JPH07101385A - 流体式加振装置 - Google Patents
流体式加振装置Info
- Publication number
- JPH07101385A JPH07101385A JP24687293A JP24687293A JPH07101385A JP H07101385 A JPH07101385 A JP H07101385A JP 24687293 A JP24687293 A JP 24687293A JP 24687293 A JP24687293 A JP 24687293A JP H07101385 A JPH07101385 A JP H07101385A
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- Japan
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- fluid
- bellows
- air
- actuator
- air chamber
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 船舶、橋梁、等の大型構造物の加振に適用す
る流体式加振装置に関するもので、小さな駆動装置のス
トロークで大きな加振力を得る。 【構成】 Ｕ字形連通管１には空気室３，４が設けら
れ、流体２が収容されている。空気室４の上部にはベロ
ーズ５が設けられ、てこ６に連結してアクチュエータ７
の駆動で伸縮する。空気室３，４へは圧力源９より電磁
弁１０を介してそれぞれ空気圧が供給される。アクチュ
エータ７は制御装置８により制御され、設定した振動数
でベローズ５を伸縮させて空気圧を変動させると共に電
磁弁１０を制御して空気量も調整して流体２を共振状態
として加振するので、アクチュエータ７の小さなストロ
ークで大きな流体の変位即ち、大きな加振力を得ること
ができる。
る流体式加振装置に関するもので、小さな駆動装置のス
トロークで大きな加振力を得る。 【構成】 Ｕ字形連通管１には空気室３，４が設けら
れ、流体２が収容されている。空気室４の上部にはベロ
ーズ５が設けられ、てこ６に連結してアクチュエータ７
の駆動で伸縮する。空気室３，４へは圧力源９より電磁
弁１０を介してそれぞれ空気圧が供給される。アクチュ
エータ７は制御装置８により制御され、設定した振動数
でベローズ５を伸縮させて空気圧を変動させると共に電
磁弁１０を制御して空気量も調整して流体２を共振状態
として加振するので、アクチュエータ７の小さなストロ
ークで大きな流体の変位即ち、大きな加振力を得ること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は船舶、橋梁等の大型構造
物、その他海上や陸上で振動が問題となる構築物に適用
する流体式加振装置に関する。
物、その他海上や陸上で振動が問題となる構築物に適用
する流体式加振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に不平衡重錘型加振装置１２を構造
物１１に搭載して上下に加振した加振機の状態を示す。
このような加振機で大型構造物の加振を行うにはアンバ
ランスウェイト１３ａ，１３ｂをそれぞれ回転し、左右
方向のアンバランスフォースを打ち消し、上下方向のア
ンバランスフォースＰのみを残して上下方向の加振が出
来る。
物１１に搭載して上下に加振した加振機の状態を示す。
このような加振機で大型構造物の加振を行うにはアンバ
ランスウェイト１３ａ，１３ｂをそれぞれ回転し、左右
方向のアンバランスフォースを打ち消し、上下方向のア
ンバランスフォースＰのみを残して上下方向の加振が出
来る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】船舶や橋梁などの大型
構造物は重量も大きく、このような構造物の加振を行う
には主に前述のような不平衡重錘形加振機を適用する
が、従来の技術では低周波数域の加振力は小さく、特に
低周波での加振の効果が充分に得られなかった。又、加
振のための駆動機構も大型となっていた。又、構造物の
制振を行う例としてタンクに水を満して振動を吸収する
例も数々検討されているが、小さな駆動力で振動を制御
できる機構を備えたものは実現していない。
構造物は重量も大きく、このような構造物の加振を行う
には主に前述のような不平衡重錘形加振機を適用する
が、従来の技術では低周波数域の加振力は小さく、特に
低周波での加振の効果が充分に得られなかった。又、加
振のための駆動機構も大型となっていた。又、構造物の
制振を行う例としてタンクに水を満して振動を吸収する
例も数々検討されているが、小さな駆動力で振動を制御
できる機構を備えたものは実現していない。
【０００４】本発明は、振動系としてタンク内に液体を
入れ、Ｕ字状の連通管を設けて連通管式の振動数を所要
の振動数に共振させ、小さなストロークの駆動装置によ
り、大きな加振力を発生させることを目的とする加振装
置を提供するものである。
入れ、Ｕ字状の連通管を設けて連通管式の振動数を所要
の振動数に共振させ、小さなストロークの駆動装置によ
り、大きな加振力を発生させることを目的とする加振装
置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の手段は、上記の
目的を達成するために、Ｕ字状の竪形タンク内に流体を
収容し、同タンク上部にそれぞれ空気室を設け、圧縮空
気を供給した空気室の上部にタンク内液体を加振するベ
ローズを設けて、同ベローズを動かすてこ式の駆動装置
を設ける。更に、空気室内の圧力を所要の振動数にチュ
ーニングするようにベローズを動かすてこ式の駆動装置
の動作をコントロールする制御装置とを有したことを特
徴としている。
目的を達成するために、Ｕ字状の竪形タンク内に流体を
収容し、同タンク上部にそれぞれ空気室を設け、圧縮空
気を供給した空気室の上部にタンク内液体を加振するベ
ローズを設けて、同ベローズを動かすてこ式の駆動装置
を設ける。更に、空気室内の圧力を所要の振動数にチュ
ーニングするようにベローズを動かすてこ式の駆動装置
の動作をコントロールする制御装置とを有したことを特
徴としている。
【０００６】即ち、本発明は、Ｕ字状竪形タンクの中に
流体を収容し、同Ｕ字状竪形タンクの上部にそれぞれ空
気室を設けた連通管式タンクを有する流体式加振装置に
おいて、前記空気室のいずれか一方の上部に設けられて
同空気室の容積を可変可能とするベローズと、同ベロー
ズを伸縮させるてこ式駆動装置と、加振振動数に応じて
前記てこ式駆動装置のてこの駆動を制御して前記ベロー
ズを伸縮させ、前記空気室の圧力を所要の圧力に設定す
る制御装置とを具備してなることを特徴とする流体式加
振装置を提供する。
流体を収容し、同Ｕ字状竪形タンクの上部にそれぞれ空
気室を設けた連通管式タンクを有する流体式加振装置に
おいて、前記空気室のいずれか一方の上部に設けられて
同空気室の容積を可変可能とするベローズと、同ベロー
ズを伸縮させるてこ式駆動装置と、加振振動数に応じて
前記てこ式駆動装置のてこの駆動を制御して前記ベロー
ズを伸縮させ、前記空気室の圧力を所要の圧力に設定す
る制御装置とを具備してなることを特徴とする流体式加
振装置を提供する。
【０００７】
【作用】本発明の流体式加振装置では制御装置により加
振すべき振動数に応じて、連通管式タンクの振動数があ
らかじめ設定された制御方式により設定される。Ｕ字状
の竪形タンクの空気室には所定の圧力の空気が封入され
ており、制御装置によりこの設定された振動数に従って
てこ式駆動装置の駆動が制御され、同駆動装置に連結さ
れているベローズを伸縮させる。ベローズが伸縮すると
空気室の圧力が変動して流体を振動させて加振力を得て
共振状態が実現される。
振すべき振動数に応じて、連通管式タンクの振動数があ
らかじめ設定された制御方式により設定される。Ｕ字状
の竪形タンクの空気室には所定の圧力の空気が封入され
ており、制御装置によりこの設定された振動数に従って
てこ式駆動装置の駆動が制御され、同駆動装置に連結さ
れているベローズを伸縮させる。ベローズが伸縮すると
空気室の圧力が変動して流体を振動させて加振力を得て
共振状態が実現される。
【０００８】共振状態において、流体は動きは滑らかで
あり、ベローズのストロークを小さく、かつてこ式駆動
装置を設けているので、てこの原理でてこを駆動するア
クチュエータのストロークも小さくてすみ、小さな駆動
ストロークで大きな加振力を得ることができ、そのため
駆動機構も小型化が可能となる。
あり、ベローズのストロークを小さく、かつてこ式駆動
装置を設けているので、てこの原理でてこを駆動するア
クチュエータのストロークも小さくてすみ、小さな駆動
ストロークで大きな加振力を得ることができ、そのため
駆動機構も小型化が可能となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
具体的に説明する。図１は本発明の一実施例に係る流体
式加振装置の構成図である。
具体的に説明する。図１は本発明の一実施例に係る流体
式加振装置の構成図である。
【００１０】図において、流体２を収容するＵ字形連通
管１の左右の竪形タンク１ａ，１ｂの上部には空気室
３，４がそれぞれ設けられ、流体２の質量と空気室の空
気ばねとからなる振動系が形成されている。この振動数
は空気室の圧力を変えることにより調節することができ
る。空気室３，４には、圧力源９より圧縮空気が配管９
ａを介して送られ、電磁弁１０の開閉により空気の量、
圧力が調節できる。空気室３，４の圧力の設定は自動チ
ューニング用の制御装置８により行なわれる。
管１の左右の竪形タンク１ａ，１ｂの上部には空気室
３，４がそれぞれ設けられ、流体２の質量と空気室の空
気ばねとからなる振動系が形成されている。この振動数
は空気室の圧力を変えることにより調節することができ
る。空気室３，４には、圧力源９より圧縮空気が配管９
ａを介して送られ、電磁弁１０の開閉により空気の量、
圧力が調節できる。空気室３，４の圧力の設定は自動チ
ューニング用の制御装置８により行なわれる。
【００１１】更に、一方の空気室４の上方にはベローズ
５を設けてベローズ５を上下に伸縮して動かすことによ
り流体２を加振することが出来る。ベローズ５の上部に
はてこ６の一端が連結部６ｂで連結され、てこ６の他端
は支点６ａを介してアクチュエータ７に接続されてい
る。
５を設けてベローズ５を上下に伸縮して動かすことによ
り流体２を加振することが出来る。ベローズ５の上部に
はてこ６の一端が連結部６ｂで連結され、てこ６の他端
は支点６ａを介してアクチュエータ７に接続されてい
る。
【００１２】このアクチュエータ７は制御装置８により
所定の加振力を得るように、あらかじめ設定された制御
方式によりストローク及び加振周期がコントロールされ
る。
所定の加振力を得るように、あらかじめ設定された制御
方式によりストローク及び加振周期がコントロールされ
る。
【００１３】次に、このような構成の実施例の作用を説
明する。自動チューニングのための制御装置８であらか
じめ定められた制御方式により加振振動数が自動的に設
定されると、アクチュエータ７がこの設定された振動数
で制御され、てこ６の一端が上下に作動してベローズ５
が伸縮して空気室３，４の圧力Ｐ1 ，Ｐ2 を変動させる
と共に制御装置８は左右の電磁弁１０を開閉させて圧力
源９からの圧力を調節して共振状態を実現する。この共
振状態で流体２が上下に動き、加振力が得られる。
明する。自動チューニングのための制御装置８であらか
じめ定められた制御方式により加振振動数が自動的に設
定されると、アクチュエータ７がこの設定された振動数
で制御され、てこ６の一端が上下に作動してベローズ５
が伸縮して空気室３，４の圧力Ｐ1 ，Ｐ2 を変動させる
と共に制御装置８は左右の電磁弁１０を開閉させて圧力
源９からの圧力を調節して共振状態を実現する。この共
振状態で流体２が上下に動き、加振力が得られる。
【００１４】次に、Ｕ字形連通管１についての本発明の
原理を次の式により説明する。流体２の変位をＸC 、ベ
ローズ５の変位をＸB 、アクチュエータ７の変位（スト
ローク）をＸA とすると、これらの間に次の関係が成立
する。
原理を次の式により説明する。流体２の変位をＸC 、ベ
ローズ５の変位をＸB 、アクチュエータ７の変位（スト
ローク）をＸA とすると、これらの間に次の関係が成立
する。
【００１５】 即ち、 ＸC ＝（π／δ）・ＸB （１） ＸB ＝（Ｌ1 ／Ｌ2 ）・ＸA （２） ＸC ＝（π／δ）・（Ｌ1 ／Ｌ2 ）・ＸA （３） ただし、 π／δ ：共振倍率 δ ：連通管の振動系の対数減衰率 Ｌ1 ，Ｌ2 ：てこの長さ （３）式より、アクチュエータ７の変位（ストローク）
ＸA は（π／δ）・（Ｌ1 ／Ｌ2 ）の逆数の分だけ、所
定の流体２の変位ＸC より小さくすることができるの
で、小さなアクチュエータ７のストロークＸA で大きな
加振力を発生することが出来る。即ち、ストロークを小
さくして大きな加振力を発生できるので駆動機構の小型
化が可能となり、実用的である。
ＸA は（π／δ）・（Ｌ1 ／Ｌ2 ）の逆数の分だけ、所
定の流体２の変位ＸC より小さくすることができるの
で、小さなアクチュエータ７のストロークＸA で大きな
加振力を発生することが出来る。即ち、ストロークを小
さくして大きな加振力を発生できるので駆動機構の小型
化が可能となり、実用的である。
【００１６】このように、上記実施例の装置は、共振状
態において、流体２は動きは滑らかであり、ベローズ５
のストロークを小さく、かつ、てこ式の駆動装置を設け
ているので、てこの原理で駆動装置であるアクチュエー
タ７のストロークも小さくて良い。
態において、流体２は動きは滑らかであり、ベローズ５
のストロークを小さく、かつ、てこ式の駆動装置を設け
ているので、てこの原理で駆動装置であるアクチュエー
タ７のストロークも小さくて良い。
【００１７】又、本装置は左右タンク３，４の圧力差を
無くし、水平部のタンクの流体の質量を大きくすれば、
水平方向加振装置としても利用が出来る。更に、左右タ
ンクの圧力差を設け、上下方向に流体の水位に差を設け
ることにより、上下方向加振装置として利用することも
出来る。
無くし、水平部のタンクの流体の質量を大きくすれば、
水平方向加振装置としても利用が出来る。更に、左右タ
ンクの圧力差を設け、上下方向に流体の水位に差を設け
ることにより、上下方向加振装置として利用することも
出来る。
【００１８】
【発明の効果】以上、具体的に説明したように、本発明
においては、Ｕ字状竪形タンクの中に流体を収容し、同
Ｕ字状竪形タンクの上部にそれぞれ空気室を設けた連通
管式タンクを有する流体式加振装置において、空気室の
一方にベローズを設け、このベローズをてこ式駆動装置
で伸縮させて空気室の圧力を制御するようにしたので、
てこ式駆動装置のアクチュエータによる小さなストロー
クでＵ字状の連通管式タンクに大きな加振力を発生する
ことが出来る。
においては、Ｕ字状竪形タンクの中に流体を収容し、同
Ｕ字状竪形タンクの上部にそれぞれ空気室を設けた連通
管式タンクを有する流体式加振装置において、空気室の
一方にベローズを設け、このベローズをてこ式駆動装置
で伸縮させて空気室の圧力を制御するようにしたので、
てこ式駆動装置のアクチュエータによる小さなストロー
クでＵ字状の連通管式タンクに大きな加振力を発生する
ことが出来る。
【００１９】又、駆動のストロークを小さくできるので
駆動機構の小型化が可能となり、実用的な流体式加振装
置が実現できる。
駆動機構の小型化が可能となり、実用的な流体式加振装
置が実現できる。
【図１】本発明の一実施例に係る流体式加振装置の構成
図である。
図である。
【図２】従来の不平衡重錘形加振機の原理を示す構成図
である。
である。
１ Ｕ字形連通管 ２ 流体 ３ 空気室 ４ 空気室 ５ ベローズ ６ てこ ７ アクチュエータ ８ 制御装置 ９ 圧力源 １０ 電磁弁
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｕ字状竪形タンクの中に流体を収容し、
同Ｕ字状竪形タンクの上部にそれぞれ空気室を設けた連
通管式タンクを有する流体式加振装置において、前記空
気室のいずれか一方の上部に設けられて同空気室の容積
を可変可能とするベローズと、同ベローズを伸縮させる
てこ式駆動装置と、加振振動数に応じて前記てこ式駆動
装置のてこの駆動を制御して前記ベローズを伸縮させ、
前記空気室の圧力を所要の圧力に設定する制御装置とを
具備してなることを特徴とする流体式加振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24687293A JPH07101385A (ja) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | 流体式加振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24687293A JPH07101385A (ja) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | 流体式加振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07101385A true JPH07101385A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17154994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24687293A Withdrawn JPH07101385A (ja) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | 流体式加振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101385A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012086165A1 (ja) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | 川崎重工業株式会社 | 流動体移送装置、それを備える船、及び移送装置用流動体 |
-
1993
- 1993-10-01 JP JP24687293A patent/JPH07101385A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012086165A1 (ja) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | 川崎重工業株式会社 | 流動体移送装置、それを備える船、及び移送装置用流動体 |
| CN103189646A (zh) * | 2010-12-20 | 2013-07-03 | 川崎重工业株式会社 | 流动体输送装置、具备该装置的船、以及输送装置用流动体 |
| US9592891B2 (en) | 2010-12-20 | 2017-03-14 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Fluid transfer device, ship including the same, and fluid for use in transfer device |
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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: 20001226 |