JPH04219544A - 内燃機関用装架装置 - Google Patents
内燃機関用装架装置Info
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- JPH04219544A JPH04219544A JP8631491A JP8631491A JPH04219544A JP H04219544 A JPH04219544 A JP H04219544A JP 8631491 A JP8631491 A JP 8631491A JP 8631491 A JP8631491 A JP 8631491A JP H04219544 A JPH04219544 A JP H04219544A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/30—Mounting of propulsion plant or unit, e.g. for anti-vibration purposes
- B63H21/305—Mounting of propulsion plant or unit, e.g. for anti-vibration purposes with passive vibration damping
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
-
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
- F16M7/00—Details of attaching or adjusting engine beds, frames, or supporting-legs on foundation or base; Attaching non-moving engine parts, e.g. cylinder blocks
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関と機関台床
との間にばね要素が配置されている内燃機関用装架装置
に関する。
との間にばね要素が配置されている内燃機関用装架装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関特に船舶推進装置又は例えば発
電所のような定置設備のための大型ディーゼルエンジン
の場合には、運転中にピストン横荷重により脈動反力の
結果として振動が発生する。振動の周波数はエンジンの
気筒数及び回転速度に関係する。２種類の振動が特に生
じる。一方の振動はいわゆるＨ形振動すなわち内燃機関
の長手軸線を中心とする回転振動であり、他方の振動は
Ｘ形振動すなわち内燃機関の垂直軸線を中心とする回転
振動である。これらの振動から合成された全振動は内燃
機関と内燃機関を支持する機関台床とから集成された振
動系に強制的に伝えられる。
電所のような定置設備のための大型ディーゼルエンジン
の場合には、運転中にピストン横荷重により脈動反力の
結果として振動が発生する。振動の周波数はエンジンの
気筒数及び回転速度に関係する。２種類の振動が特に生
じる。一方の振動はいわゆるＨ形振動すなわち内燃機関
の長手軸線を中心とする回転振動であり、他方の振動は
Ｘ形振動すなわち内燃機関の垂直軸線を中心とする回転
振動である。これらの振動から合成された全振動は内燃
機関と内燃機関を支持する機関台床とから集成された振
動系に強制的に伝えられる。
【０００３】この種のすべての振動系は内燃機関及び機
関台床の材料の質量及び弾性に関係する固有周波数を有
する。固有周波数が強制振動にほぼ又は全く一致するよ
うな場合が生じると、内燃機関に振動の共振による増幅
及び剛性据え付けの場合に機関台床に伝わり高い材料応
力をもたらす周期的な力を招く。例えば内燃機関が船舶
に搭載されている場合、それにより船体全体が不快な振
動に陥るおそれがある。他方では内燃機関の剛性支持は
、駆動軸の簡単な固定軸継手並びに給排管路系の直接的
接続を可能にするという長所を有する。
関台床の材料の質量及び弾性に関係する固有周波数を有
する。固有周波数が強制振動にほぼ又は全く一致するよ
うな場合が生じると、内燃機関に振動の共振による増幅
及び剛性据え付けの場合に機関台床に伝わり高い材料応
力をもたらす周期的な力を招く。例えば内燃機関が船舶
に搭載されている場合、それにより船体全体が不快な振
動に陥るおそれがある。他方では内燃機関の剛性支持は
、駆動軸の簡単な固定軸継手並びに給排管路系の直接的
接続を可能にするという長所を有する。
【０００４】固体音の伝達を防止するために、内燃機関
を弾性的な装架装置を介して機関台床上に取り付けるこ
とが知られている。機関の脚と機関台床との間にはばね
要素が配置される。すなわち機関が弾性的に装架され、
振動技術的に台床から減結合される。それにより機関台
床に加わる前記の力が著しく低減され、共振発生の危険
が防止される。
を弾性的な装架装置を介して機関台床上に取り付けるこ
とが知られている。機関の脚と機関台床との間にはばね
要素が配置される。すなわち機関が弾性的に装架され、
振動技術的に台床から減結合される。それにより機関台
床に加わる前記の力が著しく低減され、共振発生の危険
が防止される。
【０００５】超臨界装架が選択されると、すなわち固有
周波数が最低励振周波数より著しく低いと、周知のよう
に弾性的装架は最も効果が上がる。装架が柔らかく構成
されるほどすなわちばね定数が小さいほど、固有周波数
は一層低くなる。しかしながら低いばね定数は、ばね要
素のたわみが大きくなり、内燃機関の大きい動的運動を
伴うという欠点を有する。これは機関のすべての給排管
路系が弾性管継手を装備しなければならないということ
を前提とする。更に剛性的に据え付けられた減速機と弾
性的に据え付けられた内燃機関との間にたわみ軸継手が
必要となる。
周波数が最低励振周波数より著しく低いと、周知のよう
に弾性的装架は最も効果が上がる。装架が柔らかく構成
されるほどすなわちばね定数が小さいほど、固有周波数
は一層低くなる。しかしながら低いばね定数は、ばね要
素のたわみが大きくなり、内燃機関の大きい動的運動を
伴うという欠点を有する。これは機関のすべての給排管
路系が弾性管継手を装備しなければならないということ
を前提とする。更に剛性的に据え付けられた減速機と弾
性的に据え付けられた内燃機関との間にたわみ軸継手が
必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、一
方では内燃機関と機関台床とを含む振動系の共振発生を
防止し、しかし他方では給排管路系の剛性管継手及び固
定軸継手を使用可能にすることにある。
方では内燃機関と機関台床とを含む振動系の共振発生を
防止し、しかし他方では給排管路系の剛性管継手及び固
定軸継手を使用可能にすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題はこの発明に基
づき、ばね要素のばね定数が下記の限界すなわち、ａ）
ばね要素の最大たわみが内燃機関の重量のもとで内燃機
関の重量１００ｔ当たり大きくとも０．３ｍｍであり、 ｂ）内燃機関と機関台床とを含む振動系の固有周波数が
ばね要素の組み込み後にばね要素の無い振動系の固有周
波数より少なくとも１０％低い、に収まるように選択さ
れることにより解決される。
づき、ばね要素のばね定数が下記の限界すなわち、ａ）
ばね要素の最大たわみが内燃機関の重量のもとで内燃機
関の重量１００ｔ当たり大きくとも０．３ｍｍであり、 ｂ）内燃機関と機関台床とを含む振動系の固有周波数が
ばね要素の組み込み後にばね要素の無い振動系の固有周
波数より少なくとも１０％低い、に収まるように選択さ
れることにより解決される。
【０００８】
【実施例】次にこの発明に基づく内燃機関用装架装置の
複数の実施例を示す図面により、この発明を詳細に説明
する。
複数の実施例を示す図面により、この発明を詳細に説明
する。
【０００９】図１に示された実施例の場合には、船体１
内に機関台床２が組み込まれている。この機関台床２上
に内燃機関３が中央に搭載されている。内燃機関３は各
長手側面に、固定ボルト用の複数の孔を備える側方の支
持フランジ４を有する。しかし内燃機関３には連続する
支持フランジ４の代わりに、固定ボルトごとに複数の支
持脚を設けることもできる。支持フランジ４と機関台床
２との間にはばね要素５が挿入され、これらのばね要素
は機関台床２並びに支持フランジ４にねじ止めされてい
る。
内に機関台床２が組み込まれている。この機関台床２上
に内燃機関３が中央に搭載されている。内燃機関３は各
長手側面に、固定ボルト用の複数の孔を備える側方の支
持フランジ４を有する。しかし内燃機関３には連続する
支持フランジ４の代わりに、固定ボルトごとに複数の支
持脚を設けることもできる。支持フランジ４と機関台床
２との間にはばね要素５が挿入され、これらのばね要素
は機関台床２並びに支持フランジ４にねじ止めされてい
る。
【００１０】図２及び図３に示すように、ばね要素５は
方形の板６を備える。しかしながら板６は別の形に例え
ば円形に構成することもできる。板６はその上面の中央
にねじ穴８を備えた付加部７を有し、このねじ穴には支
持フランジ４を貫通する固定ボルトをねじ込むことがで
きる。機関台床２上での板６の支持は縁に配置された桟
９により行われる。桟９にはねじ穴１０が設けられ、こ
のねじ穴には機関台床２の台板１１を貫通する固定ボル
トをねじ込むことができる。付加部７は桟９に平行に延
びる桟として構成することもできる。
方形の板６を備える。しかしながら板６は別の形に例え
ば円形に構成することもできる。板６はその上面の中央
にねじ穴８を備えた付加部７を有し、このねじ穴には支
持フランジ４を貫通する固定ボルトをねじ込むことがで
きる。機関台床２上での板６の支持は縁に配置された桟
９により行われる。桟９にはねじ穴１０が設けられ、こ
のねじ穴には機関台床２の台板１１を貫通する固定ボル
トをねじ込むことができる。付加部７は桟９に平行に延
びる桟として構成することもできる。
【００１１】ばね定数のための最小値は、内燃機関３の
重量による荷重のもとでの垂直方向のばね要素５のたわ
みが、エンジン重量１００ｔ当たり最大で０．３ｍｍを
超えないという要求から生じる。従って変形は十分小さ
いままであり、内燃機関３の給排管路系並びに減速機と
の軸継手を弾性要素無しに構成することができる。ばね
定数のための最大値は、計算的又は経験的な方法で算出
された振動系全体の固有周波数が少なくとも１０％低下
し、それにより機関台床２上に作用する周期的な力の共
振が、内燃機関３とは関係しない又は短時間しか関係し
ない回転速度域に来るように選択される。
重量による荷重のもとでの垂直方向のばね要素５のたわ
みが、エンジン重量１００ｔ当たり最大で０．３ｍｍを
超えないという要求から生じる。従って変形は十分小さ
いままであり、内燃機関３の給排管路系並びに減速機と
の軸継手を弾性要素無しに構成することができる。ばね
定数のための最大値は、計算的又は経験的な方法で算出
された振動系全体の固有周波数が少なくとも１０％低下
し、それにより機関台床２上に作用する周期的な力の共
振が、内燃機関３とは関係しない又は短時間しか関係し
ない回転速度域に来るように選択される。
【００１２】ばね定数が計算的方法で算出されるばね要
素５により振動技術的観点において、内燃機関３と機関
台床２とから集成される振動系全体の固有周波数が、内
燃機関３の運転回転速度と一致しないような調整が達成
される。その際ばね定数は材質は別として主として桟９
から付加部７までの距離及び板６の厚さにより決定され
る。
素５により振動技術的観点において、内燃機関３と機関
台床２とから集成される振動系全体の固有周波数が、内
燃機関３の運転回転速度と一致しないような調整が達成
される。その際ばね定数は材質は別として主として桟９
から付加部７までの距離及び板６の厚さにより決定され
る。
【００１３】従って図示の装架装置により一方では共振
の効果がほぼ抑制され、他方では十分に大きいばね定数
により給排管路系を剛性装架の場合と同様に構成するこ
とができる。
の効果がほぼ抑制され、他方では十分に大きいばね定数
により給排管路系を剛性装架の場合と同様に構成するこ
とができる。
【００１４】約９０ｔの重量を有するディーゼルエンジ
ンを船内に装架する場合には、振動系すなわち内燃機関
３／機関台床２に対する計算により、弾性的な装架装置
が無ければ３０Ｈｚの固有周波数が得られる。励振周波
数は２９．８Ｈｚである。別の計算により、ばね要素５
に対して０．１２ｍｍ／１００ｔのばね要素５のたわみ
が生じるようなばね定数が設定される。それにより振動
系の固有周波数が２２〜２３Ｈｚの値に低下する。この
ことは初期の固有周波数に対して約３０％の低下を意味
する。
ンを船内に装架する場合には、振動系すなわち内燃機関
３／機関台床２に対する計算により、弾性的な装架装置
が無ければ３０Ｈｚの固有周波数が得られる。励振周波
数は２９．８Ｈｚである。別の計算により、ばね要素５
に対して０．１２ｍｍ／１００ｔのばね要素５のたわみ
が生じるようなばね定数が設定される。それにより振動
系の固有周波数が２２〜２３Ｈｚの値に低下する。この
ことは初期の固有周波数に対して約３０％の低下を意味
する。
【００１５】図４は、支持フランジ４の全長にわたり延
びる板１３を備えるばね要素１２を示す。板１３の上面
には固定ボルトを収容するねじ穴を備えた複数の付加部
１４が設けられ、これらの固定ボルトによりばね要素１
２が支持フランジ４に接続される。付加部１４に対しず
らして下面には内燃機関３の長手方向に対し直角に延び
る桟１５が配置され、これらの桟はここでも台板１１に
固定するための固定ボルト用ねじ穴を有する。
びる板１３を備えるばね要素１２を示す。板１３の上面
には固定ボルトを収容するねじ穴を備えた複数の付加部
１４が設けられ、これらの固定ボルトによりばね要素１
２が支持フランジ４に接続される。付加部１４に対しず
らして下面には内燃機関３の長手方向に対し直角に延び
る桟１５が配置され、これらの桟はここでも台板１１に
固定するための固定ボルト用ねじ穴を有する。
【００１６】図５によれば、ばね要素１７はＵ字形断面
を有する。その際両方の脚の端部１８、１９が厚く構成
されている。端部１８には支持フランジ４が接触し、端
部１９には台板１１が接触する。ばね要素１７は支持フ
ランジ４の全長にわたり連続して構成することができる
。しかしながら複数の短いばね要素１７を内燃機関３の
各支持脚の下に配置することもできる。この場合にはば
ね定数は主として脚の長さにより決定される。
を有する。その際両方の脚の端部１８、１９が厚く構成
されている。端部１８には支持フランジ４が接触し、端
部１９には台板１１が接触する。ばね要素１７は支持フ
ランジ４の全長にわたり連続して構成することができる
。しかしながら複数の短いばね要素１７を内燃機関３の
各支持脚の下に配置することもできる。この場合にはば
ね定数は主として脚の長さにより決定される。
【００１７】もし台床が支持フランジ４の直下に配置さ
れていないならば、図６ないし図８に示す実施例が提案
される。図６によれば、ばね要素２０は上面に部分的に
厚肉部２２を備える板２１を有する。対角線上に向かい
あって相応の厚肉部２３が下面に設けられる。ばね要素
２０は、厚肉部２２が支持フランジ４に接触してこれに
ねじ止めされ、一方厚肉部２３が台床２上に支えられて
これにねじ止めされるように組み込まれる。
れていないならば、図６ないし図８に示す実施例が提案
される。図６によれば、ばね要素２０は上面に部分的に
厚肉部２２を備える板２１を有する。対角線上に向かい
あって相応の厚肉部２３が下面に設けられる。ばね要素
２０は、厚肉部２２が支持フランジ４に接触してこれに
ねじ止めされ、一方厚肉部２３が台床２上に支えられて
これにねじ止めされるように組み込まれる。
【００１８】図７によれば、ばね要素２４は厚肉部２６
を備える板状部分２５を有する。この厚肉部によりばね
要素２４が台床２上に載せられてこれにねじ止めされる
。板状部分２５にはＬ字形付加部２７が接続し、この付
加部の一方の脚が支持フランジ４を下から囲む。Ｌ字形
付加部２７の他方の脚上には桟２８がねじ止めされ、こ
の桟は同時に支持フランジ４の上面に接触する。この支
持要素２４は部分２７、２８及び支持フランジ４を貫く
ボルトを介してエンジンに結合されるのが合目的である
。
を備える板状部分２５を有する。この厚肉部によりばね
要素２４が台床２上に載せられてこれにねじ止めされる
。板状部分２５にはＬ字形付加部２７が接続し、この付
加部の一方の脚が支持フランジ４を下から囲む。Ｌ字形
付加部２７の他方の脚上には桟２８がねじ止めされ、こ
の桟は同時に支持フランジ４の上面に接触する。この支
持要素２４は部分２７、２８及び支持フランジ４を貫く
ボルトを介してエンジンに結合されるのが合目的である
。
【００１９】図８は、吊り掛け式装架のためのばね要素
２９を示す。その際ばね要素２９は板３０を備え、この
板は下面上に両端部に各一つの付加部３１、３２を有す
る。付加部３１は台床２に接触してこれにねじ止めされ
る。付加部３２は支持フランジ４の上面に接触し同様に
これにねじ止めされる。
２９を示す。その際ばね要素２９は板３０を備え、この
板は下面上に両端部に各一つの付加部３１、３２を有す
る。付加部３１は台床２に接触してこれにねじ止めされ
る。付加部３２は支持フランジ４の上面に接触し同様に
これにねじ止めされる。
【００２０】図９は、ばね要素の変形例を示す。このば
ね要素３３の場合には、二つの板３４、３５が側方の付
加部３６、３７により相互に強固に結合されて中空空間
３８を囲む。その際下側板３５が機関台床２上にねじ止
めされ、上側板３４が付加部３９により中央で支持フラ
ンジ４に結合される。この装置の長所は、下側板３５の
面を注型樹脂４０のはめ込みが可能であるように大きな
寸法に選択することができるということである。
ね要素３３の場合には、二つの板３４、３５が側方の付
加部３６、３７により相互に強固に結合されて中空空間
３８を囲む。その際下側板３５が機関台床２上にねじ止
めされ、上側板３４が付加部３９により中央で支持フラ
ンジ４に結合される。この装置の長所は、下側板３５の
面を注型樹脂４０のはめ込みが可能であるように大きな
寸法に選択することができるということである。
【００２１】ばね要素５、１２、１７、２０、２４、２
９、３３は鋼又は鋳鉄材料から構成されるのが有利であ
る。
９、３３は鋼又は鋳鉄材料から構成されるのが有利であ
る。
【図１】この発明に基づく装架装置の一実施例を備えた
内燃機関を船体内に搭載した状態を示す船体横断面図で
ある。
内燃機関を船体内に搭載した状態を示す船体横断面図で
ある。
【図２】図１に示す装架装置の縦断面図である。
【図３】図１に示す装架装置の平面図である。
【図４】装架装置の異なる実施例の縦断面図である。
【図５】装架装置の異なる実施例の縦断面図である。
【図６】装架装置の異なる実施例の縦断面図である。
【図７】装架装置の異なる実施例の縦断面図である。
【図８】装架装置の異なる実施例の縦断面図である。
【図９】装架装置の異なる実施例の縦断面図である。
２ 機関台床
３ 内燃機関
４ 支持フランジ
５、１２、１７、２０、２４、２９、３３ ばね要素
６、１３、３４、３５ 板 ９、１５ 桟 １４、３６、３７ 付加部 ３８ 中空空間
６、１３、３４、３５ 板 ９、１５ 桟 １４、３６、３７ 付加部 ３８ 中空空間
Claims (8)
- 【請求項１】 内燃機関と機関台床との間にばね要素
が配置されている内燃機関用装架装置において、ばね要
素（５、１２、１７、２０、２４、２９、３３）のばね
定数が下記の限界すなわち、ａ）ばね要素（５、１２、
１７、２０、２４、２９、３３）の最大たわみが内燃機
関（３）の重量のもとで内燃機関（３）の重量１００ｔ
当たり大きくとも０．３ｍｍであり、ｂ）内燃機関（３
）と機関台床（２）とを含む振動系の固有周波数がばね
要素（５、１２、１７、２０、２４、２９、３３）の組
み込み後にばね要素の無い振動系の固有周波数より少な
くとも１０％低い、に収まるように選択されていること
を特徴とする内燃機関用装架装置。 - 【請求項２】 ばね要素（５、１２、１７、２０、２
４、２９、３３）の最大たわみが内燃機関（３）の重量
のもとで内燃機関（３）の重量１００ｔ当たり約０．１
〜０．１５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の
装置。 - 【請求項３】 内燃機関（３）と機関台床（２）とを
含む振動系の固有周波数がばね要素（５、１２、１７、
２０、２４、２９、３３）の組み込み後にばね要素の無
い振動系の固有周波数より２０〜３０％低いことを特徴
とする請求項１記載の装置。 - 【請求項４】 ばね要素（５）が板（６）を有し、こ
の板が中央で内燃機関（３）の支持フランジ（４）にね
じ止めされ、板の支持が機関台床（２）上にねじ止めさ
れた縁の桟（９）により行われることを特徴とする請求
項１ないし３の一つに記載の装置。 - 【請求項５】 ばね要素（１２）が内燃機関の長手方
向へ連続する板（１３）を有し、この板が支持フランジ
（４）に接触する付加部（１４）と機関台床（２）に接
触する桟（１５）とを相互にずらして備えることを特徴
とする請求項１ないし３の一つに記載の装置。 - 【請求項６】 ばね要素（１７）がＵ字形断面を有し
、その脚がそれぞれ機関台床（２）及び支持フランジ（
４）に接触することを特徴とする請求項１ないし３の一
つに記載の装置。 - 【請求項７】 ばね要素（２０、２４、２９）が横に
突出した板として形成され、この板が一方の側面の範囲
で支持フランジ（４）に接触し、また他方の側面の範囲
で機関台床（２）に接触することを特徴とする請求項１
ないし３の一つに記載の装置。 - 【請求項８】 ばね要素（３３）が中空空間（３８）
を有し、この中空空間が上側と下側の板（３４、３５）
及び側方の付加部（３６、３７）により画成されている
ことを特徴とする請求項１ないし３の一つに記載の装置
。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE9003790.1 | 1990-03-31 | ||
| DE9003790U DE9003790U1 (ja) | 1990-03-31 | 1990-03-31 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH04219544A true JPH04219544A (ja) | 1992-08-10 |
| JP3334893B2 JP3334893B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
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|---|---|---|---|
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Country Status (5)
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| JP (1) | JP3334893B2 (ja) |
| DE (1) | DE9003790U1 (ja) |
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- 1990-03-31 DE DE9003790U patent/DE9003790U1/de not_active Expired - Lifetime
-
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