JP2813453B2 - 低周波数域加振機 - Google Patents
低周波数域加振機Info
- Publication number
- JP2813453B2 JP2813453B2 JP2293601A JP29360190A JP2813453B2 JP 2813453 B2 JP2813453 B2 JP 2813453B2 JP 2293601 A JP2293601 A JP 2293601A JP 29360190 A JP29360190 A JP 29360190A JP 2813453 B2 JP2813453 B2 JP 2813453B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flywheel
- vibration
- lever beam
- oscillation
- motor
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は大型構造物の振動実験の際に大型構造物を加
振する加振機に関する。
振する加振機に関する。
〔従来の技術〕 第１図乃至第５図において、１は主桁、２は主塔、３
は支持枠、４は駆動側回転体、５は被動側回転体、６は
アンバランスウエイト、７はモータ、８は回転制御器、
９はＶベルト、10は歯車、11は加振機（全体）である。
は支持枠、４は駆動側回転体、５は被動側回転体、６は
アンバランスウエイト、７はモータ、８は回転制御器、
９はＶベルト、10は歯車、11は加振機（全体）である。
第３図および第４図に示すように、対称になるように
アンバランスウエイト６を取り付けた二つの回転体4,5
を互いに反対方向に回転させることにより、水平方向の
加振力を打ち消し、上下方向に加振力を生じさせる。従
って、加振周波数は回転体の回転周波数であり、モータ
７の回転数を制御することにより変化させる。
アンバランスウエイト６を取り付けた二つの回転体4,5
を互いに反対方向に回転させることにより、水平方向の
加振力を打ち消し、上下方向に加振力を生じさせる。従
って、加振周波数は回転体の回転周波数であり、モータ
７の回転数を制御することにより変化させる。
吊橋や斜張橋の架設中や完成時には、耐震性の検証の
一環として、第５図に示す如く加振機11を橋梁に設置し
て振動実験を行い、固有振動数を調査することが一般的
である。最近、吊橋や斜張橋は長大化し、固有振動数も
1Hz以下となってきている。架設中においては更に低下
する。
一環として、第５図に示す如く加振機11を橋梁に設置し
て振動実験を行い、固有振動数を調査することが一般的
である。最近、吊橋や斜張橋は長大化し、固有振動数も
1Hz以下となってきている。架設中においては更に低下
する。
従来、このような橋の振動実験には第３図、第４図に
示すような不平衡重錘型（アンバランスウエイトタイ
プ）の加振機が用いられてきたが、低い周波数域の加振
力を生じさせるためには、アンバランスウエイト付きの
回転体の回転数を低くする必要がある。低い回転数では
加振力が生じ難いため、アンバランスウエイトを大きく
する必要があるが、この場合、モータの出力を大きくす
る必要がある。しかし、モータは低回転数で高出力を出
すことは不向きであり、不経済である。
示すような不平衡重錘型（アンバランスウエイトタイ
プ）の加振機が用いられてきたが、低い周波数域の加振
力を生じさせるためには、アンバランスウエイト付きの
回転体の回転数を低くする必要がある。低い回転数では
加振力が生じ難いため、アンバランスウエイトを大きく
する必要があるが、この場合、モータの出力を大きくす
る必要がある。しかし、モータは低回転数で高出力を出
すことは不向きであり、不経済である。
また、モータの出力に限界がある場合、アンバランス
ウエイトの位置により回転数にむらが生じ、正弦状の加
振力を得ることができない。
ウエイトの位置により回転数にむらが生じ、正弦状の加
振力を得ることができない。
一端がピンで支持されているてこ梁と、空気ばねと、
ウエイトとから成る振動系を、高速回転するフライホィ
ールのジャイロモーメントにより加振する。
ウエイトとから成る振動系を、高速回転するフライホィ
ールのジャイロモーメントにより加振する。
この時、フライホィールは加振したい周期で揺動させ
るが、振動系のフライホィールの揺動に対する位相が常
に90゜遅れを保つように、てこ梁を支えている空気ばね
の空気圧を調整して、空気ばねのばね常数を調整する。
るが、振動系のフライホィールの揺動に対する位相が常
に90゜遅れを保つように、てこ梁を支えている空気ばね
の空気圧を調整して、空気ばねのばね常数を調整する。
フライホィールの回転慣性モーメントをIp、回転角速
度をΩ、最大揺動角をθmax、揺動の角振動数をωとす
るとフライホィールのジャイロモーメントMGはMG＝IPΩ
θmaxωとなる。このジャイロモーメントにより一端が
ピンで支持されているてこ梁と空気ばねおよびウエイト
から成る振動系は加振され、フライホィールの揺動の角
振動数ωでもって振動する。
度をΩ、最大揺動角をθmax、揺動の角振動数をωとす
るとフライホィールのジャイロモーメントMGはMG＝IPΩ
θmaxωとなる。このジャイロモーメントにより一端が
ピンで支持されているてこ梁と空気ばねおよびウエイト
から成る振動系は加振され、フライホィールの揺動の角
振動数ωでもって振動する。
この時、フライホィールの揺動枠および振動系に取り
付けた加速度計から得た振動信号をコントローラに導
き、ここで振動系の振動位相がフライホィールの揺動枠
の振動位相に比べ90゜遅れを保つような補正信号を電磁
弁へ送り、振動系の空気ばねの空気圧を調整し、振動系
の振動をフライホィールの揺動振動数と共振状態に保
つ。従って、振動系のウエイトは絶えず大きな振幅で振
動することにより、安定した大きな加振力を得ることが
できる。
付けた加速度計から得た振動信号をコントローラに導
き、ここで振動系の振動位相がフライホィールの揺動枠
の振動位相に比べ90゜遅れを保つような補正信号を電磁
弁へ送り、振動系の空気ばねの空気圧を調整し、振動系
の振動をフライホィールの揺動振動数と共振状態に保
つ。従って、振動系のウエイトは絶えず大きな振幅で振
動することにより、安定した大きな加振力を得ることが
できる。
第１図、第２図において、21はてこ梁、22は空気ば
ね、23はピン、24はウエイト、25はフライホィール、26
はフライホィール軸、27は揺動枠、28は軸、29は揺動歯
車、30は歯車、31は主モータ、32は揺動用モータ、33は
支持台、34は主モータ電源、35は揺動モータ電源、36は
回転制御器、37は加速度計、38は増幅器、39はコントロ
ーラ、40は電磁弁、41は空気源、42は構造物である。
ね、23はピン、24はウエイト、25はフライホィール、26
はフライホィール軸、27は揺動枠、28は軸、29は揺動歯
車、30は歯車、31は主モータ、32は揺動用モータ、33は
支持台、34は主モータ電源、35は揺動モータ電源、36は
回転制御器、37は加速度計、38は増幅器、39はコントロ
ーラ、40は電磁弁、41は空気源、42は構造物である。
第１図および第２図に示すように、フライホィール25
はフライホィール軸26によって軸受を介し揺動枠27に支
持され、かつ揺動枠27に固定された主モータ31によって
高速回転で駆動される。また、揺動枠27は揺動可能なよ
うに軸28を介し支持台33に支持されており、一方の軸28
の途中に揺動歯車29が固定され、揺動用モータ32に直結
する歯車30と噛合い、揺動モータの回転に従い揺動す
る。
はフライホィール軸26によって軸受を介し揺動枠27に支
持され、かつ揺動枠27に固定された主モータ31によって
高速回転で駆動される。また、揺動枠27は揺動可能なよ
うに軸28を介し支持台33に支持されており、一方の軸28
の途中に揺動歯車29が固定され、揺動用モータ32に直結
する歯車30と噛合い、揺動モータの回転に従い揺動す
る。
このフライホィールの支持台33を、一端が被振動構造
物42からピン23を介して支持されているてこ梁21の他端
に固定する。
物42からピン23を介して支持されているてこ梁21の他端
に固定する。
更に、このてこ梁21にはウエイト24が固定されると共
に、構造物42との間には空気ばね22が挿入され、てこ梁
21を支持している。
に、構造物42との間には空気ばね22が挿入され、てこ梁
21を支持している。
また、フライホィールの揺動枠27および振動系を構成
するウエイト24には加速度計27が取付けられ、これらの
信号はそれぞれの増幅器38を介してコントローラ39に導
かれ、信号処理後、補正信号を電磁弁40へ送る。この補
正信号に基づき電磁弁40によって空気源41から空気ばね
22への空気供給量を加減し空気ばね22の空気圧を調整す
る。
するウエイト24には加速度計27が取付けられ、これらの
信号はそれぞれの増幅器38を介してコントローラ39に導
かれ、信号処理後、補正信号を電磁弁40へ送る。この補
正信号に基づき電磁弁40によって空気源41から空気ばね
22への空気供給量を加減し空気ばね22の空気圧を調整す
る。
一方、フライホィール25を駆動する主モータ31には、
主モータ電源34から電気が供給され、揺動用モータ32に
は、回転制御器36を介し、揺動モータ電源35から電気が
供給される。
主モータ電源34から電気が供給され、揺動用モータ32に
は、回転制御器36を介し、揺動モータ電源35から電気が
供給される。
なお、上記実施例は上下方向加振機としたものである
が、てこ梁21、ピン23、ウエイト24、空気ばね22から成
る振動系をピン23を上方にして据付けることにより、振
子状に使用すれば、本装置は水平方向加振機としても使
用することができる。
が、てこ梁21、ピン23、ウエイト24、空気ばね22から成
る振動系をピン23を上方にして据付けることにより、振
子状に使用すれば、本装置は水平方向加振機としても使
用することができる。
本発明による低周波数域加振機は、一端がピンで枢支
されたてこ梁と、同てこ梁を支持する空気ばねと、同て
こ梁に載せられたウエイトから成る振動系を、高速回転
するフライホィールのジャイロモーメントにより加振
し、フライホィールの揺動の位相信号と振動系の位相信
号とを用いて常に振動系の周期をフライホィールの揺動
の周期に同調するように空気圧を調整することにより、
空気ばねのばね常数を調整して振動系を共振状態に保つ
ようにしたことにより、次の効果を有する。
されたてこ梁と、同てこ梁を支持する空気ばねと、同て
こ梁に載せられたウエイトから成る振動系を、高速回転
するフライホィールのジャイロモーメントにより加振
し、フライホィールの揺動の位相信号と振動系の位相信
号とを用いて常に振動系の周期をフライホィールの揺動
の周期に同調するように空気圧を調整することにより、
空気ばねのばね常数を調整して振動系を共振状態に保つ
ようにしたことにより、次の効果を有する。
（１） 1Hz以下の極低周波数域で比較的大きな安定し
た加振力が得ることができる。
た加振力が得ることができる。
（２） 加振力に比し消費電力が少なく経済的である。
（３） 従来不可能であった極低周波数域の振動実験が
可能となる。
可能となる。
第１図は本発明の実施例に係る低周波数域加振機の側面
図、第２図は同上の正面図、第３図は従来の加振機の側
面図、第４図は同上の平面図、第５図は加振機の使用例
を示す側面図である。 21……てこ梁,22……空気ばね， 23……ピン,24……ウエイト， 25……フライホィール,26……フライホィール軸， 27……揺動枠,29……揺動歯車， 30……歯車,31……主モータ， 32……揺動用モータ,34……主モータ電源， 35……揺動モータ電源,36……回転制御器， 37……加速度計,38……増幅器， 39……コントローラ,40……電磁弁， 41……空気源,42……構造物。
図、第２図は同上の正面図、第３図は従来の加振機の側
面図、第４図は同上の平面図、第５図は加振機の使用例
を示す側面図である。 21……てこ梁,22……空気ばね， 23……ピン,24……ウエイト， 25……フライホィール,26……フライホィール軸， 27……揺動枠,29……揺動歯車， 30……歯車,31……主モータ， 32……揺動用モータ,34……主モータ電源， 35……揺動モータ電源,36……回転制御器， 37……加速度計,38……増幅器， 39……コントローラ,40……電磁弁， 41……空気源,42……構造物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01M 7/00 B06B 1/16
Claims (1)
- 【請求項１】一端がピンで枢支されたてこ梁と、同てこ
梁を支持する空気ばねと、同てこ梁に載せられたウエイ
トとから成る振動系を、高速回転するフライホィールの
ジャイロモーメントにより加振し、フライホィールの揺
動の位相信号と振動系の位相信号とを用いて常に振動系
の同期をフライホィールの揺動の周期に同調するように
空気圧を調整することにより、空気ばねのばね常数を調
整して振動系を共振状態に保つようにしたことを特徴と
する低周波数域加振機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2293601A JP2813453B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 低周波数域加振機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2293601A JP2813453B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 低周波数域加振機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04169835A JPH04169835A (ja) | 1992-06-17 |
| JP2813453B2 true JP2813453B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=17796827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2293601A Expired - Lifetime JP2813453B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 低周波数域加振機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2813453B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6035716A (en) * | 1996-07-22 | 2000-03-14 | Genencor International, Inc. | Method and device for characterizing granule strength |
| DE10062530C1 (de) * | 2000-12-13 | 2002-06-20 | Iff Weimar | Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus einem verdichtungsfähigen Gemenge, Rütteltisch und Schwingungserreger |
| CN110044565A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-07-23 | 宁夏大学 | 简易枝条变频变幅振动机构及其操作方法 |
-
1990
- 1990-11-01 JP JP2293601A patent/JP2813453B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04169835A (ja) | 1992-06-17 |
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