JPH03144139A - 傾斜式制振タンク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、船舶の居住区構造や推進機関の水平振動の制
止に用いて好適の制振タンク装置に関する。

なお、本発明の制振タンク装置は、橋梁や展望基などの
陸上構造物の水平振動の制振にも利用される。

〔従来の技術〕

従来の制振タンク装置としては、第５図（斜視図）およ
び第６図（縦断面図）に示すようなＵ字形のタンク１が
用いられており、その左右の竪形タンクの各上部内に空
気室５を形成するように液体６が収容されて、各空気室
５には圧力空気管１０および弁９を通して圧力空気が封
入されている。

この制振タンク１は、内部液体６の質量と空気室５の空
気によるばねとから構成される流体式動吸振器であって
、その振動数ωは、第４．６図に示すように、空気室５
の高さＨおよび空気室５の圧力Ｐで調節することができ
る。

一般的な固有振動数調整手段としては圧力Ｐの調節が用
いられるが、このためには、空気圧調整弁９、圧力空気
管１０および空気源１１等の多数の設備を必要としてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上述のような事情に鑑みて提案されたもので
、空気源や空気圧調整弁などの複雑な装置を必要とせず
、かつ固有振動数の調整を可能にした傾斜式制振タンク
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明の傾斜式制振タンク
装置は、左右の竪形タンクと、これらの竪形タンクの下
部相互を連通ずる横形タンクとからなるＵ字形連通タン
クにおいて、上記左右の竪形タンクの各上部内に空気室
を形成するように液体が収容されるとともに、このＵ字
形達通タンク全体を、そのＵ字形の面上に沿い任意の角
度で傾斜させうるタンク傾斜調節ａｍが設けられたこと
を特徴としている。

〔作　用〕

上述の本発明の傾斜式制振タンク装置では、Ｕ字形連通
タンクの全体を、そのＵ字形の面上に沿って傾斜させる
ことにより、左右の竪形タンクの空気室の圧力や高さな
どを変化させ、これにより制振タンクとしての固有振動
数を所要の値に調整する作用が行なわれる。

〔実　施　例〕

本発明の一実施例を図面により説明すると、第１図（斜
視図）および第２図（縦断面図）に示すように、左右の
竪形タンク２ａ、２ｂと、これらの竪形タンク２ａ、２
ｂの下部相互を連通ずる横形タンク３とによって、Ｕ字
形連通タンク１が構成されており、さらに、このタンク
１全体を、そのＵ字形の面上に沿って傾斜させうるジヤ
ツキのごときタンク傾斜調節機構４が設けられている。

そして左右の竪形タンク２ａ、２ｂの上部内に空気室５
ａ、５ｂを形成するように、タンク１内には液体（水〉
６が収容されている。

いま、簡単のために左右対称構造として、本制振タンク
ｌが直立状態すなわち左右竪形タンク２ａ、２ｂが直立
の状態のときの、第２図中矢印で示す水平方向の制振タ
ンクとしての固有円振動数ω。は、次の（１）式で表わ
すことができる。

ただし Ｈ，Ｐ・　空気室５ａ、５ｂの高さおよび圧力に ：　空気の比熱比 ρ　：　液体６の密度 Ｇ　：　重力加速度 ａ、ｌ　：　　竪形タンク２ａ、２ｂの水線面積および
水位 ＾、Ｌ：　横形タンク３の断面積および長さここで、船
舶の居住区構造や推進機関の水平振動のような振動数領
域では　Ｇ＜−”−−−［−となるので、上述の（１）
式は次に示す（２）式のように書き直すことができる。

ω、＝　２−’−ｆｒ　７（コ→爾　・・・（２）さて
、このＵ字形達通タンク１を、タンク傾斜調節機構４を
用いて直立状態から任意角度θだけ、そのＵ字形の面上
に沿って傾斜させた場合を考える。いま反時計回りにθ
だけ傾斜させると、第２図に示すように、左方の竪形タ
ンク２ａでの水線面７ａはΔＨだけ上昇し、かつ角度θ
だけ回転する。

また右方の竪形タンク２ｂでの水線面７ｂはΔＨだけ下
降し、さらに角度θだけ回転する。

この状態における空気室５ａの圧力および高さあ交ｈＤ
、ｕ　　しｌ　　容信宕ｃａｂの「市松上１Ｆ寡さを各
々Ｐ　２．　Ｈ２とすると、次の関係が成り立つ。

また各竪形タンク２ａ、２ｂでの水線面積がａからａ　
’　ｓｅｅθに増加することを考慮すると、この傾斜状
態での固有振動数ωは次の（４）式のようになる。

・・・（４〉 （２）式と（４〉式との比をとると ω／ω０ ・・・（５） （５）式に〈３）式を代入して整理すると、次の（６）
式のように書ける。

ω／ωｏ＝　ＦＴ］］　　　　　　　・・・（６）ただ
し、 Ｃ、−１＋　３　（ｖ＞２＋　５　（ｖ）＜＋、、、、
、。

・・・（７） Ｃ２＝　（２１＋十Ｌ）／　（２１＋＋Ｌ−５ｅｃθ）
−（８）第２図よりΔＨは次の（９）式で表わすことが
できる。

ΔＨ＝　　Ｌ　４ａｎθ　　　　　　　−（９）（６）
弐〜（９）式よりθを増加させればＣ１は増大し、Ｃ２
は減少する傾向にある。

ここで角度θξ０　すなわち微小角度とするとＳｅｅθ
ξ１．ｔａｎθξθ　　　　　　・・・（１０〉（１０
）式を（６）式に代入して、次の（１１）式のように整
理できる。

・・・（１１） したがって傾斜角度θを増加させれば、（１１）式の右
辺は１より大きくなるので、ω〉ω０どなることがわか
る。

一例としてＬ　＝　１　ｍ、　ｆｆ１＝０．５ｍ、）Ｉ
＝０．１１”　−Ａａ＝ｏ、ｌｌ１１２とすると、（６
）式は次の（１２）式のように書ける。

ω／ω０ ＝　　＋１＋７５・ｔａｎ２θ＋６２５０・ｊａｎ”θ
）・２／（１＋ｓｅｃθ）・・・（１２） ここで　θ＝　１°とすると　　ω＝　１．０１ω０θ
＝　２°とすると　　ω＝１．０５ω。

θ＝　３°とすると　　ω＝１．１２ω０となり、θを
増大させると、このＵ字形連通タンク１の制振タンクと
しての固有振動数ωは増加することがわかる。（第３図
参照） 〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明の傾斜式制振タンク装置によ
れば、空気圧調整弁や圧力空気管、空気源などを用いず
に、Ｕ字形連通タンクをそのＵ字形の面上に沿い傾斜角
を調節するだけで、制振タンクとしての固有振動数を調
整できるので、その構造を簡素化することができ、その
製作コストを低減できるとともに、その信頼性を大幅に
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の一実施例としての傾斜式制振タン
ク装置を示すもので、第１図はその斜視図、第２図はそ
の縦断面図、第３図はそのタンク全体の傾斜角度と振動
数との関係を示す線図であり、第４図は従来の制振タン
クの液面水位と空気圧力と振動数との関係を示す線図、
第５図は上記従来の制振タンクの斜視図、第６図は上記
従来の制振タンクの縦断面図である。 ■・・・Ｕ字形連通タンク、２ａ、２ｂ・・・竪形タン
ク、３・・・横形タンク、４・・・タンク傾斜調節機構
、５ａ。 ５ｂ・・・空気室、６・・・液体、７ａ、７ｂ・・・タ
ンク直立時の水線面、８ａ、８ｂ・・・タンク傾斜時の
水線面、９・・・空気圧調整弁、１０・・・圧力空気管
、１１・・・空気源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 左右の竪形タンクと、これらの竪形タンクの下部相互を
   連通する横形タンクとからなるＵ字形連通タンクにおい
   て、上記左右の竪形タンクの各上部内に空気室を形成す
   るように液体が収容されるとともに、このＵ字形連通タ
   ンク全体を、そのＵ字形の面上に沿い任意の角度で傾斜
   させうるタンク傾斜調節機構が設けられたことを特徴と
   する、傾斜式制振タンク装置。