JP2000329659A - Linear motor type centrifugal force load apparatus - Google Patents
Linear motor type centrifugal force load apparatusInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、地盤その他の縮小
モデルに対して試験を行うのに良好な遠心力載荷装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a centrifugal force loading device which is suitable for testing a ground or other reduced model.
【0002】[0002]
【従来の技術】地震発生時の地盤等を再現試験する際
に、地盤の縮尺モデルを用いて試験を行う。このとき通
常の重力場では、大きな応力のかかる大深度地盤の挙動
を再現することが困難である。遠心力載荷装置は、回転
腕の先端に地盤等の縮尺モデル試験体を入れた試料容器
を吊り下げ、回転腕を高速で回転させることにより試験
体に遠心加速度を与えて、1/Nの縮尺モデルにN倍の
重力加速度を与えることができる。実開昭61−46439号
公報では遠心力載荷装置の一例が示されている。2. Description of the Related Art When conducting a reproduction test of a ground or the like at the time of an earthquake, a test is performed using a reduced scale model of the ground. At this time, in a normal gravitational field, it is difficult to reproduce the behavior of a deep ground where a large stress is applied. The centrifugal force loading device suspends a sample container containing a scale model test object such as the ground at the tip of the rotating arm, and applies centrifugal acceleration to the test object by rotating the rotating arm at a high speed, thereby reducing the scale to 1 / N. N times gravitational acceleration can be given to the model. Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 61-46439 discloses an example of a centrifugal force loading device.
【0003】図2は、従来の遠心力載荷装置で、電動機
21の動力を減速機22を介して回転軸23に伝達し、
円筒形ピット24の水平面内を回転する回転腕25を駆
動する。前記回転腕25の先端部には揺動架台26をピ
ン結合し、前記回転腕25の回転に伴って前記揺動架台
26が振り上げられる。前記揺動架台26には構造物や
地盤等の1/N縮尺モデル試験体を入れた試料容器27
を取り付け、前記回転腕25の回転により前記試料容器
27に重力加速度のN倍の遠心力を付与する。FIG. 2 shows a conventional centrifugal force loading device, in which the power of an electric motor 21 is transmitted to a rotating shaft 23 via a speed reducer 22.
The rotary arm 25 that rotates in the horizontal plane of the cylindrical pit 24 is driven. A swing gantry 26 is pin-connected to the tip of the rotary arm 25, and the swing gantry 26 is swung up with the rotation of the rotary arm 25. A sample container 27 containing a 1 / N scale model test object such as a structure or ground is placed on the swinging base 26.
The centrifugal force N times the gravitational acceleration is applied to the sample container 27 by the rotation of the rotary arm 25.
【0004】一方、リニアモータを用いた搬送装置の実
施例として特開平9−77257号があり、ガイドチューブ内
を走行するカプセル移送装置が示されている。On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-77257 discloses an embodiment of a transfer device using a linear motor, and shows a capsule transfer device that travels in a guide tube.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】近年、遠心力載荷装置
による試験においても試験体が大型化しており、また、
大深度実験の要求があるため、従来と比較し大型の遠心
力載荷装置が必要となってきている。それで、大搭載重
量・高回転速度を実現するには遠心力載荷装置の回転腕
の大型化が必要となる。しかし、回転腕の重量増により
回転腕の撓み等の問題が発生し、現存する回転径約7m
の遠心力載荷装置辺りが限界に近いと思われる。In recent years, the size of a test specimen has been increased even in a test using a centrifugal force loading device.
Due to the demand for deep-depth experiments, a centrifugal force loading device that is larger than before has been required. Therefore, in order to realize a large loading weight and a high rotation speed, it is necessary to increase the size of the rotating arm of the centrifugal force loading device. However, a problem such as bending of the rotating arm occurs due to an increase in the weight of the rotating arm, and the existing rotating diameter is about 7 m.
Seems to be near the limit.
【0006】そこで、本発明の目的は、より大きな遠心
力を試験体に付与するため、リニアモータによりチュー
ブ内を走行する、回転半径の大きなリニアモータ式遠心
力載荷装置を提供する。Accordingly, an object of the present invention is to provide a linear motor-type centrifugal force loading device having a large turning radius, which runs in a tube by a linear motor in order to apply a larger centrifugal force to a test object.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明では、従来の遠心
力載荷装置の回転腕の代わりに、チューブ型走行路とリ
ニアモータ式試験体容器台車とを設け、大遠心力を発生
させることを可能とした。According to the present invention, a tube type traveling path and a linear motor type test object container truck are provided in place of the rotary arm of the conventional centrifugal force loading device to generate a large centrifugal force. Made it possible.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】チューブ型走行路内をリニアモー
タ式試験体容器台車が走行する本発明の遠心力載荷装置
について、実施例を以下に示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the centrifugal force loading device of the present invention in which a linear motor type test object container truck travels in a tube type traveling path will be described below.
【0009】図1は、チューブ走行型遠心力載荷装置図
である。FIG. 1 is a diagram of a tube traveling type centrifugal force loading device.
【0010】先ず、走行路は、チューブ型走行路1と
し、その内部にリニアモータ式試験体容器台車2を走行
させる。前述のリニアモータ式試験体容器台車2は、内
部に任意の機器を入れられる様なカプセル状容器3を備
え付けたものとする。前述のカプセル状容器3の内部に
は振動試験装置4を設ける。前述の振動試験装置4上に
は、任意の形状を持つ試験体5を載せられるようにして
ある。First, a traveling path is a tube-type traveling path 1 in which a linear motor type test container carrier 2 is run. It is assumed that the above-mentioned linear motor type test container trolley 2 is provided with a capsule-shaped container 3 into which arbitrary equipment can be placed. A vibration test device 4 is provided inside the capsule-shaped container 3 described above. A test body 5 having an arbitrary shape can be placed on the vibration test apparatus 4 described above.
【0011】前述のリニアモータ式試験体容器台車2
は、前述のチューブ型走行路1内を任意の向き,速さで
走行することができるものとする。The above-described linear motor type test container carrier 2
Can travel in the above-described tube-type travel path 1 in any direction and speed.
【0012】前述のチューブ型走行路1内を、前述のリ
ニアモータ式試験体容器台車2を走行させると、走行速
度の上昇に伴い、前述のリニアモータ式試験体容器台車
2,前述のカプセル状容器3,振動試験装置4及び試験
体5に遠心力が働く様になる。When the above-described linear motor type test container trolley 2 travels in the above-described tube type travel path 1, the above-mentioned linear motor type test container trolley 2 and the above-mentioned capsule-shaped Centrifugal force acts on the container 3, the vibration test device 4 and the test body 5.
【0013】前述のリニアモータ式試験体容器台車2に
は、チューブ型走行路の断面の円周方向に、前述のカプ
セル状容器3を回転させるカプセル回転装置6を備え付
ける。前記カプセル回転装置6により、前述のカプセル
状容器3及び試験体5を載荷した振動試験装置4を回転
させる。前記カプセル回転装置6により、前述のカプセ
ル状容器3及び試験体5を載荷した振動試験装置4を9
0度回転させれば、前記試験体5に発生する遠心加速度
は、見掛け上試験体5の重力加速度と等価となる。The above-described linear motor type test container trolley 2 is provided with a capsule rotating device 6 for rotating the above-mentioned capsule-shaped container 3 in the circumferential direction of the cross section of the tube-shaped traveling path. By the capsule rotating device 6, the vibration test device 4 loaded with the above-described capsule-shaped container 3 and the test body 5 is rotated. By the capsule rotating device 6, the vibration test device 4 loaded with the above-described capsule-shaped container 3 and the test body 5 is moved to 9
If the specimen 5 is rotated by 0 degrees, the centrifugal acceleration generated in the specimen 5 is apparently equivalent to the gravitational acceleration of the specimen 5.
【0014】前述のリニアモータ式試験体容器台車2
は、駆動操作装置10から電波等で送信される駆動信号
を駆動信号受信装置7で受信しリニアモータにより駆動
される。The above-mentioned linear motor type test container carrier 2
The drive signal is received by the drive signal receiving device 7 from the drive operation device 10 by radio waves or the like, and is driven by the linear motor.
【0015】加振試験のデータ等は計測装置11で収録
する。前記試験体5に加速度計等のセンサ12を取り付
け前記振動試験装置4により前記試験体5加振する。前
記センサ12で検出したデータをケーブル13を介し計
測データ発振装置8に集める。前記計測データ発振装置
8により電波等で発信したデータを前記計測装置11で
受信する。The vibration test data and the like are recorded by the measuring device 11. A sensor 12 such as an accelerometer is attached to the test body 5 and the test body 5 is vibrated by the vibration test device 4. The data detected by the sensor 12 is collected by the measurement data oscillating device 8 via the cable 13. The measurement device 11 receives data transmitted by radio waves or the like by the measurement data oscillating device 8.
【0016】試験体5の振動試験装置4への搭載は、試
験体格納庫9前にて実施する。The mounting of the test piece 5 on the vibration test apparatus 4 is performed in front of the test piece storage 9.
【0017】前述のチューブ型走行路1の走行半径を大
きくし、前述のリニアモータ式試験体容器台車2の走行
速度を大きくすれば、前記試験体5に働く遠心加速度が
大きくなる。従来型の回転腕を有する遠心載荷装置では
不可能であった、大深度実験を行える大型遠心載荷試験
装置を実現することが可能となる。If the traveling radius of the tube-shaped traveling path 1 is increased and the traveling speed of the linear motor type specimen container truck 2 is increased, the centrifugal acceleration acting on the specimen 5 is increased. It is possible to realize a large-scale centrifugal loading test device that can perform a large-depth experiment, which was not possible with a conventional centrifugal loading device having a rotating arm.
【0018】図3は、チューブ型走行路1の走行路形状
を円形としたチューブ型円形走行路である。ここで、チ
ューブ型走行路1は、長円形,楕円形等任意の形状で良
いものとする。また、前記チューブ走行路1の断面形状
についても円形を初めとし任意の形状とする。更に、前
記チューブ走行路1の内部は、空気を初め任意の気体で
満たしておいても良いし、前記リニアモータ式試験体容
器台車2の走行抵抗を減らすために真空或いは低圧にし
ても良い。そのほか、前記チューブ走行路1内に任意の
潤滑剤を供給しても良い。FIG. 3 shows a tube-shaped circular traveling path in which the traveling path of the tube-shaped traveling path 1 is circular. Here, the tube-shaped traveling path 1 may have an arbitrary shape such as an oval or an ellipse. The cross-sectional shape of the tube running path 1 is also an arbitrary shape including a circular shape. Further, the inside of the tube running path 1 may be filled with an arbitrary gas at first, or may be set to a vacuum or low pressure in order to reduce the running resistance of the linear motor type test object container truck 2. In addition, an arbitrary lubricant may be supplied into the tube running path 1.
【0019】リニアモータ式試験体容器台車2は、任意
の走行手段を持つものとする。例えば、車輪を備え、前
記チューブ走行路1を走行するものでも良い。或いは、
電磁力その他の手段によって、前記チューブ走行路1内
を浮上しながら走行するものでも良い。また、前述のリ
ニアモータ式試験体容器台車2は、有効な停止手段を有
し、無理なく減速及び停止ができるものとする。The linear motor type test container trolley 2 has an arbitrary running means. For example, it may be provided with wheels and run on the tube running path 1. Or,
The vehicle may travel while levitating in the tube travel path 1 by electromagnetic force or other means. Further, the above-described linear motor type test container trolley 2 has an effective stopping means and can decelerate and stop without difficulty.
【0020】図1において、振動試験装置4は、油圧式
のもの、動電型のもの、機械式のもの或いはそれらを組
み合わせたもの何れでも良い。また、振動試験装置4は
1軸加振の1自由度のものを示しているが、複数の加振
機を備えた多軸多自由度を有するものでも良い。In FIG. 1, the vibration test apparatus 4 may be any of a hydraulic type, an electrodynamic type, a mechanical type or a combination thereof. Further, the vibration test apparatus 4 has a single-axis vibration with one degree of freedom, but may have a multi-axis multi-degree of freedom with a plurality of vibrators.
【0021】図1において、試験体5は、構造物の縮尺
モデルを初め、実物の部分モデルでも良い。或いは固体
の試験体だけでなく、液状化試験を行うための土層モデ
ルやその他の液状の任意の試験体でも良い。In FIG. 1, the test object 5 may be a real model, such as a scale model of a structure. Alternatively, not only a solid test body but also a soil model for performing a liquefaction test or any other liquid test body may be used.
【0022】図1において、前記チューブ型走行路1を
太陽電池としても良い。また、前記チューブ型走行路1
の材質を太陽光透過材とし、試験体容器台車に太陽電池
を装備し、太陽エネルギー駆動としても良い。In FIG. 1, the tube-shaped traveling path 1 may be a solar cell. In addition, the tube type traveling path 1
May be made of a solar transmissive material, and the test container cart may be equipped with a solar cell to be driven by solar energy.
【0023】チューブ走行型遠心力載荷装置図1におい
て、複数のリニアモータ式試験体容器台車2を用いて、
同時に複数の遠心力載荷実験を行っても良い。Tube running type centrifugal force loading device In FIG. 1, a plurality of linear motor type test object container trucks 2 are used.
A plurality of centrifugal force loading experiments may be performed simultaneously.
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明のチューブ走行型遠心力載荷装置
では、走行半径の大きなチューブ走行路1内部を走行す
るリニアモータ式試験体容器台車2に、カプセル回転装
置6によって回転可能なカプセル状容器3に振動試験装
置4及び試験体5を搭載して走行させることにより、従
来型の回転腕を有する遠心載荷装置よりも、より大きな
遠心力を試験体に付与することが可能となり、大深度実
験を行うことができる。According to the tube running type centrifugal force loading device of the present invention, the capsule container rotatable by the capsule rotating device 6 is mounted on the linear motor type test object container truck 2 running inside the tube running path 1 having a large running radius. By mounting the vibration test device 4 and the test object 5 on the test sample 3, it is possible to apply a larger centrifugal force to the test object than in a conventional centrifugal loading device having a rotating arm, and to perform a large depth test. It can be performed.
【図1】リニアモータ式遠心力載荷装置を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a linear motor type centrifugal force loading device.
【図2】本発明の実施例である従来の遠心力載荷試験装
置を示す側面図。FIG. 2 is a side view showing a conventional centrifugal force loading test apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明のチューブ型円形走行路を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing a tube-shaped circular traveling path according to the present invention.
1…チューブ型走行路、2…リニアモータ式試験体容器
台車、3…カプセル状容器、4…振動試験装置、5…試
験体、6…カプセル回転装置、7…駆動信号受信装置、
8…計測データ発振装置、9…試験体格納庫、10…駆
動操作装置、11…計測装置、12…センサ、13…ケ
ーブル、21…電動機、22…減速機、23…回転軸、
24…円筒形ピット、25…回転腕、26…揺動架台、
27…試料容器。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tube type traveling path, 2 ... Linear motor type test object container truck, 3 ... Capsule container, 4 ... Vibration test device, 5 ... Test object, 6 ... Capsule rotating device, 7 ... Drive signal receiving device
8 Measurement data oscillator, 9 Test specimen storage, 10 Drive operation device, 11 Measurement device, 12 Sensor, 13 Cable, 21 Electric motor, 22 Reduction gear, 23 Rotary shaft,
24: cylindrical pit, 25: rotating arm, 26: swing base,
27 ... sample container.
Claims (8)
た試験装置を搭載した回転装置により回転可能なカプセ
ル状容器を装備したリニアモータ式試験体容器台車を走
行させることを特徴とするリニアモータ式遠心力載荷装
置。1. A linear motor-type specimen container truck equipped with a capsule-shaped container rotatable by a rotating device equipped with a test device on which a test object is mounted is caused to travel inside the tube-type traveling path. Linear motor type centrifugal force loading device.
装置において、電気モータ式試験体容器台車を走行させ
ることを特徴とするリニアモータ式遠心力載荷装置。2. A linear motor type centrifugal force loading device according to claim 1, wherein the electric motor type test container carrier is run.
装置において、太陽電池駆動式試験体容器台車を走行さ
せることを特徴とするリニアモータ式遠心力載荷装置。3. The linear motor type centrifugal force loading device according to claim 1, wherein the solar cell driven test container carrier is run.
装置において、チューブ型走行路内部に潤滑剤を供給し
たことを特徴とするリニアモータ式遠心力載荷装置。4. A linear motor centrifugal force loading device according to claim 1, wherein a lubricant is supplied inside the tube-shaped traveling path.
装置において、チューブ型走行路内部を真空にしたこと
を特徴とするリニアモータ式遠心力載荷装置。5. The centrifugal force loading device according to claim 1, wherein the inside of the tube-shaped traveling path is evacuated.
装置において、複数のリニアモータ式試験体容器台車を
走行させ、複数の遠心力載荷実験を同時に行うことを特
徴とするリニアモータ式遠心力載荷装置。6. The linear motor centrifugal force loading device according to claim 1, wherein a plurality of linear motor type test container carriers are run and a plurality of centrifugal force loading experiments are performed simultaneously. Force loading device.
装置において、チューブ型走行路を太陽光透過材とした
ことを特徴とするリニアモータ式遠心力載荷装置。7. The centrifugal force loading device according to claim 3, wherein the tube-shaped traveling path is made of a sunlight permeable material.
装置において、チューブ型走行路を太陽電池としたこと
を特徴とするリニアモータ式遠心力載荷装置。8. The linear motor type centrifugal force loading device according to claim 3, wherein the tube type traveling path is a solar cell.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11142804A JP2000329659A (en) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | Linear motor type centrifugal force load apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11142804A JP2000329659A (en) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | Linear motor type centrifugal force load apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000329659A true JP2000329659A (en) | 2000-11-30 |
Family
ID=15324035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11142804A Pending JP2000329659A (en) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | Linear motor type centrifugal force load apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000329659A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106908208A (en) * | 2017-03-09 | 2017-06-30 | 苏州东菱振动试验仪器有限公司 | The device and Centrifugal vibration testing equipment of the elastic moving component centrifugal force of balance |
CN110686964A (en) * | 2019-08-28 | 2020-01-14 | 长安大学 | Loess normal position detection pipeline drive robot |
-
1999
- 1999-05-24 JP JP11142804A patent/JP2000329659A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106908208A (en) * | 2017-03-09 | 2017-06-30 | 苏州东菱振动试验仪器有限公司 | The device and Centrifugal vibration testing equipment of the elastic moving component centrifugal force of balance |
CN106908208B (en) * | 2017-03-09 | 2023-11-03 | 苏州东菱振动试验仪器有限公司 | Device for balancing centrifugal force of elastic moving part and centrifugal vibration test equipment |
CN110686964A (en) * | 2019-08-28 | 2020-01-14 | 长安大学 | Loess normal position detection pipeline drive robot |
CN110686964B (en) * | 2019-08-28 | 2022-04-15 | 长安大学 | Loess normal position detection pipeline drive robot |
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