JP6466281B2 - Mass damper testing equipment - Google Patents
Mass damper testing equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP6466281B2 JP6466281B2 JP2015157950A JP2015157950A JP6466281B2 JP 6466281 B2 JP6466281 B2 JP 6466281B2 JP 2015157950 A JP2015157950 A JP 2015157950A JP 2015157950 A JP2015157950 A JP 2015157950A JP 6466281 B2 JP6466281 B2 JP 6466281B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- load
- screw shaft
- nut
- rotating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 22
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
本発明は、筒部、ねじ軸、ナット及び回転マスを有するマスダンパにおいて、筒部及びねじ軸の軸線方向に作用する荷重である軸荷重を制限するための制限機構を試験するマスダンパの試験装置に関する。 The present invention relates to a mass damper testing apparatus for testing a limiting mechanism for limiting an axial load, which is a load acting in the axial direction of a cylindrical portion and a screw shaft, in a mass damper having a cylindrical portion, a screw shaft, a nut, and a rotating mass. .
従来、この種のマスダンパの試験装置として、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。このマスダンパは、外筒と、外筒に軸線方向に移動可能に部分的に収容されたねじ軸と、ねじ軸に多数のボールを介して螺合するとともに、ねじ軸が外筒に対して移動するのに伴い、外筒及びねじ軸に対して回転するナットと、外筒に回転可能かつ軸線方向に移動不能に収容された回転マスと、外筒及びねじ軸に軸線方向に作用する荷重である軸荷重を制限するための制限機構を有している。 Conventionally, as this type of mass damper test apparatus, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known. The mass damper is engaged with the outer cylinder, a screw shaft partially accommodated in the outer cylinder so as to be movable in the axial direction, and screwed to the screw shaft via a large number of balls, and the screw shaft moves with respect to the outer cylinder. As a result, a nut that rotates with respect to the outer cylinder and the screw shaft, a rotating mass that is rotatable in the outer cylinder and immovable in the axial direction, and a load that acts on the outer cylinder and the screw shaft in the axial direction. It has a limiting mechanism for limiting a certain axial load.
制限機構は、ナット及び回転マスに接触する摩擦板と、回転マスをナット側に付勢するコイルばねなどで構成されている。コイルばねの付勢力は、軸荷重が所定の制限荷重に達するまでは、摩擦板と回転マス又はナットとの間に滑りが生じないような大きさに設定されている。これにより、軸荷重が制限荷重に達するまでは、外筒とねじ軸の間の相対移動に伴い、回転マス及びナットが互いに一体に回転し、その際、回転マスの反力によるトルク(以下「回転マス反力トルク」という)は、ナットを介してねじ軸に伝達され、ねじ軸の移動を抑えるように作用する。その抑制度合は、回転マス反力トルクが大きいほど、より大きくなり、その結果、軸荷重がより大きくなる。また、軸荷重が制限荷重に達すると、摩擦板と回転マス又はナットとの間に滑りが発生することで、ねじ軸への回転マス反力トルクの伝達が制限されることによって、軸荷重が制限荷重以下に制限される。 The limiting mechanism includes a friction plate that contacts the nut and the rotating mass, a coil spring that urges the rotating mass toward the nut, and the like. The biasing force of the coil spring is set to such a magnitude that no slip occurs between the friction plate and the rotating mass or nut until the axial load reaches a predetermined limit load. Thereby, until the axial load reaches the limit load, the rotating mass and the nut rotate together with the relative movement between the outer cylinder and the screw shaft. "Rotational mass reaction force torque" is transmitted to the screw shaft through the nut, and acts to suppress the movement of the screw shaft. The degree of suppression increases as the rotational mass reaction force torque increases, and as a result, the axial load increases. In addition, when the axial load reaches the limit load, slippage occurs between the friction plate and the rotary mass or nut, thereby limiting the transmission of the rotary mass reaction force torque to the screw shaft. Limited to the limit load or less.
上記の従来の試験装置では、マスダンパの外筒及び回転マスに、径方向に互いに連通する通し孔及び穴が、それぞれ形成されており、これらの通し孔及び穴にピンを挿入することによって、回転マスが外筒に回転不能に保持される。その状態で、ねじ軸に軸荷重を付与することによって、ねじ軸を外筒に対して強制的に移動させるとともに、そのときの軸荷重が制限荷重として検出される。 In the above-described conventional test apparatus, through holes and holes communicating with each other in the radial direction are formed in the outer cylinder and the rotary mass of the mass damper, respectively, and rotation is performed by inserting pins into these through holes and holes. The mass is non-rotatably held by the outer cylinder. In this state, by applying an axial load to the screw shaft, the screw shaft is forcibly moved with respect to the outer cylinder, and the axial load at that time is detected as a limit load.
上述したように、この従来の試験装置では、回転マスを外筒に回転不能に保持するために、外筒及び回転マスに通し孔及び穴をそれぞれ形成しなければならない。また、これらの通し孔及び穴を、互いに連通するように位置合わせするとともに、その状態で、ピンを通し孔及び穴に挿入しなければならない。以上から、従来の試験装置では、制限機構の試験に要する作業が非常に煩雑であり、試験を容易に行うことができなくなってしまう。 As described above, in this conventional test apparatus, in order to hold the rotating mass in the outer cylinder so as not to rotate, through holes and holes must be formed in the outer cylinder and the rotating mass, respectively. Further, these through holes and holes must be aligned so as to communicate with each other, and in that state, the pins must be inserted into the through holes and holes. From the above, in the conventional test apparatus, the work required for the test of the limiting mechanism is very complicated, and the test cannot be easily performed.
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、制限機構の試験を容易に行うことができるマスダンパの試験装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a mass damper test apparatus that can easily perform a test of a limiting mechanism.
上記の目的を達成するために、請求項1に係る発明は、筒部と、筒部に軸線方向に移動可能に部分的に収容されたねじ軸と、ねじ軸にボールを介して螺合するとともに、筒部及びねじ軸が互いに相対的に移動するのに伴い、ねじ軸及び筒部に対して回転するナットと、ナットを覆うとともに、回転可能な回転マスと、筒部及びねじ軸に軸線方向に作用する荷重である軸荷重を制限するために、軸荷重が所定の制限荷重に達するまで、ナット及び回転マスを、滑り部材を介して互いに連結することで一体に回転させ、軸荷重が制限荷重に達したときに、ナット及び回転マスの一方を滑り部材に対して滑らせることで、ナットに対する回転マスの回転を許容する制限機構と、を有するマスダンパにおいて、制限機構を試験するマスダンパの試験装置であって、筒部及びねじ軸を回転不能かつ移動不能に固定する固定手段と、回転マスを強制的に回転させる回転駆動手段と、回転マスに作用するトルクを表す回転マストルクパラメータを検出する回転マストルクパラメータ検出手段と、固定手段により筒部及びねじ軸を回転不能かつ移動不能に固定した状態で回転駆動手段により回転マスを回転させているときに検出された回転マストルクパラメータに基づいて、制限荷重を算出する算出手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is threadedly engaged with a cylindrical portion, a screw shaft partially accommodated in the cylindrical portion so as to be movable in the axial direction, and a screw shaft via a ball. In addition, as the tube portion and the screw shaft move relative to each other, a nut that rotates with respect to the screw shaft and the tube portion, a rotation mass that can be rotated while covering the nut, and an axis line to the tube portion and the screw shaft In order to limit the axial load, which is a load acting in the direction, until the axial load reaches a predetermined limit load, the nut and the rotating mass are connected together via a sliding member to rotate together, and the axial load is A mass damper having a limit mechanism that allows rotation of the rotary mass relative to the nut by sliding one of the nut and the rotary mass with respect to the sliding member when the limit load is reached. Test equipment A fixing means for fixing the cylinder portion and the screw shaft to be unrotatable and unmovable, a rotation drive means for forcibly rotating the rotation mass, and a rotation mass torque parameter representing torque acting on the rotation mass are detected. Based on the rotational mass torque parameter detected when the rotational mass is rotated by the rotational drive means in a state in which the cylindrical portion and the screw shaft are fixed so as not to be rotatable and immovable by the rotational means. And calculating means for calculating a limit load.
この構成によれば、マスダンパでは、筒部及びねじ軸が互いに相対的に移動するのに伴い、ねじ軸にボールを介して螺合するナットがねじ軸及び筒部に対して回転する。また、回転マスがナットを覆っており、制限機構によって、筒部及びねじ軸に軸線方向に作用する荷重である軸荷重が制限される。この場合、軸荷重が所定の制限荷重に達するまでは、ナット及び回転マスを、滑り部材を介して互いに連結することで一体に回転させる。その際、上述したねじ軸とナットの関係から明らかなように、回転マスの反力によるトルク(以下「回転マス反力トルク」という)は、ナットを介してねじ軸に伝達され、ねじ軸の移動を抑えるように作用する。その抑制度合は、回転マス反力トルクが大きいほど、より大きくなり、その結果、軸荷重がより大きくなる。また、軸荷重が制限荷重に達したときに、ナット又は回転マスを滑り部材に対して滑らせることで、ナットに対する回転マスの回転が許容され、それにより、ねじ軸への回転マス反力トルクの伝達が制限されることによって、軸荷重が制限荷重以下に制限される。 According to this configuration, in the mass damper, as the tube portion and the screw shaft move relative to each other, the nut that is screwed to the screw shaft via the ball rotates with respect to the screw shaft and the tube portion. Further, the rotating mass covers the nut, and the limiting mechanism limits the axial load that is a load acting in the axial direction on the cylindrical portion and the screw shaft. In this case, until the axial load reaches a predetermined limit load, the nut and the rotating mass are connected to each other via the sliding member to rotate integrally. At this time, as is clear from the relationship between the screw shaft and the nut described above, torque due to the reaction force of the rotating mass (hereinafter referred to as “rotating mass reaction force torque”) is transmitted to the screw shaft via the nut, Acts to suppress movement. The degree of suppression increases as the rotational mass reaction force torque increases, and as a result, the axial load increases. In addition, when the axial load reaches the limit load, the rotation of the rotary mass with respect to the nut is allowed by sliding the nut or the rotary mass with respect to the sliding member, whereby the rotary mass reaction force torque on the screw shaft is allowed. By restricting the transmission of the shaft load, the shaft load is limited to the limit load or less.
さらに、本発明による試験装置では、固定手段によって、筒部及びねじ軸が回転不能かつ移動不能に固定されるとともに、回転駆動手段によって、回転マスが強制的に回転させられる。また、回転マスに作用するトルクを表す回転マストルクパラメータが、回転マストルクパラメータ検出手段によって検出される。さらに、筒部及びねじ軸を固定した状態で回転マスを強制的に回転させているときに検出された回転マストルクパラメータに基づき、算出手段によって、制限荷重が算出される。 Furthermore, in the test apparatus according to the present invention, the cylindrical portion and the screw shaft are fixed so as not to be rotatable and immovable by the fixing means, and the rotating mass is forcibly rotated by the rotation driving means. Further, a rotation mass torque parameter representing torque acting on the rotation mass is detected by the rotation mass torque parameter detecting means. Further, the limit load is calculated by the calculation means based on the rotation mass torque parameter detected when the rotation mass is forcibly rotated while the cylinder portion and the screw shaft are fixed.
上述したように、軸荷重は、回転マス反力トルクが大きいほど、より大きくなる。また、制限機構では、ナット又は回転マスを滑り部材に対して滑らせることで、ねじ軸への回転マス反力トルクの伝達を制限することによって、ねじ軸などの軸荷重が制限荷重以下に制限される。以上から明らかなように、上記の制限荷重の算出に用いられる回転マストルクパラメータは、軸荷重が制限荷重に達したときの回転マスのトルクを表し、制限荷重と密接な相関を有するので、制限荷重を精度良く算出することができる。また、前述した従来の試験装置と異なり、外筒に回転マスを回転不能に保持した状態でねじ軸を移動させるのではなく、筒部及びねじ軸を固定した状態で回転マスを回転させるので、従来の試験装置の通し孔、穴及びピンは不要であり、したがって、制限機構の試験を容易に行うことができる。また、回転マスがナットを覆っており、外側に設けられているので、回転マスを容易に回転させることができる。 As described above, the axial load increases as the rotational mass reaction force torque increases. In the limiting mechanism, the axial load of the screw shaft or the like is limited to the limit load or less by limiting the transmission of the rotational mass reaction force torque to the screw shaft by sliding the nut or the rotating mass with respect to the sliding member. Is done. As is clear from the above, the rotational mass torque parameter used for the calculation of the above limit load represents the torque of the rotary mass when the axial load reaches the limit load and has a close correlation with the limit load. The load can be calculated with high accuracy. In addition, unlike the above-described conventional test apparatus, instead of moving the screw shaft in a state in which the rotation mass is held non-rotatable in the outer cylinder, the rotation mass is rotated in a state where the cylinder portion and the screw shaft are fixed. The through holes, holes and pins of the conventional test apparatus are not necessary, and therefore the restriction mechanism can be easily tested. Moreover, since the rotation mass has covered the nut and is provided in the outer side, a rotation mass can be rotated easily.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のマスダンパの試験装置において、回転駆動手段は、回転マスに巻き回されるスリングと、回転マスを強制的に回転させるために、回転マスに巻き回されたスリングを引っ張る引張手段と、を有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the mass damper testing apparatus according to the first aspect, the rotation driving means includes a sling wound around the rotating mass and a winding wound around the rotating mass in order to forcibly rotate the rotating mass. Tension means for pulling the rotated sling.
この構成によれば、回転マスに巻き回されたスリングを引張手段で引っ張ることによって、回転マスをより容易に回転させることができ、ひいては、制限機構の試験をさらに容易に行うことができる。 According to this configuration, by pulling the sling wound around the rotating mass with the pulling means, the rotating mass can be rotated more easily, and further, the limiting mechanism can be tested more easily.
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。図1及び図2は、本実施形態による試験装置1を、これが適用されたマスダンパ21とともに概略的に示している。このマスダンパ21は、建物などの構造物の振動を抑制するためのものであり、本出願人による特許第5314201号の図3などに記載されたマスダンパと同様に構成されている。まず、このマスダンパ21の構成及び動作について、簡単に説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 and 2 schematically show a test apparatus 1 according to the present embodiment together with a
図1、図2及び図5に示すように、マスダンパ21は、内筒22、ボールねじ23、回転マス24、及び制限機構25を有している。内筒22は、円筒状の鋼材で構成されている。内筒22の一端部は開口しており、他端部は、自在継ぎ手を介して第1フランジ26に取り付けられている。この自在継ぎ手は、回転マス24の反力によるトルク(以下「回転マス反力トルク」という)により内筒22が第1フランジ26に対して回転しない程度の摩擦力を有している。
As shown in FIGS. 1, 2, and 5, the
また、ボールねじ23は、ねじ軸23aと、ねじ軸23aに多数のボール23bを介して回転可能に螺合するナット23cを有している。ねじ軸23aの一端部は、上述した内筒22の開口に収容されており、ねじ軸23aの他端部は、自在継ぎ手を介して第2フランジ27に取り付けられている。この自在継ぎ手は、回転マス反力トルク(回転マス24の反力によるトルク)によりねじ軸23aが第2フランジ27に対して回転しない程度の摩擦力を有している。また、ナット23cは、軸受け28を介して、内筒22に、回転可能かつ軸線方向に移動不能に支持されている。
The
回転マス24は、比重の大きな材料、例えば鉄で構成され、円筒状に形成されている。また、回転マス24は、内筒22及びナット23cを覆っており、軸受け29を介して、内筒22に、回転可能かつ軸線方向に移動不能に支持されている。回転マス24と内筒22の間には、一対のリング状のシール30、30が設けられている。これらのシール30、30、回転マス24及び内筒22によって形成された空間には、シリコンオイルで構成された粘性体31が充填されている。
The
以上のように構成されたマスダンパ21では、内筒22及びねじ軸23aの間に相対変位が発生すると、この相対変位がボールねじ23で回転運動に変換された状態で、制限機構25を介して回転マス24に伝達され、それにより、回転マス24が回転する。
In the
制限機構25は、内筒22及びねじ軸23aの軸線方向に作用する荷重(以下「軸荷重」という)を制限するためのものであり、ナット23cと回転マスの間に配置されたリング状の回転滑り材25aと、複数のねじ25b及びばね25cで構成されている。図1には、ねじ25bを4つのみ示すとともに、便宜上、ねじ25bの符号を1つのみ付しており、図5には、ねじ25b及びばね25cを2つのみ示している。回転滑り材25aが配置された回転マス24の部分には、ねじ25b及びばね25cと同じ数のばね収容孔が形成されている。これらのばね収容孔は、周方向に等間隔に配置され、径方向に貫通しており、各ばね収容孔には、ねじ25bがねじ込まれるとともに、ねじ25bと回転滑り材25aの間に、ばね25cが収容されている。
The limiting
以上の構成により、ねじ25bを強く締め付けると、回転滑り材25aがばね25cの付勢力でナット23cに強く押し付けられることによって、回転マス24は、回転滑り材25aを介してナット23cに一体に連結された状態になる。この状態からねじ25bを緩めると、その締付度合が低くなり、上記の軸荷重(内筒22及びねじ軸23aの軸線方向に作用する荷重)が、ねじ25bの締付度合に応じて定まる所定の制限荷重に達するまでは、回転マス24がナット23cと一体に回転する。その際、前述したねじ軸23aとナット23cの関係から明らかなように、回転マス反力トルクは、ナット23cを介してねじ軸23aに伝達され、ねじ軸23aの移動を抑えるように作用する。その抑制度合は、回転マス反力トルクが大きいほど、より大きくなり、その結果、軸荷重がより大きくなる。
With the above configuration, when the
一方、軸荷重が制限荷重に達すると、回転滑り材25aとナット23c又は回転マス24との間に滑りが発生し、ナット23cに対する回転マス24の回転が許容される。これにより、ねじ軸23aへの回転マス反力トルクの伝達が制限されることによって、軸荷重が制限荷重以下に制限される。
On the other hand, when the axial load reaches the limit load, slip occurs between the
次に、図1〜図4を参照しながら、試験装置1について説明する。以下の説明では、便宜上、図1の上側及び下側をそれぞれ「前」及び「後」とし、左側及び右側をそれぞれ「左」及び「右」とする。試験装置1では、上記の制限機構25を試験することにより、その制限荷重として、マスダンパ21が縮む方向に作用する軸荷重の制限荷重である圧縮側制限荷重RLMPと、マスダンパ21が伸びる方向に作用する軸荷重の制限荷重である引張側制限荷重RLMSがそれぞれ算出される。また、当該算出にあたり、内筒22及びねじ軸23aが固定されるとともに、その状態で、回転マス24が強制的に回転させられる。
Next, the test apparatus 1 will be described with reference to FIGS. In the following description, for convenience, the upper side and the lower side in FIG. 1 are referred to as “front” and “rear”, respectively, and the left side and the right side are referred to as “left” and “right”, respectively. In the test apparatus 1, by testing the limiting
図1〜図3に示すように、試験装置1は、井桁状に一体に設けられた前後左右のフレーム2、3、4、5と、マスダンパ21の回転マス24に巻き回されるスリング6と、スリング6を巻き上げるためのホイスト7と、ロードセル11と、圧縮側制限荷重RLMP及び引張側制限荷重RLMSを算出する算出装置12を備えている。なお、図1は、スリング6が回転マス24に巻き回されていない場合における試験装置1などを示している。フレーム2〜5はいずれも、鋼材で構成されており、前後のフレーム2、3は、前後方向に互いに間隔を存した状態で左右方向に延びており、各々の左右の端部が、左右のフレーム4、5にそれぞれ連結されている。また、左右のフレーム4、5は、試験装置1が収容された建物(図示せず)の基礎Fに固定されており、左右方向に互いに間隔を存した状態で前後方向に延びている。マスダンパ21の第1フランジ26は前フレーム2に、第2フランジ27は後フレーム3に、それぞれ固定されており、それにより、内筒22及びねじ軸23aは、回転不能かつ移動不能である。
As shown in FIGS. 1 to 3, the test apparatus 1 includes front, rear, left and
スリング6は、例えばナイロン製のロープであり、上下方向に延びていて、その一端部がホイスト7に連結されるとともに、他端部が、回転マス24にねじ込まれたボルトBに結ばれている。このボルトBは、制限機構25を試験するときにのみ、回転マス24にねじ込まれる。なお、スリング6として、鋼製又は合成樹脂製のケーブルや、チェーンなどを用いてもよい。
The
前述したマスダンパ21の構成から明らかなように、マスダンパ21が縮む方向に軸荷重が作用し、かつ、軸荷重が圧縮側制限荷重RLMPに達していないときには、第2フランジ27側から見て、ナット23c及び回転マス24は反時計回りに回転し、RLMPに達すると、回転マス24が、ナット23cに対して時計回りに回転する。このため、圧縮側制限荷重RLMPを算出するときには、第2フランジ27側から見て、回転マス24を強制的に時計回りに回転させるために、スリング6は、図2(a)に示すように、その他端部からホイスト7側に向かって、回転マス24に時計回りに巻き回される。当該スリング6の巻き回しは、オペレータによって行われる。
As is apparent from the configuration of the
一方、マスダンパ21が伸びる方向に軸荷重が作用し、かつ、軸荷重が引張側制限荷重RLMSに達していないときには、第2フランジ27側から見て、ナット23c及び回転マス24は時計回りに回転し、RLMSに達すると、回転マス24が、ナット23cに対して反時計回りに回転する。このため、引張側制限荷重RLMSを算出するときには、第2フランジ27側から見て、回転マス24を強制的に反時計回りに回転させるために、スリング6は、図2(b)に示すように、その他端部からホイスト7側に向かって、回転マス24に反時計回りに巻き回される。当該スリング6の巻き回しも、オペレータによって行われる。
On the other hand, when an axial load acts in the direction in which the
なお、スリング6を回転マス24に、直に巻き回してもよく、回転マス24の表面を保護するためのシート(図示せず)を介して巻き回してもよい。特に、スリングとして鋼製のチェーンなどを用いる場合には、そのようなスリングを、回転マスに直に巻き回すと、回転マスの表面が傷つく可能性が高いので、上記のシートを介して巻き回すのが好ましい。
The
また、ホイスト7は、電気モータやプーリなどの組み合わせで構成され、前記建物の天井Cに取り付けられており、オペレータにより操作されることによって、スリング6を引っ張って巻き上げる。なお、ホイスト7を基礎Fに取り付けてもよい。ロードセル11は、例えばひずみゲージ式のものであり、スリング6とホイスト7の間に設けられていて(図2では便宜上、省略)、スリング6に作用する荷重(以下「スリング荷重」という)FSLを検出するとともに、その検出信号を算出装置12に出力する。なお、ロードセル11として、静電容量式のものや他の適当なタイプのものを用いてもよい。算出装置12は、CPUや、RAM、ROM、I/Oインターフェースなどの組み合わせで構成されている。
Moreover, the hoist 7 is comprised by the combination of an electric motor, a pulley, etc., is attached to the ceiling C of the said building, and pulls up the
以上の構成の試験装置1では、制限機構25の試験が次のようにして行われる。すなわち、内筒22及びねじ軸23aをフレーム2〜5に回転不能かつ移動不能に固定した状態で、前述したようにオペレータにより回転マス24に巻き回されたスリング6が、ホイスト7によって巻き上げられる。これにより、回転マス24は、圧縮側制限荷重RLMPを算出するときには時計回りに、引張側制限荷重RLMSを算出するときには反時計回りに、強制的に回転させられる。図4(a)は、回転マス24を時計回りに回転させるためのホイスト7によるスリング6の巻上げの開始時からの時間(t)の経過に伴うスリング荷重FSLの推移の一例を示しており、図4(b)は、回転マス24を反時計回りに回転させるためのスリング6の巻上げの開始時からの時間(t)の経過に伴うスリング荷重FSLの推移の一例を示している。
In the test apparatus 1 having the above configuration, the
図4(a)及び(b)に示すように、これらのいずれの場合にも、スリング荷重FSLの絶対値は、スリング6の巻上げが開始されてから急激に増大し、回転マス24が回転するようになると、その後、ほぼ一定の状態で推移する。算出装置12は、スリング6が巻き上げられている場合において、スリング荷重FSLの変化速度の絶対値が所定値よりも小さくなった以後(例えば図4の時点ts(ts’)以後)に、回転マス24が回転している状態にあるとみなし、スリング荷重FSLを所定時間(例えば100msec)ごとにサンプリングする。この場合、回転マス24を時計回りに回転させているときにサンプリングされた複数のスリング荷重FSLが、圧縮側制限荷重RLMP算出用のスリング荷重FSLとして記憶されるとともに、回転マス24を反時計回りに回転させているときにサンプリングされた複数のスリング荷重FSLが、引張側制限荷重RLMS算出用のスリング荷重FSLとして記憶される。
As shown in FIGS. 4A and 4B, in any of these cases, the absolute value of the sling load FSL increases rapidly after the winding of the
次に、記憶された複数のRLMP算出用のスリング荷重FSLの絶対値の平均値を、RLMP算出用荷重FCRLMPとして設定するとともに、設定されたRLMP算出用荷重FCRLMPを用い、ボールねじ23の摩擦係数等が無視できるほど小さい場合には、次式(1)によって、圧縮側制限荷重RLMPを算出する。
RLMP=FCRLMP・rd・2π/Ld ……(1)
ここで、rdは回転マス24の半径であり、Ldは、ボールねじ23のピッチである。また、スリング荷重FSLが回転マス24の外周の接線方向に作用する荷重であることから明らかなように、上記式(1)において、FCRLMP・rdは、回転マス24に作用するトルクである。
Next, the average value of the absolute values of the plurality of stored sling loads FSL for RLMP calculation is set as the RLMP calculation load FCRLMP, and the friction coefficient of the
RLMP = FCRLMP · rd · 2π / Ld (1)
Here, rd is the radius of the rotating
同様に、記憶された複数のRLMS算出用のスリング荷重FSLの絶対値の平均値を、RLMS算出用荷重FCRLMSとして設定するとともに、設定されたRLMS算出用荷重FCRLMSを用い、ボールねじ23の摩擦係数等が無視できるほど小さい場合には、次式(2)によって、引張側制限荷重RLMSを算出する。
RLMS=FCRLMS・rd・2π/Ld ……(2)
この式(2)において、FCRLMS・rdは、回転マス24に作用するトルクである。
Similarly, the average value of the absolute values of the plurality of stored sling loads FSL for RLMS calculation is set as the RLMS calculation load FCRLMS, and the friction coefficient of the
RLMS = FCRLMS · rd · 2π / Ld (2)
In this equation (2), FCRLMS · rd is a torque acting on the rotating
また、算出装置12は、以上のようにして算出された圧縮側制限荷重RLMP及び引張側制限荷重RLMSを、ディスプレイ(図示せず)に表示する。これにより、RLMP及びRLMSがマスダンパ21の仕様書に記載された制限荷重と同じになるように、オペレータがねじ25bの締結度合を調整することが可能になる。
Further, the
以上のように、本実施形態によれば、マスダンパ21では、内筒22及びねじ軸23aが互いに相対的に移動するのに伴い、ねじ軸23aにボール23bを介して螺合するナット23cが、ねじ軸23a及び筒部22に対して回転する。また、回転マス24がナット23cを覆っており、軸荷重(内筒22及びねじ軸23aに軸線方向に作用する荷重)が、制限機構25によって制限される。この場合、軸荷重が所定の制限荷重に達するまでは、ナット23c及び回転マス24を、回転滑り材25aを介して互いに連結することで一体に回転させる。その際、回転マス反力トルク(回転マス24の反力によるトルク)は、ナット23cを介してねじ軸23aに伝達され、ねじ軸23aの移動を抑えるように作用する。その抑制度合は、回転マス反力トルクが大きいほど、より大きくなり、その結果、軸荷重がより大きくなる。また、軸荷重が制限荷重に達したときに、ナット23c又は回転マス24を回転滑り材25aに対して滑らせることで、ナット23cに対する回転マス24の回転が許容され、それにより、ねじ軸23aへの回転マス反力トルクの伝達が制限されることによって、軸荷重が制限荷重以下に制限される。
As described above, according to the present embodiment, in the
さらに、試験装置1では、フレーム2〜5によって、内筒22及びねじ軸23aが回転不能かつ移動不能に固定されるとともに、スリング6及びホイスト7を用いて、回転マス24が強制的に回転させられる。また、回転マス24に作用するトルクを表すスリング荷重FSLが、ロードセル11によって検出される。さらに、内筒22及びねじ軸23aを固定した状態で回転マス24を強制的に回転させているときに検出されたスリング荷重FSLに基づき、算出装置12によって、圧縮側制限荷重RLMP及び引張側制限荷重RLMSが算出される。
Further, in the test apparatus 1, the
上述したように、軸荷重は、回転マス反力トルクが大きいほど、より大きくなる。また、制限機構25では、ナット23c又は回転マス24を回転滑り材25aに対して滑らせることで、ねじ軸23aへの回転マス反力トルクの伝達を制限することによって、ねじ軸23aなどの軸荷重が制限荷重以下に制限される。以上から明らかなように、上記の圧縮側制限荷重RLMP及び引張側制限荷重RLMSの算出に用いられるスリング荷重FSLは、軸荷重が制限荷重に達したときの回転マス24のトルクを表し、制限荷重と密接な相関を有するので、RLMP及びRLMSを精度良く算出することができる。
As described above, the axial load increases as the rotational mass reaction force torque increases. Further, in the limiting
また、前述した従来の試験装置と異なり、外筒に回転マスを回転不能に保持した状態でねじ軸を移動させるのではなく、内筒22及びねじ軸23aを固定した状態で回転マス24を回転させるので、従来の試験装置の通し孔、穴及びピンは不要であり、したがって、制限機構25の試験を容易に行うことができる。また、回転マス24がナット23cを覆っており、外側に設けられているので、回転マス24を容易に回転させることができる。この場合、回転マス24に巻き回されたスリング6をホイスト7で引っ張ることによって、回転マス24をより容易に回転させることができ、ひいては、制限機構25の試験をさらに容易に行うことができる。
Further, unlike the above-described conventional test apparatus, the rotating
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、ホイスト7は、オペレータが操作しているが、算出装置12で制御してもよい。この場合、ホイスト7を制御するための制御装置を、算出装置12と別個に設けてもよい。また、実施形態では、スリング荷重FSLを、ロードセル11で検出しているが、ホイスト7に供給される電流をセンサで検出するとともに、検出された電流に基づいて算出してもよい。さらに、実施形態では、本発明における回転駆動手段として、スリング6及びホイスト7を用いているが、回転マス24に取り付けられたリング状のピニオンギヤと、このピニオンギヤに噛み合うラックと、このラックを往復動させるアクチュエータを組み合わせた装置を用いてもよい。
In addition, this invention can be implemented in various aspects, without being limited to the described embodiment. For example, in the embodiment, the hoist 7 is operated by the operator, but may be controlled by the
また、実施形態では、本発明における回転マストルクパラメータは、スリング荷重FSLであるが、回転マス24に作用するトルクそのものでもよいことは、もちろんである。この場合、回転マス24に作用するトルクを、例えばトルクセンサで検出してもよい。さらに、実施形態では、本発明による試験装置1を、粘性体31が設けられたマスダンパ21に適用しているが、粘性体が設けられていないマスダンパに適用してもよい。その場合には、回転マスを、内筒を覆わずに、ナットのみを覆うように設けてもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
In the embodiment, the rotational mass torque parameter in the present invention is the sling load FSL, but it goes without saying that the torque acting on the
1 試験装置
2 前フレーム(固定手段)
3 後フレーム(固定手段)
4 左フレーム(固定手段)
5 右フレーム(固定手段)
6 スリング(回転駆動手段)
7 ホイスト(回転駆動手段、引張手段)
11 ロードセル(回転マストルクパラメータ検出手段)
12 算出装置(算出手段)
21 マスダンパ
22 内筒(筒部)
23a ねじ軸
23b ボール
23c ナット
24 回転マス
25 制限機構
25a 回転滑り材(滑り部材)
RLMP 圧縮側制限荷重(制限荷重)
RLMS 引張側制限荷重(制限荷重)
FSL スリング荷重(回転マストルクパラメータ)
1
3 Rear frame (fixing means)
4 Left frame (fixing means)
5 Right frame (fixing means)
6 Sling (Rotation drive means)
7 Hoist (Rotation drive means, tension means)
11 Load cell (Rotating mass torque parameter detection means)
12 Calculation device (calculation means)
21
RLMP Compression side limit load (limit load)
RLMS Pull side limit load (limit load)
FSL sling load (rotational mass torque parameter)
Claims (2)
前記筒部及び前記ねじ軸を回転不能かつ移動不能に固定する固定手段と、
前記回転マスを強制的に回転させる回転駆動手段と、
前記回転マスに作用するトルクを表す回転マストルクパラメータを検出する回転マストルクパラメータ検出手段と、
前記固定手段により前記筒部及び前記ねじ軸を回転不能かつ移動不能に固定した状態で前記回転駆動手段により前記回転マスを回転させているときに検出された回転マストルクパラメータに基づいて、前記制限荷重を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とするマスダンパの試験装置。 A cylindrical portion, a screw shaft partially accommodated in the cylindrical portion so as to be movable in the axial direction, and screwed to the screw shaft via a ball, and the cylindrical portion and the screw shaft move relative to each other. As a result, a nut that rotates with respect to the screw shaft and the tube portion, a rotation mass that covers the nut and that can rotate, and a load that acts on the tube portion and the screw shaft in the axial direction. In order to limit the axial load, the nut and the rotary mass are connected together via a sliding member until the axial load reaches a predetermined limit load, and the axial load is rotated. A mass damper having a limiting mechanism that allows one of the nut and the rotary mass to slide relative to the sliding member to allow the rotary mass to rotate relative to the nut. A test device mass damper testing mechanism,
Fixing means for fixing the cylindrical portion and the screw shaft so as not to rotate and move;
Rotation driving means for forcibly rotating the rotating mass;
A rotating mass torque parameter detecting means for detecting a rotating mass torque parameter representing a torque acting on the rotating mass;
Based on the rotation mass torque parameter detected when the rotation mass is rotated by the rotation drive means in a state in which the cylindrical portion and the screw shaft are fixed to be non-rotatable and non-movable by the fixing means. A calculating means for calculating a load;
A testing apparatus for mass dampers, comprising:
前記回転マスに巻き回されるスリングと、
前記回転マスを強制的に回転させるために、前記回転マスに巻き回された前記スリングを引っ張る引張手段と、
を有することを特徴とする、請求項1に記載のマスダンパの試験装置。 The rotation driving means is
A sling wound around the rotating mass;
Tension means for pulling the sling wound around the rotating mass to forcibly rotate the rotating mass;
The apparatus for testing a mass damper according to claim 1, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015157950A JP6466281B2 (en) | 2015-08-10 | 2015-08-10 | Mass damper testing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015157950A JP6466281B2 (en) | 2015-08-10 | 2015-08-10 | Mass damper testing equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017036983A JP2017036983A (en) | 2017-02-16 |
JP6466281B2 true JP6466281B2 (en) | 2019-02-06 |
Family
ID=58047580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015157950A Active JP6466281B2 (en) | 2015-08-10 | 2015-08-10 | Mass damper testing equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6466281B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102349709B1 (en) * | 2020-05-08 | 2022-01-12 | 한국항공우주산업 주식회사 | Rotary damper testing device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3895255B2 (en) * | 2002-10-08 | 2007-03-22 | Ntn株式会社 | Fluid bearing inspection method and inspection apparatus |
JP5769647B2 (en) * | 2012-02-16 | 2015-08-26 | カヤバ システム マシナリー株式会社 | Slip load test method of rotary inertia mass damper and rotary inertia mass damper |
JP5314201B1 (en) * | 2013-02-25 | 2013-10-16 | 株式会社免制震ディバイス | Vibration suppression device |
-
2015
- 2015-08-10 JP JP2015157950A patent/JP6466281B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017036983A (en) | 2017-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4953126B2 (en) | Torsion test equipment | |
JP5372971B2 (en) | Method and apparatus for calibrating a torque measuring device | |
JP2017160786A5 (en) | ||
JP2009139187A (en) | Torque measuring device | |
JP6376076B2 (en) | testing machine | |
JP5769647B2 (en) | Slip load test method of rotary inertia mass damper and rotary inertia mass damper | |
Werkmeister et al. | Theoretical and experimental determination of capstan drive stiffness | |
WO2009008285A1 (en) | Spindle head for machine tool | |
JP6553446B2 (en) | Mass damper test equipment | |
JP6466281B2 (en) | Mass damper testing equipment | |
CN105372060B (en) | A kind of torsion test stand of drive shaft | |
KR20170114538A (en) | Adjustable counterbalance mechanism and control method thereof | |
JP2018015836A5 (en) | Drive mechanism, robot apparatus, article manufacturing method, and control method | |
RU2615719C1 (en) | Loading device | |
US10295043B2 (en) | Method for determining belt wear in a belt drive | |
JP6658285B2 (en) | Fatigue and durability test equipment | |
JP6784278B2 (en) | Rope tester device | |
JP5767596B2 (en) | Automatic penetration testing machine | |
US10919742B2 (en) | Endless cable winch | |
JP7309288B2 (en) | Vibration control damper test equipment | |
JP2022085503A (en) | Grab device | |
JP2009061541A (en) | Overload detecting mechanism and industrial robot equipped with the same | |
JP4760835B2 (en) | Drive device | |
JP5491659B1 (en) | Torque control device | |
USRE7727E (en) | Improvement in hqisting-machines |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180223 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181206 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190109 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6466281 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |