KR890008912Y1 - Load measuring device of steel structure - Google Patents

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KR890008912Y1
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load
plate
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load transducer
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KR2019890007277U
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Korean (ko)
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도시오 사까이
다께히로 마쓰이
아끼라 다니오까
고오끼 고야나끼
다까아끼 오오구보
도오루 호리
요시히꼬 마쓰이
이쓰오 기와기시
마사히로 후지이
고오이찌 야베
하루히사 야마시다
Original Assignee
히다찌 소오센 가부시기가이샤
기노시다 마사오
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    • G01G3/12Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
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    • G01L1/22Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges

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Abstract

내용 없음.No content.

Description

강(鋼)구조물등의 대하중 계측 장치Heavy load measuring devices such as steel structures

제1도는 종래의 하중 계측장치의 1예를 표시하는 정면도.1 is a front view showing an example of a conventional load measuring device.

제2도 내지 제8도는 강 구조물등의 비교적 유연한 부재의 하중을 계측하는 경우의 문제점을 설명하기 위한 도면이며, 제2도 및 제3도는 강구조물 사이에 하중 변환기를 개재하여 삽입한 구성예를 표시하는 평면도 및 정면도.2 to 8 are diagrams for explaining the problem in the case of measuring the load of a relatively flexible member, such as steel structures, Figures 2 and 3 show an example of the configuration inserted through the load transducer between the steel structures. Floor plan and front view.

제4도는 강 구조물의 부하될때의 변형상태를 표시하는 정면도.4 is a front view showing a deformation state when a steel structure is loaded.

제5도 및 제6도는 하중 변환기의 윗쪽 끝면에 있어서의 응력 분포 상태를 표시하는 도면.5 and 6 show the stress distribution in the upper end face of the load transducer.

제7(a)도 및 제7(b)도는 강구조물 사이에 하중 변환기를 개재하여 삽입한 구성예를 표시하는 정면도 및 동일한 도면에 있어서의 각부의 응력 분포상태를 표시하는 도면.7 (a) and 7 (b) are a front view showing an example of the configuration inserted through a load transducer between steel structures and a diagram showing the stress distribution state of each part in the same drawing.

제8(a)도 및 제8(b)도는 제7(a)도와는 다른 구성예를 표시하는 정면도 및 동일한 예에 있어서의 각부의 응력 분포상태를 표시하는 도면.8 (a) and 8 (b) are front views showing examples of the structure different from those of the seventh (a), and diagrams showing the stress distribution state of each part in the same example.

제9도 내지 제11도는 본 고안의 1실시예의 구성을 표시하는 사시도, 정면 중앙 종단면도 및 평면도.9 to 11 are a perspective view, a front center longitudinal sectional view and a plan view showing a configuration of one embodiment of the present invention.

제12도 및 제13도는 본 고안의 다른 2개의 실시예의 구성을 표시하는 각각의 정면중앙 종단면도.12 and 13 are respective front center longitudinal cross-sectional views showing the construction of two other embodiments of the present invention.

제14(a)도, 제14(b)도, 제14(c)도, 제14(d)도는 본 고안에 관한 대하중 계측장치의 각부에 있어서의 음력 분포상태를 표시하는 도면.14 (a), 14 (b), 14 (c), and 14 (d) are diagrams showing the sound force distribution state in each part of the heavy load measuring apparatus according to the present invention.

제15도 내지 제17도는 본 고안의 적용예를 표시하는 평면도, 정면도 및 제16도에 있어서의 요부(要部)확대도.15 to 17 are plan views, front views, and enlarged parts of essential parts in FIG. 16 showing an application example of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

20 : 하중 변환기 21 : 내부공간20: load transducer 21: internal space

22 : 스트레인 게이지(strain gage) 23 : 윗쪽 끝면22: strain gage 23: upper end surface

24 : 돌기 링 25 : 윗부분 당접판24: projection ring 25: upper contact plate

26 : 돌기 시이트 27 : 대하중 계측장치26: projection sheet 27: heavy load measuring device

28 : 천정판 29 : 발(脚)28: ceiling plate 29: foot

30 : 래크(rack) 31 : 지지틀체30 rack 31 support frame

32 : 피니온 33 : 피니온 구동장치32: pinion 33: pinion drive device

34 : 쇼크. 패트(shock pad) 35 : 잭. 하우스(jack-house)34: Shock. Shock pad 35: Jack. Jack-house

37 : 아래부분 공동시이트 38 : 아래부분 당접판37: bottom joint sheet 38: bottom contact plate

39 : 윗부분 공동시이트39: upper joint sheet

본 고안은 강판과 가요성 방지제()등으로 이루어진 구조물(이하 단순히 강(鋼) 구조물이라 칭한다)등의 비교적 유연한 부재에 부하되는 대하중을 계측하는 대하중 계측장치에 관한 것이다.The present invention is a steel sheet and a flexible inhibitor ( It relates to a large load measuring device for measuring a large load to be loaded on a relatively flexible member such as a structure consisting of a structure (hereinafter referred to simply as a steel structure).

예컨대 잭. 업식 리그(Jack-up type rig)라고 불리우는 갑판 승강식 해양 석유 굴삭장치는 승강가능한 여러개의 발(脚)을 가진 석유 굴삭용 각종 장치를 플랫포옴(platform)으로서, 이동 할때에는 발을 잭업하여서 플랫포옴(platform)의 부력으로서 부유한 상태로서 예항(曳航)하고, 작업할때에는, 발을 해저까지 하강하고, 또한 플랫포옴을 해면상으로 충분한 높이까지 잭업하여 파도나 조류의 영향을 받지 않는 안정된 작업환경하에서 해저 유전의 시굴 작업을 할수 있어서, 작업성, 안전성, 경제성등의 면에서 가장 유리한 굴삭장치로서 많이 사용되고 있다.Jack for example. Deck-lifted offshore oil rigs, called jack-up type rigs, are platform platforms for rigs with multiple legs that can be lifted. When the ship is suspended as a buoyancy of the platform and floats, when working, the foot is lowered to the seabed, and the platform is jacked up to a sufficient level on the sea level, so that the oil field is stable under the stable working environment without being affected by waves or tides It is widely used as the most advantageous excavating device in terms of workability, safety, and economic efficiency since it can be drilled.

이 잭업 플랫포옴에 있어서는, 작업할때에 발을 해저까지 하강하며 또한 플랫포옴을 해면상으로 충분한 높이 까지 잭업 할때 리그가 전복하지 않도록 감시함과 아울러 리그를 안정하게 설치하기 위하여 각 발에 거릴는 하중을 계측하는 계측장치를 설치하는 것이 규칙(※)으로서 의무로 되었 있다(※ 예컨데 동력자원부 규칙등).In this jack-up platform, the foot is lowered to the sea floor when working and the load is placed on each foot to ensure stable installation of the rig while monitoring the rig not to overturn when the platform is jacked up to the sea level. As a rule (※), it was obliged to install measuring apparatus to say (※ Power Resources Department rule).

여기에 수반하여 특히 북해(北海)에서 사용되는 오일 리그 및 메인테난스 바아지(maintenance barge) 기타 잭업 플래포옴의 하중 계측장치가 요청되고 있다.Along with this there is a need for load measuring devices for oil rigs and maintenance barge and other jack-up platforms, especially for use in the North Sea.

상기한 잭업식 리그등의 하중 계측장치로서, 부하의 전달경로중에 기름을 봉입한 주머니 모양의 패드(pad)를 개재하여 삽입하고, 그 패드내의 유압()에서 하중을 구하는 유압식 하중계가 사용되는 일이 있다.A load measuring device such as the jack-up rig described above, which is inserted through a bag-shaped pad in which oil is enclosed in a load transmission path, and the hydraulic pressure in the pad is In some cases, a hydraulic load gauge may be used to calculate the load.

그러나, 이 유압식 하중계의 경우, 기름 온도의 변화에 의한 측정오차가 크게 나타나서, 그 온도 보상이 극히 곤란하며, 또 에지(edge) 부분에 응력집중이 일어나서 대하중이 부하되면, 파손염려가 있으며, 또 그 제조방법에 있어서도 곤란함등의 결점을 가지고 있다.However, in the case of this hydraulic load gauge, the measurement error caused by the change in the oil temperature is large, and the temperature compensation is extremely difficult, and when stress concentration occurs at the edge part and a heavy load is loaded, there is a risk of breakage. Moreover, also in the manufacturing method, it has a fault, such as difficulty.

이와같은 종래 장치의 결점에 비추어서, 본원의 고안자등은, 이 유압식 하중계 대신에 스트레인게이지(strain gage)식 하중 변환기의 채용을 시도하였던바, 다음에 설명하는 문제점에 부딪쳤다.In view of the drawbacks of such a conventional apparatus, the inventors of the present application tried to employ a strain gage type load converter instead of the hydraulic load gauge, and thus encountered the problem described below.

즉, 예컨데, 잭업시 리그는 소위 강 구조물이며, 특히 발에서 받는 반력(반력反力)을 지지하는 잭하우스(Jack-house)의 지지부(천정판)도 강구조물로서 비교적 유연한 부재(강판)로서 형성되어 있기 때문에, 하중 변환기에 균일한 하중이 전달되지 않아서, 정확한 하중계측을 할수가 없다.That is, for example, when the jack up league is a so-called steel structure, in particular, the support (ceiling plate) of the jack-house supporting the reaction force (foot reaction force) received from the foot is also formed as a relatively flexible member (steel plate) as a steel structure. Since no uniform load is transmitted to the load transducer, accurate load measurement cannot be performed.

이 문제를 대처하기 위하여, 하중 변환기의 구조물의 미측정부사이에 강성이 큰 두꺼운 판재로 이루어진 당접용 금속판을 개재하여 삽입하는 것으로서, 측정 정밀도를 높이는 것은 할수있으나, 당접용 금속판의 두께에 사용하여 잭 하우스도 높게하지 않으면 안되어서 전체 구조물의 중량 및 재료비의 증대를 초래한다고 하는 새로운 문제가 생긴다.In order to cope with this problem, it is possible to increase the measurement accuracy by inserting a contact metal plate made of a thick rigid sheet between the unmeasured parts of the structure of the load converter, but using the thickness of the contact metal plate for the jack. A new problem arises that the house must also be high, resulting in an increase in the weight and material cost of the overall structure.

이들 문제에 대하여 도면을 참조하면서 또한 상세히 설명한다.These problems will also be described in detail with reference to the drawings.

제1도는, 압연기에 스트레인 게이지식 하중변환기를 장설하여 넣은 예를 표시하는 정면도이다.1 is a front view showing an example in which a strain gauge type load converter is placed in a rolling mill.

이 압연기는 도면 표시한 A 방향에서 판재를 상, 하 압연로울러(1)(2) 사이에 보내어 넣고, 윗쪽에 설치한 조정나사(3)에 의하여 조정된 소정의 판두께로 압연하는 것이며, 압연할때의 각 지지부(4)(5)(6)(7)(8)에 가하여지는 하중을 와셔(WASHER)형 하중변환기(9), 플랫형 하중변환기(10)(11)로서 계측하고 있다.This rolling mill is to feed the sheet material between the upper and lower rolling rollers (1) and (2) in the A direction as shown in the drawing, and to roll it to a predetermined plate thickness adjusted by the adjusting screw (3) installed on the upper side. The loads applied to the support portions 4, 5, 6, 7, and 8 at the time of measurement are measured as washer-type load transducers 9 and flat load transducers 10 and 11. .

이 압연기에 있어서는, 본체부(12) 및 각 하중 변환기(9)(10)(11)에 당접하는 각 지지부(4)(5)(6)(7)(8)은 강성을 크게 하고 있으므로, 각 지지부의 변형은 거의 무시할수 있는 정도이며, 각 지지부의 하중변환기의 평행도에 유의하면, 각 지지부에 부하되는 하중을 정확히 계측할수가 있다.In this rolling mill, since each support part 4, 5, 6, 7, 8 which contact | abuts the main-body part 12 and each load transducer 9, 10, 11 has enlarged rigidity, Deformation of each support is almost negligible, and paying attention to the parallelism of the load transducers of each support can accurately measure the load on each support.

그런데, 제2도 및 제3도에 평면도 및 정면도로서 표시하는 바와 같은 강구조물에 있어서는 원통상의 하중변환기(13)에 당접하도록 하는 윗부분 지지판(천정판)(14), 아래부분 지지판(15)은, 어느것이나 유연하여 변형하기 쉬운 강구조물로 이루어지며, 이들 윗부분 지지판(14) 또는 아래부분 지지판(15)의한쪽이 상, 하 방향으로 당접, 이탈, 이동가능하게 하고 있으며, 접촉 할때의 충격을 흡수하기 위한 쇼크 패드(shock pad)(16)및 이쇼크 패드(16)의 부분적인 변형을 방지하기 위한 당접용 금속판(17)을 설치하고 있다.By the way, in the steel structure shown as a plan view and a front view in FIG. 2 and FIG. 3, the upper support plate (ceiling plate) 14 and lower support plate 15 which contact the cylindrical load transducer 13 are It is made of a steel structure, which is flexible and easy to deform, and one side of the upper support plate 14 or the lower support plate 15 is abutted, detached and movable in the up and down directions, and the impact upon contact A shock pad 16 for absorbing and a contact metal plate 17 for preventing partial deformation of the shock pad 16 are provided.

이와같은 강 구조물에, 예컨데 아래쪽으로 하중이 가하여졌을경우, 당접용 금속판(17) 및 윗부분 지지판(14)에 경사하중, 부등분포(不等分佈)하중이 가하여지기 쉽고, 그 경사 및 부동분포의 정도가 근소하더라도 제4도에 표시하는 바와 같이, 윗부분 지지판(14) 및 당접용 금속판(17)등이 변형하여 하중변환기(13)에의 당접면도 파상(波狀)으로 변형한다.When such a steel structure is loaded downward, for example, the inclined load and the uneven distribution load are likely to be applied to the abutting metal plate 17 and the upper support plate 14. Even if the degree is small, as shown in FIG. 4, the upper support plate 14, the contact metal plate 17, and the like deform, and the contact surface to the load transducer 13 also deforms into a wave shape.

예컨데, 제5도에 표시한 바와 같이 윗부분 지지판(14)(2접 쇄선으로 표시함)이 윗쪽으로 만곡하였을 경우에는 하중변환기(15)의 수압면의 응력분포는, 바깥둘레 가장자리부분에서 최대로 되고, 안둘레 가장자리 부분에 근접함에 따라서 감소한다.For example, as shown in FIG. 5, when the upper support plate 14 (indicated by two fold lines) is curved upward, the stress distribution of the hydraulic pressure surface of the load transducer 15 is maximized at the outer edge portion. And decrease as it approaches the edge of the circumference.

반대로 윗부분 지지판(14)이 아래쪽으로 만곡하였을 경우에는 제6도에 표시하는 바와 같은 응력분포로 된다.On the contrary, when the upper support plate 14 is bent downward, it becomes a stress distribution as shown in FIG.

이와 같이 하중 변환기(13)의 수압면에 부동분포 하중이 부하하면, 하중과 측정값과의 관계가 선형(線形)을 상실하고, 예컨대 제5도의 경우는 측정값이 실제하중보다 작고, 제6도의 경우는 크게 나타나는 경향이 있으며, 어느 경우에도 정확한 측정이 행해지지 않는다.When the floating distribution load is applied to the hydraulic pressure surface of the load transducer 13 as described above, the relationship between the load and the measured value is lost. For example, in FIG. 5, the measured value is smaller than the actual load. In the case of the figure, it tends to appear large, and in either case, accurate measurement is not performed.

이 결점을 제거하도록 제7(a)도에 표시하는 바와 같이 하중변환기(13)의 윗면과 윗부분, 지지판(11) 사이에 하중의 전달을 균질화 하기 위한 (h1)의 높이를 가지고 있는 당접 구조물(18)을 개재하여 삽입하든가, 제8(a)도에 표시하는 바와 같이 판두께(h3)가 크고, 강성이 큰 당접용 금속판(19)을 개재하여 삽입하고 또한 하중변환기(13)의 높이(h4)를 크게 하는것에 의하여, 각각 제7(b)도 및 제8(b)도에 표시하는 바와 같은 응력분포로 되며, 하중변환기(13)의 수압면에 있어서 하중이 균등화가 되어 하중의 재현성 즉, 측정 정밀도를 향상하여 얻을 수 있는 것이 확인 되었다.A contact structure having a height of (h1) for homogenizing the transfer of load between the upper and upper portions of the load transducer 13 and the support plate 11 as shown in FIG. 7 (a) to eliminate this defect. 18) or as shown in FIG. 8 (a), the plate is inserted through a metal plate 19 for contact with a large plate thickness h3 and a large rigidity, and the height of the load transducer 13 ( By increasing h4), it becomes a stress distribution as shown in FIG. 7 (b) and 8 (b), respectively, and the load is equalized in the hydraulic pressure surface of the load transducer 13, and the reproducibility of the load is shown. That is, it was confirmed that it can obtain by improving the measurement precision.

그러나, 상기한 제7(a)도, 제8(a)도에 표시하는 바와 같이, 당접구조물(18)의 높이(h1), 당접용 금속판(19)의 높이(h3), 하중변환기(13)의 높이(h4)등이 크게 되기 때문에 필연적으로 윗부분 지지판(14)과 당접용금속판(17) 사이의 높이(H)도 크게 되는 결과, 중량이나 가격 증가를 수반 할뿐만 아니라 옆방향 하중에 대하여 약하게 된다고 하는 문제가 남게 된다.However, as shown in FIG. 7 (a) and FIG. 8 (a), the height h1 of the contact structure 18, the height h3 of the metal plate 19 for contact, and the load converter 13, respectively. As a result, the height h4 becomes larger, the height H inevitably increases between the upper support plate 14 and the contact metal plate 17, resulting in an increase in weight or price, as well as a lateral load. The problem of being weak remains.

본 고안은 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 강 구조물등의 비교적 유연한 부재에 부하되는 대하중을 정면도가 높게 계측할수가 있어서, 소중량으로서 낮은 가격인 강구조물등의 대하중 계측장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.The present invention has been made to solve such a problem, and can measure a large load on a relatively flexible member such as a steel structure with a high front view, and provides a heavy load measuring device such as a steel structure having a low price as a small weight. It is aimed at.

이하, 본 고안의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

제9도 내지 제11도는 본 고안의 1실시예의 구성을 표시하는 사시도, 단면도 및 평면도이다.9 to 11 are a perspective view, a cross-sectional view and a plan view showing the configuration of one embodiment of the present invention.

제9도 내지 제11도에 있어서, (20)은 내부공간(21)을 가지고 있으며, 전체형상이 원통상을 이루는 하중변환기로서, 보통 세로() 방향으로 배설되어 원통의 안둘레면 및 바깥 둘레면의 적당한 위치에 하중을 전기량으로 변환하는 스트레인 게이지(22)(22)... 가 여러개, 접착등의 수단에 의하여 첨가 고착되어 있다.9 to 11, reference numeral 20 denotes a load transducer having an inner space 21 and having a cylindrical shape in its entirety. ), Several strain gauges 22, 22, ... which are disposed in the direction of the cylinder and convert the load into electric quantity at appropriate positions on the inner and outer circumferential surfaces of the cylinder are attached and fixed by means of adhesion or the like.

상기한 하중 변환기(20)의 윗쪽 끝면(23)에는, 짧은 원통상과 돌기링(24)이 재치(裁置)하여 당접하고 있으며, 이 돌기링(24)는 그 하중변환기(20)의 바깥 지름보다도 작은 바깥지름을 가지고 있고 그 하중변환기(20)의 안지름 보다도 큰 안지름을 가지고 있다.On the upper end surface 23 of the load transducer 20 described above, a short cylindrical shape and a projection ring 24 are placed and contacted, and the projection ring 24 is outside the load transducer 20. It has an outside diameter smaller than the diameter and has an inside diameter larger than the inside diameter of the load transducer 20.

이 돌기링(24)의 다른면쪽(도면에 있어서는 윗면쪽)에는 원반상의 윗부분 당접판(25)이 재치하도록 하여 당접하고 있다.The disc-shaped upper contact plate 25 is placed on the other side of the protruding ring 24 (upper side in the drawing) so as to be contacted.

또한 이 윗부분 당접판(25)의 다른면(도면에 잇어서는 윗면)쪽에는 원주상의 돌기시이트(26)가 당접하고 있다.In addition, the circumferential projection sheet 26 abuts on the other side (the upper surface in the drawing) of the upper contact plate 25.

이들 하중변환기(20), 돌기링(24), 윗부분 당접판(25) 및 돌기시이트(26)는 각각 동심으로 배설되어 있다.These load transducers 20, the projection ring 24, the upper contact plate 25 and the projection sheet 26 are arranged concentrically, respectively.

여기에서 돌기시이트(26)의 지름(d)은, 이 돌기시이트(26)의 윗면에 당접하는 지지부재〔뒤에서 설명하는 윗부분 공통사이트〕가 재료 강도적으로 이겨 얻을수 있는 범위내에서 가능한한 작은 쪽이 좋다.Here, the diameter d of the projection sheet 26 is as small as possible within the range that the support member (the upper common site described later) abutting on the upper surface of the projection sheet 26 can be obtained by virtue of material strength. This is good.

또, 돌기 시이트(26)의 두께(t)는, 제7(a)도, 제8(a)도에 표시한 당접구조물(18)의 높이(h1), 당접용 금속판(19)의 높이(h3)에 비하여 훨씬 얇은 것으로서 충분하며, 이와 간련하여 상기한 실시예에 있어서는 기껏해야 10㎜ 이하로 형성하고 있다.Moreover, the thickness t of the projection sheet 26 is the height h1 of the contact structure 18 shown in FIG. 7 (a) and FIG. 8 (a), and the height of the contact metal plate 19 ( Much thinner than h3) is sufficient, and in the above embodiment, it is formed to be 10 mm or less at most.

제12도 및 제13도는 본 고안의 다른 2개의 실시예를 표시하는 각각의 단면도이며, 제9도 내지 제11도와 동일한 부분에는 동일한 부호를 달아놓았다.12 and 13 are cross-sectional views showing two different embodiments of the present invention, and the same reference numerals are attached to the same parts as FIGS. 9 to 11.

위에서 설명한 실시예에 있어서는, 돌기링(24) 및 돌기 시이트(26)를 윗부분 당접판(25)과는 별개의 것으로 구성한 것에 대하여 설명하였으나, 제12도에 표시하는 바와 같이 이들 전부를 일체로 구성하여도 좋으며, 또 돌기링(24)을 여러개 설치하여도 좋다.In the above-described embodiment, the protrusion ring 24 and the protrusion sheet 26 have been described as being separate from the upper contact plate 25, but all of them are integrally formed as shown in FIG. In addition, several projection rings 24 may be provided.

또는 제13도에 표시하는 바와 같이 윗부분 당접판(25)과 돌기링(24)을 일체화하여 돌기시이트(26)만 별개로 구성하여도 좋으며, 또, 이것들을 하중변환기(20)의 윗쪽에 배설할뿐만 아니라, 아랫쪽으로 배설하여도 좋다.Alternatively, as shown in FIG. 13, the upper contact plate 25 and the protruding ring 24 may be integrated so that only the protruding sheet 26 may be formed separately, and these are disposed above the load converter 20. In addition, it may be excreted downward.

상기한 바와 같이 구성된 대하중 계측장치(27)는 하중변환기(20)를 베이스위에 설치하고, 그리고 나서 돌기시이트(26)로서 피하중물을 지지하는 상태로서 사용된다.The heavy load measuring device 27 configured as described above is used as a state in which the load transducer 20 is mounted on the base, and then the subcutaneous material is supported as the projection sheet 26.

돌기시이트(26)의 윗면에 당접하는 피하중물이, 강구조물등의 비교적 유연한 부재(28)인 경우에는 제14(a)도에 표시하는 바와 같이, 그 부재(29) 전체가 파상으로 변형하고, 부재(28)의 응력분포도 그 변형에 상응하여 파상을 나타내는 것으로 된다.When the load to be abutted on the upper surface of the projection sheet 26 is a relatively flexible member 28 such as a steel structure, as shown in FIG. 14 (a), the entirety of the member 29 is deformed into a wave shape. The stress distribution of the member 28 also shows a wave shape corresponding to the deformation thereof.

그리고, 그 부재(28)에 당접하여 하중을 받는 돌기시이트(26)는 부동 분포하중을 받기 때문에 그 표면의 응력분포도 예컨대 제14(b)도에 표시하는 바와 같이 중심부는 작게, 둘레가장자리 부분으로 진행함에 따라서 크게 되는 것과 같은 분포상태를 나타낸다.Since the projection sheet 26 abuts against the member 28 is subjected to a floating distribution load, the stress distribution of the surface thereof, for example, as shown in FIG. As it progresses, the distribution state becomes larger.

그런데 돌기시이트(26)로서 받은 상기한 부등분포 하중은 돌기시이트(26)로서 집중화 되며, 또 돌기시이트(26)의 수압면적이 작게 되어 있기때문에, 피하중물, 즉 부재(28)에 발생하고 있는 부등분포 하중에 의하여 생기는 굽힘 모우멘트를 윗부분 당접판(25), 하중변환기(20)에 전달하지 않는 기능을 발휘한다.By the way, the above-mentioned uneven distribution load received as the projection sheet 26 is concentrated as the projection sheet 26, and since the pressure-receiving area of the projection sheet 26 is small, it occurs in the undercut material, that is, the member 28. The bending moment generated by the uneven distribution load which is present is not transmitted to the upper contact plate 25 and the load converter 20.

또한, 하중이 윗부분 당접판(25)을 개재하여 돌기링(24)으로 전달될때, 윗부분 당접판(25)내에서 응력이 확산(분산)되고, 돌기링(24)의 윗쪽 끝면에 이르는 단계에서는, 제14(c)도에 표시하는 바와 같이 그 응력분포는 상당히 균질화 된다.In addition, when a load is transmitted to the protrusion ring 24 via the upper contact plate 25, the stress is diffused (dispersed) in the upper contact plate 25, and at the stage of reaching the upper end surface of the protrusion ring 24. As shown in Fig. 14 (c), the stress distribution is quite homogenous.

그리고 또한 돌기링(24)을 개재하여 하중변환기(20)의 윗쪽 끝면(23)에 이르는 단계에서는 돌기링(24)의 응력 평활화 기능에 의하여 윗쪽끝면(23)에 부하되는 하중은 균등분포 하중으로 되며, 응력분포는 제14(d)도에 표시하는 바와 같이 수압면 전체에 있어서 균질로 된다.In addition, in the step of reaching the upper end surface 23 of the load transducer 20 via the protrusion ring 24, the load applied to the upper end surface 23 by the stress smoothing function of the protrusion ring 24 is equally distributed. As shown in FIG. 14 (d), the stress distribution becomes homogeneous in the entire hydraulic pressure surface.

이것은 하중변환기(20)의 윗쪽 끝면(23)의 응력 적분값은, 제14(a)도에 표시하는 피측정부재(28)의 응력의 적분값에 정확하게 일치하는 것을 의미한다.This means that the stress integral value of the upper end surface 23 of the load transducer 20 corresponds exactly to the integral value of the stress of the member under measurement 28 shown in Fig. 14 (a).

따라서, 하중변환기(20)에 첨가고착된 스트레인 게이지(22)(22)...의 부분에 정확하게 하중이 전달되어 피측정부재(28)에 부하되는 하중에 정확하게 대응하는 전기적 출력을 그 스트레인 게이지(22)(22)...에 의하여 취출할 수가 있다.Therefore, the strain gauges 22, 22, ... attached to the load transducer 20 are accurately transmitted, and the electrical outputs of the strain gauges accurately correspond to the loads loaded on the member under measurement 28. (22) (22) ... can be taken out.

또한 위에서 설명한 구성에 의하며, 돌기시이트(26), 윗부분 당접판(25) 및 돌기시이트(26)의 두께(높이)는 얇은 것이라도 좋고, 하중변환기(20)의 높이도 낮은 것이라도 충분히 높은 정밀도를 가지는 하중계측이 가능하므로, 장치의 중량 및 가격을 절감할 수 있어서 대단히 편리하다.In addition, according to the configuration described above, the thickness (height) of the projection sheet 26, the upper contact plate 25 and the projection sheet 26 may be thin, and even if the height of the load transducer 20 is low, the accuracy is sufficiently high. Since it is possible to measure the load having, it is very convenient to reduce the weight and price of the device.

다음에 본 고안의 대하중 계측장치(27)를 앞에서 설명한 잭업 플랫포옴에 적용한 1예를 제15도 내지 제17도에 따라서 설명한다.Next, an example in which the heavy load measuring device 27 of the present invention is applied to the jack-up platform described above will be described with reference to FIGS. 15 to 17.

(29)는 1쌍의 래크(rack)(30)를 가지고 있는 발, (31)은 전기한 래크(30)에 교합하는 피니온(32)을 가지고 있는 지지지틀체, (33)은 피니온 구동장치이다.(29) is a foot having a pair of racks (30), (31) is a support frame body having a pinion (32) interlocking with the rack (30) described above, (33) a pinion drive Device.

전기한 지지틀체(31)의 윗면에는 쇼크, 패드(34)가 부착되어있다.The shock and the pad 34 are attached to the upper surface of the above-mentioned support frame 31.

잭. 하우스(35)의 천정판쪽에서 여러개의 현수된 볼트(36)에 지지되는 아래부분 공동시이트(37) 위에는, 각각 아래부분 당접판(38)을 개재하여 3개의 대하중 계측장치(27)가 설치되며, 각 돌기 시이트(39)에 대하여 아래쪽으로 당접하고 있다.jack. On the lower cavity sheet 37 supported by the several suspended bolts 36 on the ceiling plate side of the house 35, three heavy load measuring devices 27 are installed via the lower contact plates 38, respectively. The projection sheet 39 abuts downward.

이와 같은 구성으로 이루어진 잭업 플랫포옴의 대하중 계측장치의 동작에 대하여 설명한다.The operation of the heavy load measuring device of the jack-up platform having such a configuration will be described.

앞에서 설명한 바와 같이 잭업 플랫포옴의 이동할때에는, 피니온 구동장치(33)에 의하여 피니온(32)을 도면 표시한 방향으로 회전시키고, 이것과 교합하는 래크(30) 및 래크(30)와 일체의 발(29)을 상승시킨다.As described above, when the jack-up platform moves, the pinion drive unit 33 rotates the pinion 32 in the direction shown in the drawing, and the feet 30 and the rack 30 engage with the rack 30. Raise (29).

플랫포옴은 자체의 부력으로서 부유하므로, 그 상태로서 목표로 하는 해저 유전지점까지 예항한다.Since the platform floats as its buoyancy, it sails to the target seabed point as it is.

다음에 해저유정의 굴삭(시굴) 작업할때는 피니온 구동장치(33)을 앞에서 설명한 것과는 반대방향으로 구동하여, 발(29)을 해저까지 하강하고 또한 플랫포옴을 해면상으로 충분한 높이까지 잭업한다.The next time the excavation of the oil well is carried out, the pinion driving device 33 is driven in the opposite direction as described above, so that the foot 29 is lowered to the sea floor and the platform is jacked up to a sufficient height on the sea surface.

이때, 지지틀체(31)에는, 래크(30)을 하강시키는 피니온(32)의 반력에 의하여, 도면 표시한 윗방향의 하중이 걸리며, 이 하중은 쇼크. 패드(34)아래부분 공동시이트(37)아래부분 당접판(38)하중변환기(20)돌기링(24)윗부분 당접판(25)돌기시이트(26)윗부분 공통시이트(39)잭. 하우스(천정판)(35)로 전달되어, 플랫포옴을 압압, 상승하는 힘으로 된다.At this time, the support frame 31 is subjected to the upward load shown in the drawing due to the reaction force of the pinion 32 which lowers the rack 30, and this load is shock. Pad (34) Lower Joint Sheet (37) Bottom contact plate (38) Load transducer (20) Protruding ring (24) Top contact plate (25) Projection Sheet (26) Upper part common sheet (39) jack. It is delivered to the house (ceiling plate) 35, and becomes a force which presses and raises a platform.

이와 같이, 이대하중 계측장치(27)는, 부하의 전달경로 사이에 개재하여 삽입되어 있으며, 또한 하중변환기(20), 돌기링(24), 윗부분 당접판(25) 및 돌기시이트(26)와의 결합에 의하여 구성되어 이루어지므로, 위에서 설명한 바와 같이 강구조물로 이루어지는 잭 하우스(35)의 천정판(28)과 같이 비교적 유연한 부재에 걸리는 대하중(이, 예의 경우 플랫포옴의 중량은 4,000t 내지 20,000t)을 높은 정밀도로서 계측할수가 있다.Thus, this large load measuring apparatus 27 is inserted between the load transmission paths, and is provided with the load transducer 20, the projection ring 24, the upper contact plate 25, and the projection sheet 26. As it is configured by a combination, as described above, a heavy load applied to a relatively flexible member, such as the ceiling plate 28 of the jack house 35 made of a steel structure (in this case, the weight of the platform is 4,000t to 20,000t) Can be measured with high precision.

따라서, 예컨데 플랫포옴을 잭업할때 여러개의 발에 걸리는 하중의 비율을 감시할수가 있으므로, 전복되는 위험을 방지할수 있다.Thus, for example, it is possible to monitor the rate of load on multiple feet when jacking up the platform, thus preventing the risk of tipping over.

특히 해저의 연약한 지반에 발을 조화시켜서 안정시키는 것이 극히 중요하며, 그 안정화 방법으로서 해수를 플랫포옴내로 길어 올려서, 발에 큰 중량을 걸리게 하거나, 여러개의 발중에서 1-2개를 부유하게 하고 나머지 발에 하중을 집중시키거나 하기 때문에 발에 걸리는 하중의 균형을 감시하면서 신중하게 조작을 행할 필요가 있다.In particular, it is extremely important to stabilize the feet by harmonizing the feet on the soft ground of the seabed.As the stabilization method, the seawater is lengthened into the platform, so that the feet are put on a large weight, or one or two of the feet are floating and the remaining feet are In order to concentrate the load, it is necessary to operate carefully while monitoring the balance of the load on the foot.

이와 같은 경우에 있어서의 하중 계측장치로서 본 고안은 대단히 바람직한 것으로 된다.As the load measuring device in such a case, the present invention is very desirable.

또한 상기한 적용예에 있어서는 잭업 플랫포옴의 경우를 표시하고 있으나, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 기타, 육상, 토목, 건축용 대하중 계측용으로서도 응용할수 있다.In addition, although the case of the jack-up platform is shown in the said application example, it can be applied also as a heavy load measurement for guitar, land, civil engineering, and building within the range which does not deviate from the summary.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 의하면, 하중 계측장치 전체로서의 높이를 가급적으로 낮게하고, 소중량 낮은 가격화를 이룸과 아룰러 옆방향 하중에도 대단히 강한 구성으로 이루어지며, 또한 종래 대단히 곤란한 것으로 되어 있었던 강구조물등의 비교적 유연한 부재에 부하되는 대하중을 높은 정밀도로서 계측 가능한 강 구조물등의 대하중 계측장치를 제공할수가 있다.As described in detail above, according to the present invention, the height of the entire load measuring device is as low as possible, and a small weight and a low price can be achieved. It is possible to provide a heavy load measuring device such as a steel structure that can measure the large loads loaded on relatively flexible members such as steel structures with high precision.

Claims (1)

강 구조물 등의 비교적 유연한 부재에 부하되는 대하중을 부하의 전달 경로 사이에 개재하여 하중 변환기에 의하여 계측하는 하중 계측장치에 있어서, 전체형상이 원통상을 이루고, 둘레면에 첨가 고착된 스트레인. 게이지(22)에 의하여, 그 양끝면에 부하되는 하중을 전기량으로 변환하는 하중 변환기(20)와, 이 하중변환기(20)의 최소한 한쪽의 끝면쪽에 배설되어, 그 하중 변환기(20)의 바깥지름 보다도 작은 바깥지름을 가지고 있고 그 하중변환기의 안지름 보다도 큰 안지름을 가지고 있으며, 한끝면 쪽이 그 하중변환기(20)의 한끝면과 당접하는 짧은 원통사의 돌기링(24)과, 이 돌 기링(24)의 다른 면쪽에 당접 또는 일체화 하여 이루어진 당접판(25)과, 이 당접판(25)의 다른면쪽에 당접또는 일체화 하여 이루어진 원주상의 돌기 시이트(26)를 갖추게 된 것을 특징으로 하는 강구조물등의 대하층 계측장치.A load measuring device for measuring a large load loaded on a relatively flexible member such as a steel structure by a load transducer via a load transmission path, wherein the overall shape is cylindrical and added and fixed to the circumferential surface. By the gauge 22, the load transducer 20 which converts the load loaded on both end surfaces into electric quantity, and it is arrange | positioned at at least one end surface side of this load converter 20, and the outer diameter of the load transducer 20 is carried out. It has a smaller outer diameter and a larger inner diameter than the inner diameter of the load transducer, and one end face has a short cylindrical protrusion ring 24 that abuts one end face of the load transducer 20, and the protrusion ring 24. A steel plate or the like comprising a contact plate 25 formed by abutting or integrating the other side of the c) and a columnar protrusion sheet 26 formed by abutting or integrating the other side of the abutting plate 25. Large floor measuring device.
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