system for training neural network and storage medium for storing instructions

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004514900A (en) 2000-11-30 2004-05-20 エスケイエフ エンジニアリング アンド リサーチ センター ビーブイ Measuring device for measuring radial and / or axial loads
JP2006144968A (en) 2004-11-22 2006-06-08 Jtekt Corp Bearing device for wheel
WO2007128877A1 (en) 2006-05-09 2007-11-15 Metso Paper, Inc. Arrangement, system and method for measuring operating conditions of an element rotating in a web forming machine or a finishing machine
JP2008203119A (en) 2007-02-21 2008-09-04 Ntn Corp Bearing device for wheel with sensor
US20120126648A1 (en) 2009-05-27 2012-05-24 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Machine and method for monitoring the state of a safety bearing of a machine
JP2013107131A (en) 2011-11-24 2013-06-06 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Load measurement device and jig provided in the load measurement device
WO2014003014A1 (en) 2012-06-26 2014-01-03 新日鐵住金株式会社 Sheet metal rolling device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7532718U (en) * 1975-10-15 1976-03-25 Skf Kugellagerfabriken Gmbh, 8720 Schweinfurt MEASURING SLIDING BEARING
JPS5594541U (en) * 1978-12-21 1980-06-30
JPS59163531A (en) * 1983-03-08 1984-09-14 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Thrust load measuring device of bearing
JPS61122539A (en) * 1984-11-20 1986-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Sensor for sense of force

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004514900A (en) 2000-11-30 2004-05-20 エスケイエフ エンジニアリング アンド リサーチ センター ビーブイ Measuring device for measuring radial and / or axial loads
JP2006144968A (en) 2004-11-22 2006-06-08 Jtekt Corp Bearing device for wheel
WO2007128877A1 (en) 2006-05-09 2007-11-15 Metso Paper, Inc. Arrangement, system and method for measuring operating conditions of an element rotating in a web forming machine or a finishing machine
JP2008203119A (en) 2007-02-21 2008-09-04 Ntn Corp Bearing device for wheel with sensor
US20120126648A1 (en) 2009-05-27 2012-05-24 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Machine and method for monitoring the state of a safety bearing of a machine
JP2013107131A (en) 2011-11-24 2013-06-06 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Load measurement device and jig provided in the load measurement device
WO2014003014A1 (en) 2012-06-26 2014-01-03 新日鐵住金株式会社 Sheet metal rolling device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019086516A (en) 2019-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8584496B2 (en) Device for press-forming a thin sheet and press-forming method
JP4962334B2 (en) Rolling mill control method
JP7052674B2 (en) Load measurement unit and load measurement method
TWI569897B (en) Rolling device for metal sheet (1)
US20160017914A1 (en) Method of setting bearing preload
TW201930752A (en) Ball screw with tilt detector
Liu et al. Static load distribution and axial static contact stiffness of a preloaded double-nut ball screw considering geometric errors
Gaydamakа et al. Devising an engineering procedure for calculating the ductility of a roller bearing under a no-central radial load
Kerst et al. A semi-analytical bearing model considering outer race flexibility for model based bearing load monitoring
Chen et al. A new robust theoretical prediction model for flange wrinkling in conventional spinning
US20190316999A1 (en) Wound roll quality instrument and method
KR20100075578A (en) Bearing device
Matz et al. On the accuracy of a new displacement instrumentation for rotary tablet presses
US20140090437A1 (en) Roll stripper device and method
Arentoft et al. A new approach to determine press stiffness
Stockert et al. Assessment of flat rolling theories for the use in a model-based controller for high-precision rolling applications
CN113787103B (en) Method and device for acquiring cross contact point position of working roller of rolling mill
KR102559348B1 (en) Sysyem and methods for mold life prediction
Malikov et al. Analytical and numerical calculation of the force and power requirements for air bending of structured sheet metals
JP6432554B2 (en) Anomaly detection method for rolling load measuring device
McMillan et al. Measurement of partial slip at the interface of a shrink fit assembly under axial load
Väisänen et al. Bendability of ultra-high-strength steel
JPH064167B2 (en) Thrust force detection device for work roll of rolling mill
JP7431662B2 (en) Axial force calculation device
Walters et al. The use of crosshead displacement in determining fracture parameters

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210603

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220301

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220314

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7052674

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151