JP3482025B2 - 流体式加振・制振装置 - Google Patents
流体式加振・制振装置Info
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- JP3482025B2 JP3482025B2 JP01159395A JP1159395A JP3482025B2 JP 3482025 B2 JP3482025 B2 JP 3482025B2 JP 01159395 A JP01159395 A JP 01159395A JP 1159395 A JP1159395 A JP 1159395A JP 3482025 B2 JP3482025 B2 JP 3482025B2
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- tank
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- liquid level
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大形構造物等の防振に
適用される流体式加振・制振装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】図２に従来技術の不平衡重錘型加振装置
（０１４）を構造物（０１３）に搭載して上下に加振し
た状態を示す。この加振装置では、一枚のアンバランス
ウェイト（０１５）を回転させて左右方向のアンバラン
スフォースを打ち消し、矢印に示す上下方向のアンバラ
ンスフォースのみを残して上下方向に加振できるように
している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】船舶や橋梁などの大型
構造物は重量も大きく、前記の従来の加振装置では低周
波数域の加振力が小さく、制振は特に困難であった。 【０００４】本発明は、構成されるタンクの振動系の振
動数を所要の振動数に共振させ大きな加振力・制振力を
得ることができるようにした流体式加振・制振装置を提
供しようとするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明の流体式加振・制
振装置は、液面に作用する圧力差によって中央部の液体
の液位が周辺部よりも高く保持された密閉されたタン
ク、液体を収容すると共に液体中に配置された液中板に
よって２室に分割され前記２室のうちの一方の室が大気
に開放されているＵ字形容器、前記Ｕ字形容器の２室の
うちの他方の室と前記タンクの中央部とを連絡する気体
を収容した連通管、前記液中板を回動させる駆動源、及
び前記駆動源を制御する制御装置を備えたことを特徴と
する。 【０００６】 【作用】本発明では、Ｕ字形容器内の液中板を回動させ
ると、同液中板によって分割された２室の内の液位が変
動し、連通管によって前記他方の室に連絡された密閉さ
れたタンクの中央部の液体の液面に作用する圧力が変動
して液位が上下に動き、タンク内の液体は中央部と周辺
部との内部で上下に移動する。このタンク内の液体の上
下動に基ずく慣性力が加振力として作用する。この加振
力の振動数、位相及び大きさ（振巾）は、液中板を回動
させる駆動源を制御装置によって制御することによって
所望の値にすることができる。 【０００７】また、密閉されたタンクの中央部と周辺部
の液面に作用する圧力によって、タンクの中央部と周辺
部の液位差が生じるが、このタンクの周辺部に作用する
圧力を変えることによってタンク周辺部の液位から中央
部の液位までの高さである有効管路長さが変化し、これ
に伴ってタンクの固有振動数が変化する。これによって
前記の加振力の振動数にタンクの固有振動数を一致又は
近ずけることができ、共振現象を発生させて小さい駆動
力で所定の振動数をもつ大きな加振力を得ることができ
る。 【０００８】更に、本発明は、構造物等の振動に基ずい
て制御装置によって液中板の回転を制御すると共に、タ
ンクの中央部と周辺部の液面に作用する差力差を適当に
設定することによって、前記のように加振力の大きさ、
位相及び振動数を適当な値とすることができ、これを制
振として作用させることによって構造物等の振動数にタ
ンクの振動数を一致させることができ、加振装置として
のみならず、有効な制振装置として作用することができ
る。 【０００９】 【実施例】本発明の一実施例を、図１によって説明す
る。液体２を収容した密閉されたタンク１が振動する構
造物１３上に設置されている。タンク１は中央部４とそ
の両側の２個の周辺部３とに分割され、中央部４と周辺
部３の底部は互いに連通している。 【００１０】５は液体２を収容したＵ字形容器で、同Ｕ
字形容器５内は、中央の隔壁５′の下端に上端が枢支さ
れた液中平板７によって２室５ａ，５ｂに分割されてい
る。室５ａは大気に開放され、室５ｂは気体を収容した
連通管６によってタンク１の中央部４の上部に連絡され
ている。前記液中板７は、駆動源１１によって上端の枢
支点まわりに矢印に示すように回動できるようになって
いる。 【００１１】前記各周辺部３の上方の部分は、電磁弁１
０′を介して圧力源９に、また電磁弁１０を介して大気
に連絡できるようになっている。１２は制御装置であ
り、同制御装置１２には構造物１３の振動１３′の信号
が入力されると共に、その信号を電磁弁１０，１０′及
び駆動源１１へ送ってこれらを制御するようになってい
る。 【００１２】前記タンク１の中央部４内とＵ字形容器８
内の液面下には液面変動調節用減衰金網８が設けられて
いる。 【００１３】本実施例では、制御装置１２の信号によっ
て電磁弁１０を閉じ電磁弁１０′を開いて圧力源より気
体をタンク１の周辺部３の上部へ供給して周辺部３の液
面に作用する圧力Ｐを発生させ、液面に作用する差力差
によって中央部４の液位を周辺部３の液位より高く保持
している。 【００１４】以下に本実施例を加振装置として使用する
場合を説明する。駆動源１１によって液中平板７を矢印
方向へ上端の枢支点まわりに回転させると、液中平板７
によって分割された室５ａ，５ｂ内の液体２の液位が上
下に動き、これに伴って、連通管６によって室５ｂに連
絡されたタンク１の中央部４の液面に作用する圧力が変
化して同中央部４の液体の液位が上下に動き、矢印に示
すようにタンク１内の液体２は中央部４内と周辺部３の
内部で上下に移動する。このタンク１内の液体２の上下
動に基ずく慣性力が加振力として構造物１３に作用す
る。この加振力の振動数、及び位相は、制御装置１２に
よって駆動源１１を制御し液中平板７の回転を制御する
ことによって所望の値にすることができる。また、制御
装置１２によって液中平板７の回転する角度を制御する
ことによって、前記加振力の大きさ（振巾）を調整する
ことができる。 【００１５】一方、制御装置１２によって電磁弁１０，
１０′を制御してタンク１の周辺部３の液面に作用する
圧力を調整することによって、周辺部３と中央部４の液
位差が変化する。これによって、タンク１の周辺部３の
液位から中央部４の液位までの高さである有効管路長さ
が変化し、これに伴ってタンク１の固有振動数が変化す
る。 【００１６】前記のように、タンク１の固有振動数を変
化させることによって、これを前記の加振力の振動数に
一致又は近ずけることができ、共振現象を起させること
ができる。これによって、小さい駆動力によって構造物
１３に所定の振動数をもつ大きな加振力を作用させるこ
とができる。 【００１７】本実施例を制振装置として用いる場合に
は、構造物１３の振動の振巾、振動数及び位相の信号が
制御装置１２に入力され、これによって制御装置１２は
駆動源１１と電磁弁１０，１０′を制御する。 【００１８】駆動源１１を制御することによって、前記
したように液中平板７の回転が制御されてタンク１内の
液体２の上下動による加振力が制御され、また、電磁弁
１０，１０′を制御することによって、前記したように
タンク１の周辺部３の液面に作用する圧力Ｐを変化させ
てタンク１と前記加振力との共振現象を起させることが
できる。 【００１９】従って、本実施例では、構造物１３の振動
１３′の信号が入力される制御装置１２からの信号に基
ずいて、前記振動１３′の振巾と振動数に等しく、か
つ、位相が逆な加振力を発生させることができ、効果的
な制振を行うことができる。 【００２０】なお、前記実施例では、タンク１の中央部
４の両側に２個の周辺部３を設けているが、これらの周
辺部３の気相の部分を連通させてもよく、この場合には
圧力源９、電磁弁１０，１０′をそれぞれ１個とするこ
とができる。 【００２１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明は、Ｕ字形
容器の液中板の回転によってタンク内の液体を移動させ
て加振力を発生させ、かつ、タンク内の流体に前記加振
力と共振現象を起させることによって、小さい駆動力で
大きい加振力を構造物に作用させることができる。ま
た、構造物等の振動数に前記加振力を一致させ、かつ、
その位相を構造物等の振動と逆にすることができ、大き
い制振効果を得ることができる。
適用される流体式加振・制振装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】図２に従来技術の不平衡重錘型加振装置
（０１４）を構造物（０１３）に搭載して上下に加振し
た状態を示す。この加振装置では、一枚のアンバランス
ウェイト（０１５）を回転させて左右方向のアンバラン
スフォースを打ち消し、矢印に示す上下方向のアンバラ
ンスフォースのみを残して上下方向に加振できるように
している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】船舶や橋梁などの大型
構造物は重量も大きく、前記の従来の加振装置では低周
波数域の加振力が小さく、制振は特に困難であった。 【０００４】本発明は、構成されるタンクの振動系の振
動数を所要の振動数に共振させ大きな加振力・制振力を
得ることができるようにした流体式加振・制振装置を提
供しようとするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明の流体式加振・制
振装置は、液面に作用する圧力差によって中央部の液体
の液位が周辺部よりも高く保持された密閉されたタン
ク、液体を収容すると共に液体中に配置された液中板に
よって２室に分割され前記２室のうちの一方の室が大気
に開放されているＵ字形容器、前記Ｕ字形容器の２室の
うちの他方の室と前記タンクの中央部とを連絡する気体
を収容した連通管、前記液中板を回動させる駆動源、及
び前記駆動源を制御する制御装置を備えたことを特徴と
する。 【０００６】 【作用】本発明では、Ｕ字形容器内の液中板を回動させ
ると、同液中板によって分割された２室の内の液位が変
動し、連通管によって前記他方の室に連絡された密閉さ
れたタンクの中央部の液体の液面に作用する圧力が変動
して液位が上下に動き、タンク内の液体は中央部と周辺
部との内部で上下に移動する。このタンク内の液体の上
下動に基ずく慣性力が加振力として作用する。この加振
力の振動数、位相及び大きさ（振巾）は、液中板を回動
させる駆動源を制御装置によって制御することによって
所望の値にすることができる。 【０００７】また、密閉されたタンクの中央部と周辺部
の液面に作用する圧力によって、タンクの中央部と周辺
部の液位差が生じるが、このタンクの周辺部に作用する
圧力を変えることによってタンク周辺部の液位から中央
部の液位までの高さである有効管路長さが変化し、これ
に伴ってタンクの固有振動数が変化する。これによって
前記の加振力の振動数にタンクの固有振動数を一致又は
近ずけることができ、共振現象を発生させて小さい駆動
力で所定の振動数をもつ大きな加振力を得ることができ
る。 【０００８】更に、本発明は、構造物等の振動に基ずい
て制御装置によって液中板の回転を制御すると共に、タ
ンクの中央部と周辺部の液面に作用する差力差を適当に
設定することによって、前記のように加振力の大きさ、
位相及び振動数を適当な値とすることができ、これを制
振として作用させることによって構造物等の振動数にタ
ンクの振動数を一致させることができ、加振装置として
のみならず、有効な制振装置として作用することができ
る。 【０００９】 【実施例】本発明の一実施例を、図１によって説明す
る。液体２を収容した密閉されたタンク１が振動する構
造物１３上に設置されている。タンク１は中央部４とそ
の両側の２個の周辺部３とに分割され、中央部４と周辺
部３の底部は互いに連通している。 【００１０】５は液体２を収容したＵ字形容器で、同Ｕ
字形容器５内は、中央の隔壁５′の下端に上端が枢支さ
れた液中平板７によって２室５ａ，５ｂに分割されてい
る。室５ａは大気に開放され、室５ｂは気体を収容した
連通管６によってタンク１の中央部４の上部に連絡され
ている。前記液中板７は、駆動源１１によって上端の枢
支点まわりに矢印に示すように回動できるようになって
いる。 【００１１】前記各周辺部３の上方の部分は、電磁弁１
０′を介して圧力源９に、また電磁弁１０を介して大気
に連絡できるようになっている。１２は制御装置であ
り、同制御装置１２には構造物１３の振動１３′の信号
が入力されると共に、その信号を電磁弁１０，１０′及
び駆動源１１へ送ってこれらを制御するようになってい
る。 【００１２】前記タンク１の中央部４内とＵ字形容器８
内の液面下には液面変動調節用減衰金網８が設けられて
いる。 【００１３】本実施例では、制御装置１２の信号によっ
て電磁弁１０を閉じ電磁弁１０′を開いて圧力源より気
体をタンク１の周辺部３の上部へ供給して周辺部３の液
面に作用する圧力Ｐを発生させ、液面に作用する差力差
によって中央部４の液位を周辺部３の液位より高く保持
している。 【００１４】以下に本実施例を加振装置として使用する
場合を説明する。駆動源１１によって液中平板７を矢印
方向へ上端の枢支点まわりに回転させると、液中平板７
によって分割された室５ａ，５ｂ内の液体２の液位が上
下に動き、これに伴って、連通管６によって室５ｂに連
絡されたタンク１の中央部４の液面に作用する圧力が変
化して同中央部４の液体の液位が上下に動き、矢印に示
すようにタンク１内の液体２は中央部４内と周辺部３の
内部で上下に移動する。このタンク１内の液体２の上下
動に基ずく慣性力が加振力として構造物１３に作用す
る。この加振力の振動数、及び位相は、制御装置１２に
よって駆動源１１を制御し液中平板７の回転を制御する
ことによって所望の値にすることができる。また、制御
装置１２によって液中平板７の回転する角度を制御する
ことによって、前記加振力の大きさ（振巾）を調整する
ことができる。 【００１５】一方、制御装置１２によって電磁弁１０，
１０′を制御してタンク１の周辺部３の液面に作用する
圧力を調整することによって、周辺部３と中央部４の液
位差が変化する。これによって、タンク１の周辺部３の
液位から中央部４の液位までの高さである有効管路長さ
が変化し、これに伴ってタンク１の固有振動数が変化す
る。 【００１６】前記のように、タンク１の固有振動数を変
化させることによって、これを前記の加振力の振動数に
一致又は近ずけることができ、共振現象を起させること
ができる。これによって、小さい駆動力によって構造物
１３に所定の振動数をもつ大きな加振力を作用させるこ
とができる。 【００１７】本実施例を制振装置として用いる場合に
は、構造物１３の振動の振巾、振動数及び位相の信号が
制御装置１２に入力され、これによって制御装置１２は
駆動源１１と電磁弁１０，１０′を制御する。 【００１８】駆動源１１を制御することによって、前記
したように液中平板７の回転が制御されてタンク１内の
液体２の上下動による加振力が制御され、また、電磁弁
１０，１０′を制御することによって、前記したように
タンク１の周辺部３の液面に作用する圧力Ｐを変化させ
てタンク１と前記加振力との共振現象を起させることが
できる。 【００１９】従って、本実施例では、構造物１３の振動
１３′の信号が入力される制御装置１２からの信号に基
ずいて、前記振動１３′の振巾と振動数に等しく、か
つ、位相が逆な加振力を発生させることができ、効果的
な制振を行うことができる。 【００２０】なお、前記実施例では、タンク１の中央部
４の両側に２個の周辺部３を設けているが、これらの周
辺部３の気相の部分を連通させてもよく、この場合には
圧力源９、電磁弁１０，１０′をそれぞれ１個とするこ
とができる。 【００２１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明は、Ｕ字形
容器の液中板の回転によってタンク内の液体を移動させ
て加振力を発生させ、かつ、タンク内の流体に前記加振
力と共振現象を起させることによって、小さい駆動力で
大きい加振力を構造物に作用させることができる。ま
た、構造物等の振動数に前記加振力を一致させ、かつ、
その位相を構造物等の振動と逆にすることができ、大き
い制振効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の説明図である。
【図２】従来の不平衡重錘型加振装置の説明図である。
【符号の説明】
１ タンク
２ 液体
３ タンクの周辺部
４ タンクの中央部
５ Ｕ字形容器
５′ 隔壁
５ａ，５ｂ 室
６ 連通管
７ 液中平板
８ 減衰金網
９ 圧力源
１０，１０′ 電磁弁
１１ 駆動源
１２ 制御装置
１３ 構造物
１３′ 構造物の振動
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16F 15/02
E04H 9/02 341
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 液面に作用する圧力差によって中央部の
液体の液位が周辺部よりも高く保持された密閉されたタ
ンク、液体を収容すると共に液体中に配置された液中板
によって２室に分割され前記２室のうちの一方の室が大
気に開放されているＵ字形容器、前記Ｕ字形容器の２室
のうちの他方の室と前記タンクの中央部とを連絡する気
体を収容した連通管、前記液中板を回動させる駆動源、
及び前記駆動源を制御する制御装置を備えたことを特徴
とする流体式加振・制振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01159395A JP3482025B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 流体式加振・制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01159395A JP3482025B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 流体式加振・制振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08200436A JPH08200436A (ja) | 1996-08-06 |
| JP3482025B2 true JP3482025B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=11782213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01159395A Expired - Fee Related JP3482025B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 流体式加振・制振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3482025B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108772180A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-09 | 章敏 | 粉碎机的辅助装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103669631B (zh) * | 2013-09-10 | 2017-04-12 | 杭州健而控科技有限公司 | 一种具有阻尼和频率双重调节功能的调谐气液柱阻尼器及结构振动控制系统 |
| US11629518B2 (en) | 2017-02-28 | 2023-04-18 | Hummingbird Kinetics LLC | Tuned liquid damper with a membrane liquid-gas interface |
| CN111237133B (zh) * | 2020-01-13 | 2021-04-23 | 上海电气风电集团股份有限公司 | 一种可自动调节阻尼属性的风力发电机组塔架 |
-
1995
- 1995-01-27 JP JP01159395A patent/JP3482025B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108772180A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-09 | 章敏 | 粉碎机的辅助装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08200436A (ja) | 1996-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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