JPH06109074A - 制振装置 - Google Patents
制振装置Info
- Publication number
- JPH06109074A JPH06109074A JP27928792A JP27928792A JPH06109074A JP H06109074 A JPH06109074 A JP H06109074A JP 27928792 A JP27928792 A JP 27928792A JP 27928792 A JP27928792 A JP 27928792A JP H06109074 A JPH06109074 A JP H06109074A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- vibration
- container
- liquid
- vibration damping
- 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.)
- Withdrawn
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- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 重りの質量が大きくても、固有周期が長い制
振装置とすることにある。 【構成】 液体またはスラリーが収容された容器と、該
容器内に配置された重りと、該重りが前記容器内におい
て上下方向へ移動することは許すが水平方向へ移動する
ことは阻止する規制手段とを含むことを特徴とする。
振装置とすることにある。 【構成】 液体またはスラリーが収容された容器と、該
容器内に配置された重りと、該重りが前記容器内におい
て上下方向へ移動することは許すが水平方向へ移動する
ことは阻止する規制手段とを含むことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機械、建造物、浮体構
造物等の被制振体の揺れを緩和する制振装置に関し、特
に上下方向の揺れを緩和する装置として好適な制振装置
に関する。
造物等の被制振体の揺れを緩和する制振装置に関し、特
に上下方向の揺れを緩和する装置として好適な制振装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】上下方向の揺れすなわち縦揺れを緩和す
る制振装置の１つとして、図７に示すパッシブ形の制振
装置１００がある。この制振装置１００は、箱形のフレ
ーム１０２と、該フレームに配置された重り１０４と、
該重りとフレーム１０２の底部との間に配置されて重り
１０４を鉛直方向に支持する複数のばね１０６と、重り
１０４に対しばね１０６と並列的に配置されたダンパー
１０８と、フレーム１０２に対する重り１０４の移動を
上下方向のみに規制する複数のローラ１１０とを含む。
この制振装置１００は、機械、建築物等の被制振体の縦
揺れがフレーム１０２に伝達されると、重り１０４がフ
レーム１０２に対し固有の周期で上下に移動し、ばね１
０６およびダンパー１０８がフレーム１０２に対する重
り１０４の移動を阻止するように作用することにより、
縦揺れを緩和する。
る制振装置の１つとして、図７に示すパッシブ形の制振
装置１００がある。この制振装置１００は、箱形のフレ
ーム１０２と、該フレームに配置された重り１０４と、
該重りとフレーム１０２の底部との間に配置されて重り
１０４を鉛直方向に支持する複数のばね１０６と、重り
１０４に対しばね１０６と並列的に配置されたダンパー
１０８と、フレーム１０２に対する重り１０４の移動を
上下方向のみに規制する複数のローラ１１０とを含む。
この制振装置１００は、機械、建築物等の被制振体の縦
揺れがフレーム１０２に伝達されると、重り１０４がフ
レーム１０２に対し固有の周期で上下に移動し、ばね１
０６およびダンパー１０８がフレーム１０２に対する重
り１０４の移動を阻止するように作用することにより、
縦揺れを緩和する。
【０００３】制振装置１００のように、重りをばねによ
り支持する制振装置において、その固有周期Ｔは、一般
に、 ｍ ＝ 重りの質量（Ｗ／ｇ） ｋ ＝ ばね定数 π ＝ 円周率（≒３．１４） Ｗ ＝ 重りの重量 ｇ ＝ 重力の加速度（≒９．８ｍ／ｓｅｃ2 ） とすると、
り支持する制振装置において、その固有周期Ｔは、一般
に、 ｍ ＝ 重りの質量（Ｗ／ｇ） ｋ ＝ ばね定数 π ＝ 円周率（≒３．１４） Ｗ ＝ 重りの重量 ｇ ＝ 重力の加速度（≒９．８ｍ／ｓｅｃ2 ） とすると、
【０００４】
【数１】 で表される。
【０００５】重りをばねに支持させた制振装置では、重
りの重量を支持するために重りの重量に見合った大きさ
の剛性を有するばねを用いなければならないから、制振
効果を高めるべく重りの質量を大きくすると、ばね剛性
が大きくなり、その結果制振装置の固有周期が短くな
る。このように固有周期が短い制振装置は、スパンの大
きい構造物、船舶のような浮体構造物等の長周期の構造
物の制振に利用することができない。
りの重量を支持するために重りの重量に見合った大きさ
の剛性を有するばねを用いなければならないから、制振
効果を高めるべく重りの質量を大きくすると、ばね剛性
が大きくなり、その結果制振装置の固有周期が短くな
る。このように固有周期が短い制振装置は、スパンの大
きい構造物、船舶のような浮体構造物等の長周期の構造
物の制振に利用することができない。
【０００６】
【解決しようとする課題】本発明の目的は、重りの質量
が大きくても、固有周期が長い制振装置とすることにあ
る。
が大きくても、固有周期が長い制振装置とすることにあ
る。
【０００７】
【解決手段、作用、効果】本発明の制振装置は、液体ま
たはスラリーが収容された容器と、該容器内に配置され
た重りと、該重りが前記容器内において上下方向へ移動
することは許すが水平方向へ移動することは阻止する規
制手段とを含むことを特徴とする。
たはスラリーが収容された容器と、該容器内に配置され
た重りと、該重りが前記容器内において上下方向へ移動
することは許すが水平方向へ移動することは阻止する規
制手段とを含むことを特徴とする。
【０００８】本発明の制振装置の固有周期Ｔ（ｓｅｃ）
は、 ｍ ＝ 重りの質量（Ｗ／ｇ） ρ ＝ 液体またはスラリーの密度 π ＝ 円周率（≒３．１４） Ａ1 ＝ 重りの下面の面積 Ａ0 ＝ 容器の底の面積 Ｗ ＝ 重りの重量 ｇ＝重力の加速度（≒９．８ｍ／ｓｅｃ2 ） とすると、
は、 ｍ ＝ 重りの質量（Ｗ／ｇ） ρ ＝ 液体またはスラリーの密度 π ＝ 円周率（≒３．１４） Ａ1 ＝ 重りの下面の面積 Ａ0 ＝ 容器の底の面積 Ｗ ＝ 重りの重量 ｇ＝重力の加速度（≒９．８ｍ／ｓｅｃ2 ） とすると、
【０００９】
【数２】 で表すことができる。
【００１０】従って、例えば、 Ｗ ＝ １０トン ρ ＝ １．０ Ａ0 ＝ ８ｍ2 Ａ1 ＝ ４ｍ2 である制振装置の固有周期Ｔは、２．２４秒となる。
【００１１】本発明によれば、液体またはスラリーが収
容された容器内に重りを配置した制振装置であるから、
質量が大きい重りを用いても、装置の固有周期が従来の
装置に比べて長く、従って長周期の構造物の制振に利用
することができる。
容された容器内に重りを配置した制振装置であるから、
質量が大きい重りを用いても、装置の固有周期が従来の
装置に比べて長く、従って長周期の構造物の制振に利用
することができる。
【００１２】
【実施例】図１を参照するに、制振装置１０は、水のよ
うな液体１２を収容する容器１４であって上方に開口す
る箱形の容器１４と、該容器内に配置された重り１６
と、該重りが容器１４内において上下方向へ移動するこ
とは許すが水平方向へ移動することは阻止する移動規制
用の複数のローラ１８とを含む。
うな液体１２を収容する容器１４であって上方に開口す
る箱形の容器１４と、該容器内に配置された重り１６
と、該重りが容器１４内において上下方向へ移動するこ
とは許すが水平方向へ移動することは阻止する移動規制
用の複数のローラ１８とを含む。
【００１３】容器１４は、上方に開口する箱の形を有す
る。重り１６は、一部が液面２０から突出するように容
器１４内の液体１２に浮遊されている。重り１６は、容
器１４の平面形状に応じて、円柱状、四角柱等の形状を
有する。図示の例では、重り１６の底面は、平坦面であ
るが、円錐形、角錐形、蒲鉾状、球状等の凹面または凸
面等他の形状であってもよい。容器１４の底面も任意な
形状とすることができる。
る。重り１６は、一部が液面２０から突出するように容
器１４内の液体１２に浮遊されている。重り１６は、容
器１４の平面形状に応じて、円柱状、四角柱等の形状を
有する。図示の例では、重り１６の底面は、平坦面であ
るが、円錐形、角錐形、蒲鉾状、球状等の凹面または凸
面等他の形状であってもよい。容器１４の底面も任意な
形状とすることができる。
【００１４】重り１６の側面には、複数の抵抗板２２が
取り付けられている。各抵抗板２２は、容器１４内の液
体１２が上下方向へ流動するときに流動抵抗体として作
用する。しかし、抵抗板２２を設けなくてもよい。各ロ
ーラ１８は、重り１６の側面に水平方向へ伸びる軸線の
周りに回転自在に取り付けられており、また容器１４の
内面に接触されている。
取り付けられている。各抵抗板２２は、容器１４内の液
体１２が上下方向へ流動するときに流動抵抗体として作
用する。しかし、抵抗板２２を設けなくてもよい。各ロ
ーラ１８は、重り１６の側面に水平方向へ伸びる軸線の
周りに回転自在に取り付けられており、また容器１４の
内面に接触されている。
【００１５】制振装置１０において、装置１０が上下方
向に振動されると、重り１６は容器１４内の液体１２中
で上下方向へ移動する。このとき、重り１６は、容器１
４内の液体１２を移動させるから、容器１４内の液体１
２に起因する粘性抵抗を受けて、振動を減衰させる。振
動エネルギーは、最終的に、熱エネルギーに変換されて
容器１４内の液体１２中に放散される。このように、制
振装置１０は、これが据え付けられた被制振体の振動エ
ネルギーを吸収し、被制振体の振動を低減させる。
向に振動されると、重り１６は容器１４内の液体１２中
で上下方向へ移動する。このとき、重り１６は、容器１
４内の液体１２を移動させるから、容器１４内の液体１
２に起因する粘性抵抗を受けて、振動を減衰させる。振
動エネルギーは、最終的に、熱エネルギーに変換されて
容器１４内の液体１２中に放散される。このように、制
振装置１０は、これが据え付けられた被制振体の振動エ
ネルギーを吸収し、被制振体の振動を低減させる。
【００１６】次に、 ｍ ＝ 重り１５の質量（Ｗ／ｇ） ρ ＝ 液体１２の密度 π ＝ 円周率（≒３．１４） Ａ1 ＝ 重り１６の下面の面積 Ａ0 ＝ 容器１４の底の面積 Ｗ ＝ 重り１６の重量 ｇ ＝ 重力の加速度（≒９．８ｍ／ｓｅｃ2 ） としたときの、制振装置１０の固有周期Ｔ（ｓｅｃ）に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１７】図１に示すように、容器１４内で浮いてい
る重り１６をＸ1 だけ押し下げると、液面２０はＸ0 上
昇する。このとき液体１２の量は変化しないから、 Ａ1 ・ Ｘ1 ＝（Ａ0 −Ａ1 ）・Ｘ0 なる関係が得られる。ゆえに、Ｘ0 は、 Ｘ0 ＝｛Ａ1 ／（Ａ0 −Ａ1 ）｝・Ｘ1 となる。この時点で、重り１６は中立位置から（Ｘ1 ＋
Ｘ0 ）だけ沈んだことになる。よって、浮力Ｆは、 Ｆ＝ρ・Ａ1 ・（Ｘ0 ＋Ｘ1 ） ＝ρ・Ａ1 ・｛Ａ1 ／（Ａ0 −Ａ1 ）｝・Ｘ1 となる。ここで、 Ｆ＝ｋＸ1 とおくと、浮力Ｆは、 ｋ＝（ρ・Ａ0 ・Ａ1 ）／（Ａ0 −Ａ1 ）｝ のばねに相当する。
る重り１６をＸ1 だけ押し下げると、液面２０はＸ0 上
昇する。このとき液体１２の量は変化しないから、 Ａ1 ・ Ｘ1 ＝（Ａ0 −Ａ1 ）・Ｘ0 なる関係が得られる。ゆえに、Ｘ0 は、 Ｘ0 ＝｛Ａ1 ／（Ａ0 −Ａ1 ）｝・Ｘ1 となる。この時点で、重り１６は中立位置から（Ｘ1 ＋
Ｘ0 ）だけ沈んだことになる。よって、浮力Ｆは、 Ｆ＝ρ・Ａ1 ・（Ｘ0 ＋Ｘ1 ） ＝ρ・Ａ1 ・｛Ａ1 ／（Ａ0 −Ａ1 ）｝・Ｘ1 となる。ここで、 Ｆ＝ｋＸ1 とおくと、浮力Ｆは、 ｋ＝（ρ・Ａ0 ・Ａ1 ）／（Ａ0 −Ａ1 ）｝ のばねに相当する。
【００１８】ゆえに、制振装置１０の固有周期Ｔ（秒）
は、
は、
【００１９】
【数３】 で表すことができる。
【００２０】例えば、 Ｗ ＝ １０トン ρ ＝ １．０ Ａ0 ＝ １８ｍ2 Ａ1 ＝ ９ｍ2 であると、固有周期Ｔは１．５０秒となる。また、 Ｗ ＝ １０トン ρ ＝ １．０ Ａ0 ＝ ８ｍ2 Ａ1 ＝ ４ｍ2 であると、固有周期Ｔは２．２４秒となる。さらに、 Ｗ ＝ １０トン ρ ＝ １．０ Ａ0 ＝ ２ｍ2 Ａ1 ＝ １ｍ2 であると、固有周期Ｔは４．５０秒となる。
【００２１】制振装置１０は、機械、建造物等の一般的
な被制振体のみならず、例えば、図２に示すように大ス
パンの構造物からなる被制振体２４の梁２６等に取り付
けることができるし、図３に示すように水上または海上
の船舶のような浮体構造物からなる被制振体２８に取り
付けてもよい。
な被制振体のみならず、例えば、図２に示すように大ス
パンの構造物からなる被制振体２４の梁２６等に取り付
けることができるし、図３に示すように水上または海上
の船舶のような浮体構造物からなる被制振体２８に取り
付けてもよい。
【００２２】図２に示す実施例において、複数の制振装
置１０を被制振体２４に間隔をおいて取り付けてもよ
い。この場合、例えば制振装置１０を被制振体２４の幅
方向または長手方向の両端に制振装置を配置することが
できる。
置１０を被制振体２４に間隔をおいて取り付けてもよ
い。この場合、例えば制振装置１０を被制振体２４の幅
方向または長手方向の両端に制振装置を配置することが
できる。
【００２３】図３に示す実施例においては、複数の制振
装置１０が被制振体２８の離れた箇所、例えば幅方向の
両端に取り付けられている。これにより、対向する制振
装置１０が互いに逆にかつ互いに同期して上下方向に振
動されるから、図において矢印で示すような被制振体２
８のローリング、ピッチング等が抑制される。
装置１０が被制振体２８の離れた箇所、例えば幅方向の
両端に取り付けられている。これにより、対向する制振
装置１０が互いに逆にかつ互いに同期して上下方向に振
動されるから、図において矢印で示すような被制振体２
８のローリング、ピッチング等が抑制される。
【００２４】制振装置１０によれば、ばねおよびダンパ
ーを用いる必要がないから、構造および機構が簡単であ
り、保守管理が不要である。
ーを用いる必要がないから、構造および機構が簡単であ
り、保守管理が不要である。
【００２５】しかし、図４に示す制振装置３０のよう
に、重り１６を支えるばね３２を容器１４の底面と重り
１６の下面との間に配置してもよい。また、図５に示す
制振装置３４のように、容器１４の上端部に支え部材３
６を設け、重り１６を押し下げるばね３８を支え部材３
６と容器１４と重り１６との間に配置してもよい。さら
に、図６に示す制振装置４０のように、液体またはスラ
リー４２を収容した容器４４を重り１６として用いても
よい。
に、重り１６を支えるばね３２を容器１４の底面と重り
１６の下面との間に配置してもよい。また、図５に示す
制振装置３４のように、容器１４の上端部に支え部材３
６を設け、重り１６を押し下げるばね３８を支え部材３
６と容器１４と重り１６との間に配置してもよい。さら
に、図６に示す制振装置４０のように、液体またはスラ
リー４２を収容した容器４４を重り１６として用いても
よい。
【００２６】なお、水のような液体１２を用いる代わり
に、スラリーを用いてもよい。また、容器１４内におけ
る重り１６の移動を規制する手段としてローラ１８を用
いる代わりに、ガイド等他の規制手段を用いてもよい。
に、スラリーを用いてもよい。また、容器１４内におけ
る重り１６の移動を規制する手段としてローラ１８を用
いる代わりに、ガイド等他の規制手段を用いてもよい。
【図１】本発明の制振装置の一実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の制振装置を装着した被制振体を示す図
である。
である。
【図３】本発明の制振装置を装着した他の被制振体を示
す図である。
す図である。
【図４】本発明の制振装置の他の実施例を示す断面図で
ある。
ある。
【図５】本発明の制振装置の他の実施例を示す断面図で
ある。
ある。
【図６】本発明の制振装置の他の実施例を示す断面図で
ある。
ある。
【図７】従来の制振装置を示す断面図である。
１０，３０，３４，４０ 制振装置 １２ 液体 １４ 容器 １６ 重り １８ ローラ（規制手段）
Claims (1)
- 【請求項１】 液体またはスラリーが収容された容器
と、該容器内に配置された重りと、該重りが前記容器内
において上下方向へ移動することは許すが水平方向へ移
動することは阻止する規制手段とを含む、制振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27928792A JPH06109074A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27928792A JPH06109074A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 制振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06109074A true JPH06109074A (ja) | 1994-04-19 |
Family
ID=17609066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27928792A Withdrawn JPH06109074A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 制振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06109074A (ja) |
-
1992
- 1992-09-25 JP JP27928792A patent/JPH06109074A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991130 |