JP2009109339A - Vibration measuring device and vibration measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポンプ、送風機、タービン等回転運動を伴う設備において、回転体の回転運動により発生する設備の振動を測定して回転体の異常の有無をチェックすることができる振動測定装置および振動測定方法に関する。 The present invention relates to a vibration measuring device and a vibration measurement capable of checking the presence or absence of an abnormality in a rotating body by measuring the vibration of the equipment caused by the rotating movement of the rotating body in a facility such as a pump, a blower, and a turbine. Regarding the method.
この種の振動測定装置としては、振動検知部の押圧子を対象物に押し付けて測定する振動測定装置を挙げることができ(特許文献1)、さらに振動検知部が固定された振動検知部固定型の振動測定装置と、振動検知部が持ち運び自在な振動検知部携帯型の振動測定装置の2つのタイプに大別される。振動検知部固定型の振動測定装置は、図5および図6のように押圧子50を有する振動検知部51と、振動検知部51から出力される検知信号を処理する処理部52と、振動表示部53と、各部をつなぐ配線部54を備えており、回転体A1を有する被測定体(設備)Aの測定部位A2には、振動検知部51が固定治具55により固定されており、常時連続で振動測定ができること、測定者が危険で近寄れない場所でも振動測定ができること、また再現性が高く安定した振動測定をすることができる等の利点があるが、振動検知部と測定監視部を接続する配線や振動検知部を固定する振動検知部固定用治具を必要とすることおよび測定部位の変更に柔軟性がないという欠点がある。
As this type of vibration measuring device, there can be mentioned a vibration measuring device that measures by pressing a pressing element of a vibration detecting unit against an object (Patent Document 1), and a vibration detecting unit fixed type in which the vibration detecting unit is fixed. The vibration measurement device and the vibration detection unit that can be carried by the vibration detection unit are roughly classified into two types. As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the vibration detector fixed-type vibration measuring device includes a
一方、振動検知部携帯型の振動測定装置は、図7のように押圧子70を有する振動検知部71を固定することなく測定者が手に持って自由に移動させることができるようになっており、測定者が安全に接近できる部位であれば、どこでも振動測定を行うことができるという利点がある。なお、図中の符号72は処理部、73は振動表示部、74は配線部である。
On the other hand, the vibration detecting unit portable vibration measuring apparatus can be freely moved by the measurer in his / her hand without fixing the
振動検知部携帯型の振動測定装置には、次の点で振動測定の再現性が低く、安定した振動測定が難しいという欠点があった。
再現性が良く、安定して振動測定するためには、図8(a)のように、測定する際の測定部位A2の測定面A3に対する振動検知部71の押圧子70の適正な押し付け力Pは、10Nから30Nの間に絶えず安定させておくことが必要であり、その中でも20Nであるとより好ましい。また、押圧子70は測定面A3に対して所定の範囲内の適正な角度(傾き)で押し付ける必要があり、具体的には、図8(b)のように押し付け角度θを10度以内に抑える必要がある。そして、かかる振動測定条件を満たすことにより、再現性が良く安定した振動測定を行うことができる。
The vibration detector of the vibration detection unit has the disadvantage that the vibration measurement reproducibility is low and stable vibration measurement is difficult in the following points.
In order to perform vibration measurement with good reproducibility and stability, as shown in FIG. 8A, an appropriate pressing force P of the
しかし、従来の振動検知部携帯型の振動測定装置による測定においては、測定者の熟練度や適性等により、振動検知部の測定部位への押し付け方が異なり、同じ部位を振動測定しても再現性が低く安定した振動測定ができない。また、熟練した測定者であっても、測定部位の高さや方向性により、一定した取扱いは困難であるため、再現性が低く、安定した振動測定が困難であるという問題があった。 However, in the measurement by the conventional vibration measurement device of the vibration detection unit, the method of pressing the vibration detection unit to the measurement site differs depending on the skill level and suitability of the measurer, and it is reproduced even if the vibration is measured on the same site Stable vibration measurement is not possible. In addition, even a skilled measurer has a problem that it is difficult to perform stable vibration measurement because it is difficult to perform constant handling because of the height and directionality of the measurement site.
そこで本発明においては、熟練を必要とすることなく、また測定部位の高さや方向性に左右されることなく、再現性が良く、安定した振動測定を可能とすることができる振動検知部携帯型の振動測定装置を提供することを課題とする。 Therefore, in the present invention, the vibration detection unit portable type that can perform stable vibration measurement with good reproducibility without requiring skill and without being affected by the height and directionality of the measurement site. It is an object of the present invention to provide a vibration measuring apparatus.
上記課題は、振動検知部に、測定面に加わる押圧子の押し付け力を検知する押し付け力検知部と、測定面に対する押圧子の押し付け角度を検知する押し付け角度検知部とを設け、適正な押し付け力と押し付け角度とを確認しつつ振動測定することにより解決することができる。 The above problem is that the vibration detection unit is provided with a pressing force detection unit for detecting the pressing force of the pressing member applied to the measurement surface and a pressing angle detection unit for detecting the pressing angle of the pressing member with respect to the measurement surface. It is possible to solve this problem by measuring vibration while checking the pressing angle.
すなわち、本発明は、その請求項1において、
押圧子を有する携帯型の振動検知部を備え、前記押圧子を被測定体の測定面に押し付けて前記被測定体の振動を測定する振動測定装置であって、
前記測定面に加わる前記押圧子の押し付け力を検知する押し付け力検知部と、前記測定面に対する前記押圧子の押し付け角度を検知する押し付け角度検知部とが設けられた前記振動検知部と、
前記押圧子の押し付け力および押し付け角度の検知結果を確認する検知結果確認手段と
を有することを特徴とする振動測定装置を提供する。
That is, the present invention relates to claim 1,
A vibration measurement device comprising a portable vibration detector having a presser, and measuring the vibration of the measured object by pressing the presser against a measurement surface of the measured object,
The vibration detection unit provided with a pressing force detection unit that detects a pressing force of the pressing member applied to the measurement surface, and a pressing angle detection unit that detects a pressing angle of the pressing member with respect to the measurement surface,
There is provided a vibration measuring apparatus comprising detection result confirmation means for confirming a detection result of a pressing force and a pressing angle of the pressing element.
請求項1に係る振動測定装置における携帯型の振動検知部には、押し付け力検知部と押し付け角度検知部が設けられ、さらに振動測定装置は、前記押圧子の押し付け力および押し付け角度の検知結果を確認する検知結果確認手段を有しているため、測定者は測定面に対する押圧子の押し付け力および押し付け角度を知ることができる。このため、前記の振動測定装置を用いることにより、押圧子の押し付け力および押し付け角度の検知結果に基づいて、押し付け力および押し付け角度を適正な範囲内に納まるように適宜調整しながら振動測定を行うことができ、熟練を必要とすることなく、また測定部位の高さや方向性に左右されることなく、再現性が良く、安定した振動測定を行うことが可能になる。
なお、ここでいう「携帯型」とは、自在に持ち運びができることを指す。
The portable vibration detector in the vibration measuring device according to claim 1 is provided with a pressing force detector and a pressing angle detector, and the vibration measuring device further detects the pressing force and pressing angle detection results of the pressing element. Since it has the detection result confirmation means to confirm, the measurer can know the pressing force and pressing angle of the pressing element against the measurement surface. For this reason, by using the above-described vibration measuring device, vibration measurement is performed while appropriately adjusting the pressing force and the pressing angle within an appropriate range based on the detection result of the pressing force and the pressing angle of the presser. Therefore, it is possible to perform stable vibration measurement with good reproducibility without requiring skill and without depending on the height and directionality of the measurement site.
Note that the “portable type” here means that it can be carried freely.
請求項2に記載の発明は、
前記押し付け角度検知部は、前記測定面との距離を計測する距離計測部を複数個有し、前記複数個の距離計測部の各々で計測された距離の差に基づいて、前記押し付け角度を検知する検知部であることを特徴とする請求項1に記載の振動測定装置である。
The invention described in
The pressing angle detection unit includes a plurality of distance measuring units that measure a distance from the measurement surface, and detects the pressing angle based on a difference in distance measured by each of the plurality of distance measuring units. The vibration measuring device according to claim 1, wherein the vibration measuring device is a detecting unit that performs detection.
このように構成することにより、簡単な構成で押圧子の押し付け角度(傾き)を確認することができるため、再現性が良く、安定した振動測定を行うことが可能になる。 With this configuration, the pressing angle (inclination) of the presser can be confirmed with a simple configuration, so that it is possible to perform stable vibration measurement with good reproducibility.
請求項3に記載の発明は、
前記検知結果確認手段は、前記押し付け力検知部および前記押し付け角度検知部の検知信号により得られた押し付け力および押し付け角度を表示する押し付け力表示部および押し付け角度表示部により構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の振動測定装置である。
The invention according to
The detection result confirming means includes a pressing force display unit and a pressing angle display unit that display a pressing force and a pressing angle obtained from detection signals of the pressing force detection unit and the pressing angle detection unit. The vibration measuring device according to
検知結果確認手段が、押し付け力表示部と押し付け角度表示部により構成されているため、測定者は押圧子の押し付け力と押し付け角度を目視により、リアルタイムに確認することができ、迅速に押し付け力および押し付け角度を調整することが可能になる。 Since the detection result confirmation means is composed of a pressing force display unit and a pressing angle display unit, the measurer can visually check the pressing force and pressing angle of the presser in real time, and can quickly determine the pressing force and the pressing force. The pressing angle can be adjusted.
請求項4に記載の発明は、
前記検知結果確認手段は、前記押圧子の押し付け力と予め定められた基準となる適正な押し付け力とを比較して適正な押し付け力であるか否かを報知する報知部と、前記押圧子の押し付け角度と予め定められた基準となる適正な押し付け角度とを比較して適正な押し付け角度であるか否かを報知する報知部のうち、少なくとも一方の報知部を備えていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の振動測定装置である。
なお、報知部は、具体的にはたとえば各計測の判定結果をブザー音、表示灯或いはこれらを組み合わせて報知する。
The invention according to
The detection result confirming means compares the pressing force of the pressing element with an appropriate pressing force that is a predetermined reference and notifies whether or not the pressing force is an appropriate pressing force; and Comparing the pressing angle with an appropriate pressing angle that is a predetermined reference, it is provided with at least one notifying unit among the notifying units that notify whether or not the pressing angle is appropriate. It is a vibration measuring apparatus of any one of Claim 1 thru | or 3.
Note that the notification unit specifically notifies, for example, the determination result of each measurement by using a buzzer sound, an indicator lamp, or a combination thereof.
このように構成することにより、押圧子を測定面に押し付けて測定部位に振動検知部をセットする際に、測定者は、押圧子の押し付け力および押し付け角度が適正であるか否かを的確に認識することができるため、不適正な振動測定を防止することができる。また、表示灯等の表示により報知する場合には、振動測定が適正か不適正かを容易に知ることができ、ブザー音等の音声により報知する場合には押し付け力表示部や押し付け角度表示部の表示が見え難い測定状況の下であっても、不適正な振動測定を容易に防止することができる。 With this configuration, when the pressing member is pressed against the measurement surface and the vibration detection unit is set on the measurement site, the measurer accurately determines whether the pressing force and the pressing angle of the pressing member are appropriate. Since it can be recognized, improper vibration measurement can be prevented. In addition, when notifying by display such as an indicator lamp, it is possible to easily know whether the vibration measurement is appropriate or inappropriate, and when notifying by sound such as a buzzer sound, a pressing force display unit and a pressing angle display unit Even under measurement conditions where it is difficult to see the display, improper vibration measurement can be easily prevented.
請求項5に記載の発明は、
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の振動測定装置を用い、前記押し付け力検知部および前記押し付け角度検知部で検知された押し付け力および押し付け角度に基づいて、適正な押し付け力および押し付け角度となるように前記押圧子を操作し、かつその状態を保持して、振動測定を行うことを特徴とする振動測定方法である。
The invention described in
Using the vibration measuring device according to any one of claims 1 to 4, an appropriate pressing force based on the pressing force and the pressing angle detected by the pressing force detection unit and the pressing angle detection unit, and The vibration measuring method is characterized in that the vibration is measured while the pressing element is operated so as to have a pressing angle and the state is maintained.
本請求項の発明においては、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の振動測定装置を用いているため、従来の振動検知部携帯型の振動測定装置を用いた振動測定と異なり、押圧子を適正な押し付け力および押し付け角度で測定面に押し付け、さらに、その適正な状態を保持して振動測定を行うため、再現性が良く、安定した振動測定を行うことができる。 In the invention of this claim, since the vibration measuring device according to any one of claims 1 to 4 is used, it is different from vibration measurement using a conventional vibration measuring device with a portable vibration detector. Since the pressing element is pressed against the measurement surface with an appropriate pressing force and pressing angle, and the vibration is measured while maintaining the appropriate state, the vibration can be measured with good reproducibility.
本発明によれば、熟練を必要とすることなく、また測定部位の高さや方向性に左右されることなく、再現性が良く、安定した振動測定を可能とすることができる振動検知部携帯型の振動測定装置を提供することができる。 According to the present invention, a portable vibration detection unit that can perform stable vibration measurement with good reproducibility without requiring skill and without being affected by the height and directionality of the measurement site. The vibration measuring device can be provided.
以下、本発明をその最良の実施の形態につき、具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with respect to the best mode thereof. Note that the present invention is not limited to the following embodiments. Various modifications can be made to the following embodiments within the same and equivalent scope as the present invention.
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態に係る振動検知部携帯型の振動測定装置の概略的な説明図である。また、図2は、本実施の形態に係る振動検知部携帯型の振動測定装置の振動検知部1の概略的な説明図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a vibration detection unit portable vibration measuring apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of the vibration detection unit 1 of the vibration detection unit portable vibration measuring apparatus according to the present embodiment.
図1に示される携帯型の振動検知部を有する振動測定装置は、押圧子1aを有する振動検知部1を備え、この振動検知部1には押圧子1aの押し付け力を検知する押し付け力検知部2と押圧子1aの押し付け角度を検知する押し付け角度検知部3とが設けられている。
The vibration measuring apparatus having a portable vibration detection unit shown in FIG. 1 includes a vibration detection unit 1 having a
また、振動測定装置には、振動検知部1、押し付け力検知部2および押し付け角度検知部3から出力される検知信号を処理する処理部4と、検知された振動を表示する振動表示部6a、押圧子1aの押し付け力を表示する押し付け力表示部6bおよび押し付け角度を表示する押し付け角度表示部6cとが設けられている。
The vibration measuring device includes a
さらに、押圧子1aの押し付け力および押し付け角度が適正か否か、即ち、振動測定条件の範囲にあるか否かを音や表示灯、あるいはその両方の組合せで測定者に報知する報知部(図示せず)と、各部をつなぐ配線部7が備わっている。
これらの構成要素はハウジング(図示せず)に収容されている。
Further, an informing unit that informs the measurer of whether or not the pressing force and the pressing angle of the
These components are accommodated in a housing (not shown).
なお、振動表示部6a、押し付け力表示部6b、押し付け角度表示部6cおよび報知部は一式固定式でもよいが、任意の測定場所において、測定者にリアルタイムで表示し、報知するためには、これらも携帯式であることが好ましい。
The
振動検知部1は、押圧子1aを、被測定体Aの測定面A3に、適正な力および角度で押し付けることにより、被測定体Aの振動を検知するものであり、検知された振動は振動表示部6aに表示される。
The vibration detection unit 1 detects the vibration of the measurement target A by pressing the
図1に示すように、押圧子1aには、筒状の握り部1bが押圧子1aの軸方向に沿って移動可能に嵌め込まれており、押圧子1aの後端側には、抜け止め体1cが固定されている。また、押圧子1aの前端側には、後述のロードセル2a、2bの取付け体1dおよび後述の距離計測部3a、3bの取付け体1eが固定されている。取付け体1dと握り部1bとの間には付勢ばね(圧縮ばね)1fを介在して押圧子1aを前方に向けて付勢している。
As shown in FIG. 1, a
押し付け力検知部2は圧力センサで構成されている。圧力センサは、歪みゲージ式であり、一般にはロードセル2a、2bである。このロードセル2a、2bは押圧子1aに固定された取付け体1dに設けられており、押圧子1aを測定面A3に押し付けるときには、握り部1bが付勢ばね1fのばね力に抗して摺動してロードセル2a、2bと圧接することにより押圧子1aの押し付け力を検知する。
The pressing
次に、図3に基づいて押し付け角度検知の仕組みを説明する。図3は、本実施の形態に係る振動検知部携帯型の振動測定装置の振動検知部の概略的な動作説明図であり、押し付け角度検知の仕組みを模式的に示す図である。なお、図および説明が繁雑になるのをさけるため、図3および以下の説明は、図の左右方向の押し付け角度検知の仕組みについて記載するが、図の前後方向の押し付け角度検知の仕組みは、以下に記載する左右方向の押し付け角度の仕組みと同じである。 Next, a mechanism for detecting the pressing angle will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic operation explanatory diagram of the vibration detection unit of the vibration detection unit portable vibration measuring apparatus according to the present embodiment, and is a diagram schematically showing the mechanism of pressing angle detection. In order to avoid complicated illustrations and explanations, FIG. 3 and the following explanation describe a mechanism for detecting the pressing angle in the horizontal direction in the figure, but a mechanism for detecting the pressing angle in the front-rear direction in the figure is as follows. This is the same as the mechanism of the pressing angle in the left-right direction described in.
押し付け角度検知部3は、一対の光反射式の距離計測部3a、3bを有しており、距離計測部3a、3bは、それぞれ、押圧子1aの両側に配置されて取付け体1eにより固定されている。各距離計測部3a、3bは、発光部(図示せず)と受光部(図示せず)とを備えており、発光部から出た光が被測定体Aの測定面A3で反射し、その反射光が受光部で受光されることにより、各距離計測部3a、3bと測定面A3との間の距離が検知される。図3に示すように、一方の距離計測部3aで検知された距離D1と、他方の距離計測部3bで検知された距離D2の検知信号は、それぞれ、処理部4で処理されて押し付け角度表示部6cに出力される。検知された2つの距離D1およびD2の差が、所定の許容範囲内にあるときは、適正な押し付け角度で押し付けられていると判断して、振動測定を行う。このように、距離の差によって測定面A3に対する押圧子1aの押し付け角度を検知することができ、押圧子1aの押し付け角度が前記の振動測定条件の範囲から外れているか否かの判別が可能になる。
The pressing
このようにして構成される振動測定装置では、測定者が振動測定装置を手に持ち、押圧子1aを測定面A3に上記所定の押し付け力で押し付ける。このとき握り部1bは付勢ばね1fのばね力に抗して押圧子1aの軸方向に摺動してロードセル2a、2bに押し付けられ、その押し付け力をロードセル2a、2bが検知して検知信号を処理部4に出力し、処理部4からの信号で押し付け力の検出値が押し付け力表示部6bに表示され、測定者はこの表示に従って押圧子1aの押し付け力を調整する。また、押圧子1aを上記の所定に力で押し付けた状態で、一対の距離計測部3a、3bの検知信号を処理部4に出力し、処理部4からの信号で押し付け角度の値が押し付け角度表示部6cに表示され、測定者はこの表示に従って押圧子1aの押し付け角度を調整する。測定者は、押し付け力表示部6bおよび押し付け角度表示部6cのみならず報知部によっても前記の振動測定条件の範囲内か否かを認識できる。
In the vibration measuring apparatus configured as described above, the measurer holds the vibration measuring apparatus in his hand and presses the
(第2の実施形態)
図4は、別の実施の形態に係る振動検知部携帯型の振動測定装置の概略的な説明図であり、押圧子1aを有する振動検知部1を自動ハンドリング装置5に取り付けて振動測定を行うようになっている。なお、ここでいう自動ハンドリング装置は、工具等を掴むマニュピレータが組み込まれ、また移動機能を持ち合わせている産業用ロボットである。振動検知部1には押し付け力検知部2と押し付け角度検知部3が取り付けられ、処理部4と振動表示部6aと押し付け力表示部6bと押し付け角度表示部6cと報知部(図示せず)はハンドリング装置5に付設されている。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a schematic explanatory view of a vibration detection unit portable vibration measurement device according to another embodiment, and the vibration detection unit 1 having the
自動ハンドリング装置5は、測定者の操作によって押圧子1aを被測定体Aの測定面A3に押し付けるものであり、第1から第3までのアーム5a、5b、5cと、第1から第3までの回動機5d、5e、5fと、制御部および操作ハンドル等から成る操作部(図示せず)を備えている。
The
第1回動機5dは支持台5gに設けられ、第1回動機5dには第1アームの後端が取り付けられ、第1アーム5aの前端には第2回動機5eが取り付けられている。第2回動機5eには第2アーム5bの後端が取り付けられ、第2アーム5bの前端には第3回動機5fが取り付けられている。第3回動機5fには第3アーム5cが取り付けられ、第3アーム5cの前端には図1に示した振動検知部1の握り部1bが固定されている。
The first
第1から第3までのアーム5a、5b、5cは、同一平面(図示の例では同一の鉛直面内)内で回動して押圧子1aの移動や被測定体Aの回転体A1の測定部位A2にある測定面A3に押圧子1aを押し付け、押圧子1aの押し付け力および押し付け角度の調整を行い、前記の振動測定条件の範囲内で押圧子1aを測定面A3に押し付けた状態で振動検知部1の位置決めを行う。
押し付け角度検知部3の一対の距離計測部3a、3bも前記の同一平面内に配置され、押圧子1aの回動により一方の距離計測部3a(3b)の検知距離が長くなると、他方の距離計測部3b(3a)の検知距離が短くなって、検知距離の差の調整が可能となっている。なお、支持台5gにはキャスター5hが設けられている。
The first to
The pair of
このようにして構成される本実施形態の振動検知部携帯型の振動測定装置は、まず押圧子1aを測定面A3に押し付け、測定者は押し付け力表示部6bと押し付け角度表示部6cの表示に従って押圧子1aの押し付け力および押し付け角度が前記の振動測定条件の範囲内になるように自動ハンドリング装置5を操作し、振動測定を行う。
The vibration detection unit portable vibration measuring apparatus of the present embodiment configured as described above first presses the
なお、押し付け力および押し付け角度が所定の範囲内の値でない場合には、検知信号に基づいて処理部4からハンドリング装置5の駆動回路に補正信号を出力して押し付け力および角度を自動的に補正するようにしても良い。また、前記の振動測定条件の範囲内になった場合にのみ振動測定が可能になるようにしても良い。
When the pressing force and the pressing angle are not within the predetermined range, a correction signal is output from the
A 被測定体
A1 回転体
A2 測定部位
A3 測定面
1 振動検知部
1a 押圧子
1b 握り部
1c 抜け止め体
1d、1e 取付け体
1f 付勢ばね
2 押し付け力検知部
2a、2b ロードセル
3 押し付け角度検知部
3a、3b 距離計測部
4 処理部
5 自動ハンドリング装置
5a、5b、5c 第1から第3までのアーム
5d、5e、5f 第1から第3までの回動機
5g 支持台
5h キャスター
6a 振動表示部
6b 押し付け力表示部
6c 押し付け角度表示部
7 配線部
A Measurement object A1 Rotating body A2 Measurement site A3 Measurement surface 1
Claims (5)
前記測定面に加わる前記押圧子の押し付け力を検知する押し付け力検知部と、前記測定面に対する前記押圧子の押し付け角度を検知する押し付け角度検知部とが設けられた前記振動検知部と、
前記押圧子の押し付け力および押し付け角度の検知結果を確認する検知結果確認手段と
を有することを特徴とする振動測定装置。 A vibration measurement device comprising a portable vibration detector having a presser, and measuring the vibration of the measured object by pressing the presser against a measurement surface of the measured object,
The vibration detection unit provided with a pressing force detection unit that detects a pressing force of the pressing member applied to the measurement surface, and a pressing angle detection unit that detects a pressing angle of the pressing member with respect to the measurement surface,
A vibration measurement apparatus comprising: a detection result confirmation unit configured to confirm a detection result of a pressing force and a pressing angle of the pressing element.
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