JPH0375814B2 - - Google Patents

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JPH0375814B2
JPH0375814B2 JP56171661A JP17166181A JPH0375814B2 JP H0375814 B2 JPH0375814 B2 JP H0375814B2 JP 56171661 A JP56171661 A JP 56171661A JP 17166181 A JP17166181 A JP 17166181A JP H0375814 B2 JPH0375814 B2 JP H0375814B2
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JP
Japan
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vibration
horizontal
vibrator
vibration table
vertical
Prior art date
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JP56171661A
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English (en)
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JPS5871430A (ja
Inventor
Hiroshi Myatake
Masao Narita
Fukutaro Kishimoto
Takayuki Koizumi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP56171661A priority Critical patent/JPS5871430A/ja
Publication of JPS5871430A publication Critical patent/JPS5871430A/ja
Publication of JPH0375814B2 publication Critical patent/JPH0375814B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/06Multidirectional test stands

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • 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、振動シミユレータに関するものであ
る。
〔従来の技術〕
近年、地震や振動に対する原子力関連機器、電
気機器などの信頼性を確認するために、多自由度
方向に同時加振できる振動シミユレータの開発が
必要とされている。このような多自由度の試験を
行なう振動シミユレータの一例として、特開昭54
−104866号公報に記載されているものがある。
この方法は、振動台を球面静圧軸受を用いた多
軸の水平、垂直加振機により、主に水平方向二
軸、垂直方向一軸の3自由度の成分方向に加振を
行なうものである。
水平、垂直加振機の一端は基礎台に固定されて
おり、他端は上記球面静圧軸受を介して振動台に
固定されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の振動シミユレータは以上のように構成さ
れているので、例えば垂直加振機のピストンの移
動量は、水平加振機の静圧軸受の可動許容振幅に
より制限される。これは水平加振機についても同
様であり、このため、振動台をX、Y、Z軸方向
およびX、Y、Z各軸に対する回転方向に大きく
移動することができなかつた。
この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、振動台をX、Y、Z軸方向お
よびX、Y、Z各軸に対する回転方向に大きく移
動できる振動シミユレータを得ることを目的とす
る。
〔問題点を解決するための手段〕
前記の問題点を解決するための手段として、こ
の発明に係る振動シミユレータは、 基礎台と、この基礎台に取付けられる振動台
と、各1対の、第1水平加振機、第2水平加振
機、および垂直加振機と、6対の球面継手とを備
え、 上記1対の垂直加振機は、振動台の下方に配置
され、上記各1対の、第1水平加振機、第2水平
加振機はそれぞれ、振動台の隣接する二つの側面
に配置され、 上記各1対の、第1水平加振機、第2水平加振
機、垂直加振機はそれぞれ、相互に直交又は斜交
する第1平面、第2平面、第3平面内に配置さ
れ、 上記各加振機はそれぞれ、上記基礎台との間に
球面継手を介すると共に上記振動台との間に球面
継手を介して、上記基礎台と上記振動台との間に
回動自由に連結され、 上記各加振機の伸縮によつて上記振動台を互い
に直角なX、Y、Z軸方向および/または上記各
軸に対する回転方向に移動することができるよう
にしたものである。
〔作用〕
この発明における加振機は、球面継手を介して
基礎台と振動台間に回動自由に結合されており、
例えば1対の加振機を伸縮させて振動台をX軸方
向に移動する場合、他の加振機と基礎台および振
動台との角度を自由に変えることができるので、
振動台のX軸方向の動きは他の加振機により妨げ
られることがない。これは、Y、Z軸方向および
X、Y、Z各軸に対する回転方向に移動する場合
についても同様である。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図をもとに説明す
る。
第1図において、1は縦壁1a,1bと水平壁
1cとを有する基礎台、2は振動台、3は振動台
2の一つの側面に対応する縦壁1aに2個設けら
れた1対の第1水平加振機で、振動台2を主にX
軸方向とZ軸回りに加振させる。
4は振動台2のもう一つの直角な側面に対応す
る縦壁1bに2個設けられた1対の第2水平加振
機で、振動台2を主にY軸方向とX軸回りに加振
させる。
5は水平壁1cに2個設けられた一対の垂直加
振機で、振動台2を主にZ軸方向とY軸回りに加
振させる。
6は球面継手であり、基礎台1と加振機3,
4,5との間及び加振機3,4,5と振動台2と
の間に各々連結されている。
すなわち加振機3,4,5は回転が自由である
球面継手6によつて、振動台2と基礎台1間に回
動自由に連結されている。
なお、この例では、前後方向(第1図における
Y軸方向)に移動する第2水平加振機4(第1図
のY−Z平面に位置する)と左右方向(第1図に
おけるX軸方向)に移動する第1水平加振機3
(第1図のX−Y平面に位置する)と上下方向
(第1図におけるZ軸方向)に移動する垂直加振
機5(第1図のX−Z平面に位置する)の配列は
同一平面内になく、各々の加振機3,4,5で直
交している。
次に、球面継手6及び各々の加振機3,4,5
は同一構造であるので、垂直加振機5を例に挙げ
てその構造を第2図で説明する。図において、7
は加振機の駆動部であるピストンロツドである。
8は加振機に圧油を供給するメイン圧力ポート
であり、9は圧油を排出するメイン戻りポートで
ある。
10は電気信号を油の流れに変換しているサー
ボバルブである。これらにより、垂直加振機5は
圧油を供給することで作動することができる。
11は変位制御のための差動トランスである。
球面継手6は、引張力又は圧縮力をモーメント
が自由な状態すなわち水平壁1cとピストンロツ
ド7および振動台2とピストンロツド7の角度を
自由に変えて伝達することができ、ピストンロツ
ド7の移動を円滑に案内する。また、球面継手6
は、第1図に示す振動台2のローリングR(Y軸
に対する回転)、ピツチングP(X軸に対する回
転)およびヨーイングO(Z軸に対する回転)に
伴なうピストンロツド7の移動も円滑に案内する
作用をする。
次に、上述した本発明の振動シミユレータの加
振動作を第3図、第4図を用いて説明する。
振動台2を第1図に示すX方向に加振した場合
に発生する振動台2、第1水平加振機3及び第2
水平加振機4の並進運動を第3図に示す。なお、
説明を簡単にするため、X−Y投影図で示し、垂
直加振機5は取り除いている。また、第2水平加
振機4は簡単のため1本のみを示す。実線は原形
を、破線は並進時の最大変位位置を示す。
第1水平加振機3を変位量δだけX方向に並進
させると、第2水平加振機4と縦壁1bおよび第
2水平加振機4と振動台2との角度は球面継手6
により自由に変えられるので、上記第1水平加振
機3のX方向の変位は妨げられることがなく、振
動台2はX方向に移動する。ただし、この際に、
第2水平加振機4が伸びない場合には、第2水平
加振機4と振動台2との結合部は、第2水平加振
機4と縦壁1bとの結合部を中心にした円弧を描
くことになるので、振動台2はX方向へ移動する
と同時にY方向へも幾分移動することになる。第
3図では第2水平加振機4が第1水平加振機3の
変位量δに対応する変位量だけ伸びて振動台2が
X方向へのみ移動する場合を示している。
なお、垂直加振機5の動作も第2水平加振機4
の動作と同様である。
さらに、Y方向、Z方向についても上記と同様
の考え方で、Y方向、Z方向に加振することがで
きる。
次に、振動台2を第1図に示すヨーイングOに
加振した場合の振動台2、水平加振機3及び水平
加振機4の回転運動を第4図に示す。なお、上記
と同様に垂直加振機5は取り除き、第2水平加振
機4は1本のみ示している。
2本の第1水平加振機3の相対的な長さを変え
る(例えば一方のみを伸ばしたり、一方を縮めて
他方を伸ばす)ことにより振動台2をヨーイング
Oにθだけ回転させようとする場合、第2水平加
振機4と縦壁1bおよび第2水平加振機4と振動
台2との角度は球面継手6により自由に変えられ
るので、上記第1水平加振機3のX方向の変位は
妨げられることがなく、振動台2はヨーイングO
にθだけ回転する。ただし、この際に、第2水平
加振機4も上記第1水平加振機3の変位量すなわ
ち振動台2の回転角θに対応する変位量だけ伸縮
する。このように、振動台2の回転角θは第1、
第2水平加振機3,4の伸縮量に応じて自由に選
ぶことができ、大きな回転角を得ることも可能で
ある。
なお、この場合における垂直加振機5は、振動
台2がX−Y平面で回転するため、ねじれる事に
なるが、垂直加振機5と水平壁1cおよび垂直加
振機5と振動台2との角度は球面継手6により自
由に変えられるので問題はない。ただし、この際
に垂直加振機5が伸びない場合には、上述の第1
水平加振機3をX方向に並進させた場合における
垂直加振機5と同様の動作により、振動台2は幾
分Z軸方向にも移動する(第1図の下方に下が
る)ことになる。
さらに、ピツチングP、ローリングRに加振し
た場合も上記と同様の考え方で、ピツチングP、
ローリングRに加振することができる。
上述の動作は振動台2を一自由度の成分方向の
み移動させる場合であるが、上述の動作の組合せ
により振動台2を最大6自由度の成分方向にも大
きな変位量で同時加振することができる。
また、上記実施例では3対の加振機3,4,5
が互いに直交する基礎台1a,1b,1cに連結
される場合について説明したが、上記基礎台1
a,1b,1cは必ずしも互いに直交しなくても
よい。
なお、参考として、この発明は振動シミユレー
タに限らず、例えば産業用ロボツトのアクチユエ
ータ等に適用することも可能である。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、基礎台と、
この基礎台に取付けられる振動台と、各1対の、
第1水平加振機、第2水平加振機、および垂直加
振機と、6対の球面継手とを備え、 上記1対の垂直加振機は、振動台の下方に配置
され、上記各1対の、第1水平加振機、第2水平
加振機はそれぞれ、振動台の隣接する二つの側面
に配置し、 上記各1対の、第1水平加振機、第2水平加振
機、垂直加振機はそれぞれ、相互に直交又は斜交
する第1平面、第2平面、第3平面内に配置し、 上記各加振機はそれぞれ、上記基礎台との間に
球面継手を介すると共に上記振動台との間に球面
継手を介して、上記基礎台と上記振動台との間に
回動自由に連結し、 上記各加振機の伸縮によつて上記振動台を互い
に直角なX、Y、Z軸方向および/または上記各
軸に対する回転方向に移動することができるよう
にしたので、 簡単な構造で、振動台を、X、Y、Z軸方向お
よびX、Y、Z各軸に対する回転方向に大きく加
振できる効果がある。もちろん最大6自由度の成
分方向にも大きな変位量で同時加振することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による振動シミユ
レータを示す斜視図、第2図は第1図の部分図、
第3図、第4図は第1図に示す実施例の動作を示
す投影図である。図中、1は基礎台、2は振動
台、3は第1水平加振機、4は第2水平加振機、
5は垂直加振機、6は球面継手である。なお、図
中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 基礎台1と、 この基礎台1に取付けられる振動台2と、 各1対の、第1水平加振機3,3、第2水平加
    振機4,4、および垂直加振機5,5と、 6対の球面継手6,6と を備え、 上記1対の垂直加振機5,5は、振動台2の下
    方に配置され、 上記各1対の、第1水平加振機3,3、第2水
    平加振機4,4はそれぞれ、振動台2の隣接する
    二つの側面に配置され、 上記各1対の、第1水平加振機3,3、第2水
    平加振機4,4、垂直加振機5,5はそれぞれ、
    相互に直交又は斜交する第1平面、第2平面、第
    3平面内に配置され、 上記各加振機3,3,4,4,5,5はそれぞ
    れ、上記基礎台1との間に球面継手6を介すると
    共に上記振動台2との間に球面継手6を介して、
    上記基礎台1と上記振動台2との間に回動自由に
    連結され、 上記各加振機3,3,4,4,5,5の伸縮に
    よつて上記振動台2を互いに直角なX、Y、Z軸
    方向および/または上記各軸に対する回転方向に
    移動することができる 振動シミユレータ。
JP56171661A 1981-10-24 1981-10-24 振動シミユレ−タ Granted JPS5871430A (ja)

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JPS5871430A JPS5871430A (ja) 1983-04-28
JPH0375814B2 true JPH0375814B2 (ja) 1991-12-03

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ID=15927347

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JP56171661A Granted JPS5871430A (ja) 1981-10-24 1981-10-24 振動シミユレ−タ

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