JPH072170A - Antioscillation device for ocean structure - Google Patents
Antioscillation device for ocean structureInfo
- Publication number
- JPH072170A JPH072170A JP14717793A JP14717793A JPH072170A JP H072170 A JPH072170 A JP H072170A JP 14717793 A JP14717793 A JP 14717793A JP 14717793 A JP14717793 A JP 14717793A JP H072170 A JPH072170 A JP H072170A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- marine structure
- moving body
- hydraulic cylinder
- moving
- curved surface
- 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.)
- Granted
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、船舶、バージ、浮体等
の海洋構造物の動揺（横揺れ、縦揺れ）を抑制するため
の減揺装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anti-vibration device for suppressing the shaking (rolling, pitching) of marine structures such as ships, barges and floating bodies.
【０００２】[0002]
【従来の技術】船舶におけるこの種の減揺装置として
は、ＡＲＴ（ANTI ROLLING TANK ：減揺水槽）やフィン
スタビライザーが従来から知られている。ＡＲＴは、水
槽を利用して船舶の動揺（例えば横揺れ）を制止しよう
とするもので、図８に例示するように、船体すなわち海
洋構造物１の重心より上方部に、上端間が空気連通管２
で連通されたＵ字状水槽３を設置し、船体１の動揺によ
り水槽３内の水柱が共振し、その位相が動揺に対して９
０°の遅れをもつように設計されたものである。Ｕ字状
水槽３内の水柱の全長がＬである場合に、水中の固有振
動数ωは（２ｇ／Ｌ）0.5 であり、この固有振動数に近
い動揺に特に効果がある。一方、フィンスタビライザー
は、図９に例示するように、船体１の中央部の水面下に
駆動装置４によって駆動する可動フィン５を設け、船体
１の動揺の角度、角速度、角加速度等をセンサー６によ
り検知して可動フィン５の仰角を変化させ、船速によっ
て可動フィンに発生する揚力により船体１の動揺を抑制
するものである。かかるフィンスタビライザーは、動揺
の振動数にかかわりなく減揺効果がある。更に、質量の
大きい錘りを動揺に対して９０°遅れの周期で強制的に
移動させる減揺装置も提案されている（例えば、特願平
３−１８５８７０号）。これは、図１０及び図１１に例
示するように、質量の大きい錘り７をボールネジ８又は
歯車９（ラックとピニオン）、等で強制的に移動させる
ものであり、船体１内部に載置するだけで、フィンスタ
ビライザーと同様に動揺の振動数に係わりなく減揺効果
がある。2. Description of the Related Art ART (ANTI ROLLING TANK) and fin stabilizers have been conventionally known as this type of anti-swing device for ships. The ART is intended to suppress the shaking (for example, rolling) of a ship by using a water tank, and as illustrated in FIG. 8, air communication is provided between the upper ends of the hull, that is, above the center of gravity of the marine structure 1. Tube 2
A U-shaped water tank 3 communicated with is installed, and the water column in the water tank 3 resonates due to the shaking of the hull 1, and its phase is 9
It is designed to have a delay of 0 °. When the total length of the water column in the U-shaped water tank 3 is L, the natural frequency ω in water is (2 g / L) 0.5, which is particularly effective for shaking close to this natural frequency. On the other hand, as shown in FIG. 9, the fin stabilizer is provided with a movable fin 5 driven by a drive device 4 below the water surface in the central portion of the hull 1, and a sensor 6 for detecting the angle of shaking of the hull 1, angular velocity, angular acceleration, etc. The elevation angle of the movable fin 5 is detected by the above, and the sway of the hull 1 is suppressed by the lift force generated in the movable fin by the ship speed. Such a fin stabilizer has a damping effect regardless of the vibration frequency. Furthermore, a vibration reduction device has been proposed in which a weight having a large mass is forcibly moved in a cycle delayed by 90 ° with respect to vibration (for example, Japanese Patent Application No. 3-185870). As illustrated in FIGS. 10 and 11, this is to forcibly move the weight 7 having a large mass with a ball screw 8 or a gear 9 (a rack and a pinion), and is placed inside the hull 1. Just like the fin stabilizer, it has a damping effect regardless of the vibration frequency.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の減揺装置には、以下のような問題点があった。ＡＲＴ
は、減揺水槽の固有振動数が一定であり、位相のずれ
も固定しているため、船体の動揺が変化してもこれに対
応することができない、固有振動数を船体に合わせる
ために、全重量が大きくなり、かつ容積も大きくなるの
で、上甲板の上部に大きなスペースを確保しなければな
らず、操船上見通しが悪くなり、かつ重心が高くなり船
体の安定性が悪化する、波浪中は減揺効果が期待でき
るものの、静水中は自由水の増加で逆に横傾斜を大きく
してしまう、水の移動に伴って空気が連通管内を通る
ときの騒音あるいは水の移動音が発生するため、居住性
が低下する、等の問題点があった。又、フィンスタビラ
イザーは、フィンの揚力が出る船速まで減揺効果が低
く、特に低速時、停船中はほとんど効果がない、船体
へのフィン等の取付けが必要となり艤装が複雑である、
構造が複雑で製作費用がかかる、フィンにより流体
雑音が発生し、機器への影響や居住性が低下する、フ
ィンにより流体抵抗が増し船速が低下する、等の問題点
がある。更に、質量の大きい錘りを用いた減揺装置は、
質量の大きい錘りを強制的に移動させるため、その加
速・制動に大出力を要し、エネルギーロスが大きい、
質量の大きい錘りを加速・制動する駆動機構が大型であ
り、制御も複雑である、ボールネジ機構（図１０）や
歯車機構（図１１）が大型で高価である、歯車方式
（図１０）では、錘りの移動距離（Ａ）に比較して装置
が大型となり、余分なスペース（Ｂ）が大きい、等の問
題点があった。However, the above-described conventional anti-vibration device has the following problems. ART
Since the natural frequency of the damping water tank is constant and the phase shift is fixed, it is not possible to respond to fluctuations in the hull's sway, in order to match the natural frequency to the hull, Since the total weight is large and the volume is large, it is necessary to secure a large space above the upper deck, which leads to poor visibility in maneuvering, a high center of gravity, and poor stability of the hull. Can be expected to reduce vibrations, but in still water, the free water will increase and the lateral inclination will be increased. Conversely, when water moves, noise will be generated when air passes through the communication pipe or water movement noise will occur. Therefore, there is a problem that habitability is reduced. In addition, the fin stabilizer has a low vibration-reducing effect up to the ship speed at which the fin lift is exerted, and it has almost no effect especially when the ship is stopped at low speeds, and it is necessary to attach fins to the hull and the outfitting is complicated.
There are problems that the structure is complicated and the manufacturing cost is high, fluid noise is generated by the fins, the influence on the equipment and the comfortability are reduced, and the fins increase the fluid resistance and the ship speed is reduced. Furthermore, the anti-sway device using a weight with a large mass
Since a weight with a large mass is forcibly moved, a large output is required for its acceleration and braking, resulting in a large energy loss.
The drive mechanism for accelerating / braking a weight with a large mass is large, and the control is complicated. The ball screw mechanism (FIG. 10) and the gear mechanism (FIG. 11) are large and expensive. However, there is a problem in that the device becomes larger than the moving distance (A) of the weight and the extra space (B) is large.
【０００４】本発明は、上述した減揺装置の種々の問題
点を解決するために創案されたものである。すなわち、
本発明の目的は、エネルギーロスが少なく小出力で運転
でき、駆動機構が小型で制御が容易であり、動揺の振動
数にかかわりなく減揺効果があり、低速及び停止中でも
効果があり、載置スペースが小さく、構造が簡単であ
り、かつ軽量である海洋構造物の減揺装置を提供するこ
とにある。The present invention was devised to solve the various problems of the above-described anti-sway device. That is,
The object of the present invention is to operate with a small output with little energy loss, the drive mechanism is small and easy to control, it has a damping effect regardless of the vibration frequency, and it is effective even at low speed and at rest, An object is to provide an anti-vibration device for an offshore structure that has a small space, a simple structure, and is lightweight.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、海洋構
造物に固定され海洋構造物の動揺方向に凹曲面を有する
支持台と、前記凹曲面上を移動する移動体と、前記支持
台と移動体に両端がそれぞれ枢着された液圧シリンダ
と、海洋構造物の動揺を検出しその動揺に対して位相を
ずらして前記移動体を前記凹曲面上に移動させるように
前記液圧シリンダを駆動する制御装置と、からなり、前
記移動体の前記凹曲面上を移動する固有振動数は、海洋
構造物の動揺方向の固有振動数とほぼ一致するように設
定されていることを特徴とする海洋構造物の減揺装置が
提供される。本発明の好ましい実施例によれば、前記液
圧シリンダは互いに並置された２本の複動シリンダから
なる組合せシリンダであり、前記２本の複動シリンダは
ロッドが互いに反対方向に向けられ、かつ共通のシリン
ダ本体を有する。According to the present invention, a support base fixed to a marine structure and having a concave curved surface in the sway direction of the marine structure, a movable body moving on the concave curved surface, and the support base. And a hydraulic cylinder having both ends pivotally attached to the moving body, and the hydraulic cylinder so as to move the moving body on the concave curved surface by detecting the movement of the marine structure and shifting the phase with respect to the movement. And a natural frequency of the movable body moving on the concave curved surface of the marine structure is set to substantially match the natural frequency of the marine structure in the sway direction. A vibration control device for an offshore structure is provided. According to a preferred embodiment of the invention, said hydraulic cylinder is a combination cylinder consisting of two double-acting cylinders juxtaposed to one another, said two double-acting cylinders having their rods oriented in opposite directions, and It has a common cylinder body.
【０００６】[0006]
【作用】上記本発明の構成によれば、移動体の凹曲面上
を移動する固有振動数が、海洋構造物の動揺方向の固有
振動数とほぼ一致するように設定されているので、移動
体は海洋構造物の固有振動数付近で移動（自励振動）す
る。従って、質量の大きい重りである移動体の移動を持
続させるためには、摩擦抵抗等によるエネルギーロス分
を供給すれば足り、移動体の加速・制動はほとんど不要
であり、エネルギーロスが少なく小出力で運転すること
ができる。これにより、駆動機構も小型になり制御も容
易である。また、海洋構造物の動揺を検出しその動揺に
対して位相をずらして前記移動体を前記凹曲面上に移動
させるように前記液圧シリンダを駆動する制御装置を備
えているので、海洋構造物の動揺が海洋構造物の固有振
動数からわずかにずれてもその振動数に合わせて移動体
を移動させることができ、動揺の振動数にかかわりなく
減揺効果を維持することができる。更に、海洋構造物の
内部に減揺装置を載置するだけであるため、低速及び停
止中でも効果がある。更に、支持台と移動体に両端がそ
れぞれ枢着された液圧シリンダを備え、その液圧シリン
ダが互いに並置された２本の複動シリンダからなる組合
せシリンダであり、前記２本の複動シリンダはロッドが
互いに反対方向に向けられ、かつ共通のシリンダ本体を
有するので、質量の大きい錘り、すなわち移動体を直
接液圧シリンダーで駆動することができ、固有振動を
利用したパッシブ機能を有する減揺装置の移動錘り（移
動体）の上下動を吸収することができ、組合せシリン
ダーにより余分なスペースが少なくなり装置がコンパク
ト化でき、高価な歯車加工部が不要となり、全体とし
て載置スペースが小さく構造が簡単でかつ軽量となる。According to the above-mentioned structure of the present invention, the natural frequency of the moving body moving on the concave curved surface is set so as to be substantially the same as the natural frequency of the marine structure in the swaying direction. Moves around the natural frequency of the offshore structure (self-excited vibration). Therefore, in order to continue the movement of the moving body, which is a heavy weight, it is sufficient to supply the energy loss due to frictional resistance and the like, acceleration and braking of the moving body are almost unnecessary, and the energy loss is small and the output is small. You can drive in. As a result, the drive mechanism is downsized and the control is easy. In addition, since it includes a control device that detects the sway of the marine structure and shifts the phase with respect to the sway to move the moving body to the concave curved surface, the marine structure is provided. Even if the sway of (1) slightly deviates from the natural frequency of the offshore structure, the moving body can be moved in accordance with the frequency, and the damping effect can be maintained regardless of the frequency of the sway. Furthermore, since the anti-swing device is simply placed inside the offshore structure, it is effective even at low speed and at a stop. Further, a hydraulic cylinder having both ends pivotally attached to a support base and a movable body, and the hydraulic cylinder is a combination cylinder composed of two double-acting cylinders juxtaposed to each other, wherein the two double-acting cylinders are provided. Since the rods are directed in opposite directions and have a common cylinder body, a weight with a large mass, that is, a moving body can be directly driven by a hydraulic cylinder, and a passive function utilizing natural vibration can be used. The vertical movement of the moving weight (moving body) of the shaking device can be absorbed, the extra space is reduced by the combination cylinder, the device can be made compact, and the expensive gear machining section is not required. It is small, simple in structure, and lightweight.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照
して説明する。なお、各図において共通する部分には同
一の符号を付して使用する。図１は本発明による減揺装
置を備えた海洋構造物１（図１の例では船舶）の側面図
であり、図２は図１の中央縦断面図である。図１及び図
２において、本発明による減揺装置１０は、海洋構造物
１の上甲板に載置され、海洋構造物１の動揺を検出する
動揺センサー２２が、海洋構造物１の操舵室付近に載置
されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same parts are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 is a side view of a marine structure 1 (a ship in the example of FIG. 1) provided with a vibration damping device according to the present invention, and FIG. 2 is a central longitudinal sectional view of FIG. 1 and 2, the anti-sway device 10 according to the present invention is mounted on the upper deck of a marine structure 1, and a motion sensor 22 for detecting the motion of the marine structure 1 is located near a steering room of the marine structure 1. It is placed in.
【０００８】図３は、本発明による減揺装置の第１の実
施例であり、図４は図３の側面図である。図３及び図４
において、本発明による減揺装置１０は、海洋構造物１
に固定され海洋構造物１の動揺方向に凹曲面１１を有す
る支持台１２と、凹曲面１１上を移動（転動）する移動
体１４と、支持台１２と移動体１４に両端がそれぞれ枢
着された液圧シリンダ１６とを備えている。なお、図に
おいて移動体１４は円柱体であるが、角型移動物の下に
車等の滑り機構を取り付けたものであってもよい。移動
体１４の凹曲面１１上を移動する固有振動数ωは、海洋
構造物１の動揺方向の固有振動数とほぼ一致するように
設定されている。すなわち、凹曲面１１の半径がＲ、移
動体１４の半径がｒであり、移動体１４の回転半径がｉ
である場合に、ω＝（ｇ／（Ｒ−ｒ）／（１＋ｉ2 ／
ｒ2 ））0.5 であり、この固有振動数ωを予め海洋構造
物１の動揺方向の固有振動数とほぼ一致するように設定
するのがよい。なお、この式において、ｉ2 ＝Ｉ／ｍで
あり、Ｉは移動体１４の慣性モーメント、ｍはその質量
である。移動体１４の質量は比較的大きくするのがよ
く、移動体の移動距離も大きくするのがよい。FIG. 3 is a first embodiment of the anti-sway device according to the present invention, and FIG. 4 is a side view of FIG. 3 and 4
In the anti-sway device 10 according to the present invention,
Fixed to the support structure 12 having a concave curved surface 11 in the rocking direction of the marine structure 1, a moving body 14 that moves (rolls) on the concave curved surface 11, and both ends of the supporting base 12 and the movable body 14 are pivotally attached to each other. Hydraulic cylinder 16 is provided. In addition, although the moving body 14 is a cylindrical body in the drawing, it may be one in which a sliding mechanism such as a car is attached below the rectangular moving body. The natural frequency ω of the moving body 14 moving on the concave curved surface 11 is set to substantially match the natural frequency of the marine structure 1 in the shaking direction. That is, the radius of the concave curved surface 11 is R, the radius of the moving body 14 is r, and the radius of rotation of the moving body 14 is i.
Ω = (g / (R−r) / (1 + i 2 /
r 2 )) 0.5 , and this natural frequency ω is preferably set in advance so as to substantially match the natural frequency of the marine structure 1 in the shaking direction. In this equation, i 2 = I / m, I is the moment of inertia of the moving body 14, and m is its mass. It is preferable that the mass of the moving body 14 is relatively large, and the moving distance of the moving body is also large.
【０００９】海洋構造物１の動揺を抑える力は、移動質
量（移動体１４）の動きにより得られる慣性モーメント
と重力エネルギーであるが、上述した構成により、移動
体１４は海洋構造物の固有振動数付近で移動（自励振
動）する。従って、質量の大きい重りである移動体１４
の移動を持続させるためには、摩擦抵抗等によるエネル
ギーロス分を供給すれば足り、移動体１４の加速・制動
はほとんど不要であり、エネルギーロスが少なく小出力
で運転することができる。また、移動質量（移動体１
４）が必要とする振幅まで移動体１４を加速・減速させ
る必要があるが、これはエネルギーロス分よりわずかに
大きい力を自励振動に合わせて与えればよい。これによ
り、駆動機構も小型になり制御も容易である。更に、海
洋構造物１の内部に減揺装置１０を載置するだけである
ため、低速及び停止中でも効果がある。The force that suppresses the shaking of the marine structure 1 is the moment of inertia and gravitational energy obtained by the movement of the moving mass (moving body 14). With the above-mentioned configuration, the moving body 14 has a natural vibration of the marine structure. It moves (self-excited vibration) around a number. Therefore, the moving body 14 having a large mass is
In order to continue the movement of the moving body 14, it is sufficient to supply the energy loss due to the frictional resistance and the like, the acceleration / braking of the moving body 14 is almost unnecessary, and it is possible to operate with a small output with little energy loss. In addition, the moving mass (moving body 1
It is necessary to accelerate and decelerate the moving body 14 to the amplitude required by 4), but this may be achieved by applying a force slightly larger than the energy loss in accordance with the self-excited vibration. As a result, the drive mechanism is downsized and the control is easy. Furthermore, since the anti-sway device 10 is only placed inside the marine structure 1, it is effective even at low speed and at a stop.
【００１０】凹曲面１１には円弧に沿った溝１１ａを有
し、一方移動体１４の外周には溝１１ａに嵌合する突起
リングを有しており、これにより移動体１４が凹曲面１
１から外れないようになっている。液圧シリンダ１６は
互いに並置された２本の複動シリンダからなる組合せシ
リンダであり、２本の複動シリンダはロッドが互いに反
対方向に向けられ、かつ共通のシリンダ本体を有する。
なお、液圧シリンダ１６を、同軸心のテレスコープ型シ
リンダ（図示せず）とし、同方向に向けてもよい。これ
により、全体として短い液圧シリンダにより移動体１
４の移動距離をかせぐことができ、質量の大きい錘り、
すなわち移動体を直接液圧シリンダーで駆動することが
でき、固有振動を利用したパッシブ機能を有する減揺
装置の移動錘り（移動体）の上下動を吸収することがで
き、組合せシリンダーにより余分なスペースが少なく
なり装置がコンパクト化でき、高価な歯車加工部が不
要となり、全体として載置スペースが小さく構造が簡単
でかつ軽量となる。なお、液圧シリンダ１６は、油圧シ
リンダまたは水圧シリンダのいずれでもよい。The concave curved surface 11 has a groove 11a along a circular arc, while the outer circumference of the moving body 14 has a protrusion ring fitted in the groove 11a, whereby the moving body 14 has a concave curved surface 1a.
It does not come off from 1. The hydraulic cylinder 16 is a combination cylinder consisting of two double-acting cylinders juxtaposed to each other, the two double-acting cylinders having rods oriented in opposite directions and having a common cylinder body.
The hydraulic cylinder 16 may be a coaxial telescopic cylinder (not shown) and may be oriented in the same direction. As a result, the moving body 1 can be made by the short hydraulic cylinder as a whole.
It is possible to earn a moving distance of 4, and a weight with a large mass,
In other words, the moving body can be directly driven by the hydraulic cylinder, and the vertical movement of the moving weight (moving body) of the vibration damping device having a passive function using natural vibration can be absorbed, and the combination cylinder can be used The space is reduced, the device can be made compact, expensive gear processing parts are not required, and the mounting space is small as a whole and the structure is simple and lightweight. The hydraulic cylinder 16 may be either a hydraulic cylinder or a hydraulic cylinder.
【００１１】更に、図３及び図４の実施例では、液圧シ
リンダ１６と支持台１２との連結部１７が海洋構造物の
動揺方向に水平に移動できるように支持されており、こ
の連結部１７は支持点移動装置１８（例えば液圧シリン
ダ）により水平に移動できるようになっている。かかる
構成により、液圧シリンダー１６の一端を支持台１２の
中心部に設けた場合でも、移動体１４を左右に移動させ
ることができる。なお、支持点移動装置１８を設けない
で、制御装置を設け、移動体がほぼ中央にきたら駆動液
圧シリンダへの駆動信号を停止し、中央からずれたとき
のみ駆動液圧シリンダへの信号を出すように制御しても
よい。Further, in the embodiment of FIGS. 3 and 4, the connecting portion 17 between the hydraulic cylinder 16 and the support 12 is supported so as to be horizontally movable in the swaying direction of the marine structure. 17 can be horizontally moved by a support point moving device 18 (for example, a hydraulic cylinder). With this configuration, even when one end of the hydraulic cylinder 16 is provided at the center of the support base 12, the moving body 14 can be moved left and right. It should be noted that the support point moving device 18 is not provided, but a control device is provided so that the drive signal to the drive hydraulic cylinder is stopped when the moving body comes to the center, and the signal to the drive hydraulic cylinder is sent only when the moving body deviates from the center. You may control so that it may be put out.
【００１２】図５は、本発明による減揺装置の第２の実
施例であり、図６は図５の側面図である。図５及び図６
において、本発明による減揺装置１０は、海洋構造物１
に固定され海洋構造物１の動揺方向に凹曲面１１を有す
る支持台１２と、凹曲面１１上を移動する移動体１４
と、支持台１２と移動体１４に両端がそれぞれ枢着され
た液圧シリンダ１６とを備えている。かかる構成は図３
及び図４に示した本発明の第１実施例と同様である。更
に、図５及び図６の実施例では、移動体１４がその両端
面に２つの中心軸１４ａを有し、２つの液圧シリンダ１
６の一端（上端）が中心軸１４ａのそれぞれに枢着し、
その他端（下端）は支持台１２に海洋構造物１の動揺方
向に水平に間隔を隔てた位置で枢着されている。すなわ
ち、２つの液圧シリンダ１６は支持台１２の正面と背面
に互いに交差する向きに設置され（図５に正面側のみを
示す）、液圧シリンダ１６の他端は支持台１２の中心よ
り水平にオフセットした位置に勝手反対に取り付けられ
ている。かかる構成により、第１実施例のように別の液
圧シリンダを備えずに、移動体１４を左右に移動させる
ことができる。その他の点については、第１実施例と同
様である。FIG. 5 shows a second embodiment of the anti-vibration device according to the present invention, and FIG. 6 is a side view of FIG. 5 and 6
In the anti-sway device 10 according to the present invention,
The support 12 fixed to the offshore structure 1 having a concave curved surface 11 in the swaying direction of the marine structure 1, and the moving body 14 moving on the concave curved surface 11.
And a hydraulic cylinder 16 having both ends pivotally attached to the support base 12 and the moving body 14, respectively. Such a configuration is shown in FIG.
And the same as the first embodiment of the present invention shown in FIG. Further, in the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the moving body 14 has two central shafts 14a on both end faces thereof, and the two hydraulic cylinders 1 are provided.
One end (upper end) of 6 is pivotally attached to each of the central shafts 14a,
The other end (lower end) is pivotally attached to the support base 12 at positions horizontally spaced apart in the shaking direction of the marine structure 1. That is, the two hydraulic cylinders 16 are installed on the front surface and the rear surface of the support base 12 so as to intersect with each other (only the front side is shown in FIG. 5), and the other end of the hydraulic cylinder 16 is horizontal from the center of the support base 12. It is installed at the offset position on the opposite side. With this configuration, the moving body 14 can be moved left and right without providing another hydraulic cylinder as in the first embodiment. The other points are the same as in the first embodiment.
【００１３】図７は、本発明による海洋構造物の減揺装
置の制御ブロック図である。本発明による減揺装置は、
更に、海洋構造物の動揺を検出しその動揺に対して位相
をずらして移動体１４を凹曲面１１上に移動させるよう
に液圧シリンダ１６を駆動する制御装置２０を備えてい
る。この移動体１４の位相のずれは、海洋構造物の動揺
に対して９０°の位相遅れが好ましい。制御装置２０
は、海洋構造物１の動揺２１を検出する動揺センサー２
２と、動揺センサー２２の出力信号から液圧シリンダ１
６の作動量を演算する演算装置２４と、演算装置２２の
出力信号により液圧シリンダ１６を駆動する駆動装置２
６とからなる。演算装置２４は動揺センサー２２で検知
された海洋構造物の動揺２１に対しその動揺を抑える最
適制御信号を移動質量（移動体１４）に対する作動信号
として作り出す。すなわち演算装置２４は、例えばコン
ピュータであり、海洋構造物の動揺２１に対して位相が
ずれて（例えば９０°の位相遅れ）移動体１４が移動す
るように駆動装置２６に出力信号を与える。また、演算
装置２４は駆動装置２６に対し、移動質量（移動体１
４）が必要とする振幅まで加速・減衰させる制御力を与
える制御信号を与える。駆動装置２６は例えば液圧ユニ
ットであり、演算装置２２の出力信号に対応して液圧シ
リンダ１６を駆動する。かかる構成により、海洋構造物
１の動揺が海洋構造物の固有振動数からわずかにずれて
もその振動数に合わせて移動体１４を移動させることが
でき、動揺の振動数にかかわりなく減揺効果を維持する
ことができる。FIG. 7 is a control block diagram of the vibration reducing device for a marine structure according to the present invention. The anti-sway device according to the present invention comprises:
Furthermore, the control device 20 is provided which detects the sway of the marine structure and drives the hydraulic cylinder 16 so as to move the moving body 14 onto the concave curved surface 11 by shifting the phase with respect to the sway. The phase shift of the moving body 14 is preferably 90 ° phase lag with respect to the shaking of the marine structure. Control device 20
Is a motion sensor 2 that detects motion 21 of the marine structure 1.
2 and the output signal of the motion sensor 22 from the hydraulic cylinder 1
6 is a driving device for driving the hydraulic cylinder 16 according to the output signal of the computing device 22.
It consists of 6 and 6. The arithmetic unit 24 produces an optimum control signal for suppressing the motion 21 of the marine structure detected by the motion sensor 22 as an operation signal for the moving mass (moving body 14). That is, the arithmetic unit 24 is, for example, a computer, and outputs an output signal to the drive unit 26 so that the moving body 14 moves with a phase shift (for example, a phase delay of 90 °) with respect to the shaking 21 of the marine structure. In addition, the arithmetic unit 24 moves the moving mass (moving body 1
A control signal that gives a control force for accelerating and damping to the amplitude required by 4) is given. The drive unit 26 is, for example, a hydraulic unit, and drives the hydraulic cylinder 16 in response to the output signal of the arithmetic unit 22. With such a configuration, even if the vibration of the marine structure 1 slightly deviates from the natural frequency of the marine structure, the moving body 14 can be moved in accordance with the vibration frequency, and the vibration reducing effect is obtained regardless of the vibration frequency. Can be maintained.
【００１４】[0014]
【発明の効果】上述したように、本発明の構成によれ
ば、移動体の凹曲面上を移動する固有振動数が、海洋構
造物の動揺方向の固有振動数とほぼ一致するように設定
されているので、移動体は海洋構造物の固有振動数付近
で移動（自励振動）する。従って、移動体の移動を持続
させるためには、摩擦抵抗等によるエネルギーロス分を
供給すれば足り、移動体の加速・制動はほとんど不要で
あり、エネルギーロスが少なく小出力で運転することが
できる。これにより、駆動機構も小型になり制御も容易
である。また、海洋構造物の動揺を検出しその動揺に対
して位相をずらして前記移動体を前記凹曲面上に移動さ
せるように前記液圧シリンダを駆動する制御装置を備え
ているので、海洋構造物の動揺が海洋構造物の固有振動
数からわずかにずれてもその振動数に合わせて移動体を
移動させることができ、動揺の振動数にかかわりなく減
揺効果を維持することができる。更に、海洋構造物の内
部に減揺装置を載置するだけであるため、低速及び停止
中でも効果がある。更に、支持台と移動体に両端がそれ
ぞれ枢着された液圧シリンダを備え、その液圧シリンダ
は互いに並置された２本の複動シリンダからなる組合せ
シリンダであり、前記２本の複動シリンダはロッドが互
いに反対方向に向けられ、かつ共通のシリンダ本体を有
するので、質量の大きい錘り、すなわち移動体を直接
液圧シリンダーで駆動することができ、固有振動を利
用したパッシブ機能を有する減揺装置の移動錘り（移動
体）の上下動を吸収することができ、組合せシリンダ
ーにより余分なスペースが少なくなり装置がコンパクト
化でき、高価な歯車加工部が不要となり、全体として
載置スペースが小さく構造が簡単でかつ軽量となる。As described above, according to the configuration of the present invention, the natural frequency of the moving body moving on the concave curved surface is set so as to substantially match the natural frequency of the marine structure in the sway direction. Therefore, the moving body moves (self-excited vibration) near the natural frequency of the marine structure. Therefore, in order to continue the movement of the moving body, it suffices to supply the amount of energy loss due to the frictional resistance and the like, acceleration and braking of the moving body are almost unnecessary, and it is possible to operate with a small output with little energy loss. . As a result, the drive mechanism is downsized and the control is easy. In addition, since it includes a control device that detects the sway of the marine structure and shifts the phase with respect to the sway to move the moving body to the concave curved surface, the marine structure is provided. Even if the sway of (1) slightly deviates from the natural frequency of the offshore structure, the moving body can be moved in accordance with the frequency, and the damping effect can be maintained regardless of the frequency of the sway. Furthermore, since the anti-swing device is simply placed inside the offshore structure, it is effective even at low speed and at a stop. Further, a hydraulic cylinder having both ends pivotally attached to the support base and the movable body is provided, and the hydraulic cylinder is a combination cylinder composed of two double-acting cylinders juxtaposed to each other. Since the rods are directed in opposite directions and have a common cylinder body, a weight with a large mass, that is, a moving body can be directly driven by a hydraulic cylinder, and a passive function utilizing natural vibration can be used. The vertical movement of the moving weight (moving body) of the shaking device can be absorbed, the extra space is reduced by the combination cylinder, the device can be made compact, and the expensive gear machining section is not required. It is small, simple in structure, and lightweight.
【００１５】従って、本発明の海洋構造物の減揺装置
は、エネルギーロスが少なく小出力で運転でき、駆動機
構が小型で制御が容易であり、動揺の振動数にかかわり
なく減揺効果があり、低速及び停止中でも効果があり、
載置スペースが小さく、構造が簡単であり、かつ軽量で
ある等の優れた特徴を有している。Therefore, the device for reducing vibration of a marine structure according to the present invention has a small energy loss, can be operated with a small output, has a small drive mechanism and is easy to control, and has the effect of reducing vibration regardless of the vibration frequency. , Effective even at low speed and at rest,
It has excellent features such as small mounting space, simple structure, and light weight.
【図１】本発明による減揺装置を備えた海洋構造物の側
面図である。FIG. 1 is a side view of an offshore structure provided with a vibration damping device according to the present invention.
【図２】図１の中央縦断面図である。FIG. 2 is a central vertical sectional view of FIG.
【図３】本発明による減揺装置の第１実施例の正面図で
ある。FIG. 3 is a front view of the first embodiment of the anti-vibration device according to the present invention.
【図４】図３の側面図である。FIG. 4 is a side view of FIG.
【図５】本発明による減揺装置の第２実施例の正面図で
ある。FIG. 5 is a front view of a second embodiment of the anti-vibration device according to the present invention.
【図６】図５の側面図である。FIG. 6 is a side view of FIG.
【図７】本発明による海洋構造物の減揺装置の制御ブロ
ック図である。FIG. 7 is a control block diagram of the vibration reducing device for a marine structure according to the present invention.
【図８】従来の減揺装置の概略図である。FIG. 8 is a schematic view of a conventional anti-vibration device.
【図９】従来の減揺装置の別の概略図である。FIG. 9 is another schematic view of the conventional anti-vibration device.
【図１０】従来の減揺装置の更に別の概略図である。FIG. 10 is another schematic view of the conventional anti-vibration device.
【図１１】従来の減揺装置の更に別の概略図である。FIG. 11 is another schematic view of the conventional anti-vibration device.
１ 海洋構造物 ２ 空気連通 ３ Ｕ字状水槽 ４ 駆動装置 ５ 可動フィン ６ センサー ７ 重り ８ ボールネジ ９ 歯車（ラックとピニオン） １０ 減揺装置 １１ 凹曲面 １２ 支持台 １４ 移動体 １４ａ 中心軸 １６ 液圧シリンダ １７ 連結部 １８ 支持点移動装置 ２０ 制御装置 ２１ 海洋構造物の動揺 ２２ 動揺センサー ２４ 演算装置 ２６ 駆動装置 1 Offshore Structure 2 Air Communication 3 U-Shaped Water Tank 4 Driving Device 5 Moving Fin 6 Sensor 7 Weight 8 Ball Screw 9 Gear (Rack and Pinion) 10 Vibration Reduction Device 11 Concave Curved Surface 12 Supporting Base 14 Moving Body 14a Central Axis 16 Hydraulic Pressure Cylinder 17 Connecting part 18 Support point moving device 20 Control device 21 Offshore structure motion 22 Motion sensor 24 Arithmetic device 26 Drive device
Claims (4)
方向に凹曲面を有する支持台と、前記凹曲面上を移動す
る移動体と、前記支持台と移動体に両端がそれぞれ枢着
された液圧シリンダと、海洋構造物の動揺を検出しその
動揺に対して位相をずらして前記移動体を前記凹曲面上
に移動させるように前記液圧シリンダを駆動する制御装
置と、からなり、 前記移動体の前記凹曲面上を移動する固有振動数は、海
洋構造物の動揺方向の固有振動数とほぼ一致するように
設定されている、ことを特徴とする海洋構造物の減揺装
置。1. A support base fixed to a marine structure and having a concave curved surface in the sway direction of the marine structure, a movable body moving on the concave curved surface, and both ends of the support base and the movable body are pivotally attached to each other. A hydraulic cylinder, and a control device that drives the hydraulic cylinder so as to move the moving body on the concave curved surface by detecting the sway of the marine structure and shifting the phase with respect to the sway, The vibration suppression device for a marine structure, wherein the natural frequency of the moving body moving on the concave curved surface is set to substantially match the natural frequency of the marine structure in the shaking direction.
本の複動シリンダからなる組合せシリンダであり、前記
２本の複動シリンダはロッドが互いに反対方向に向けら
れ、かつ共通のシリンダ本体を有する、ことを特徴とす
る請求項１に記載の海洋構造物の減揺装置。2. The hydraulic cylinders are juxtaposed to each other.
A marine structure according to claim 1, characterized in that it is a combination cylinder consisting of two double-acting cylinders, the rods of the two double-acting cylinders being oriented in opposite directions and having a common cylinder body. A device for reducing the movement of objects.
部を海洋構造物の動揺方向に水平に移動させる支持点移
動装置を更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載
の海洋構造物の減揺装置。3. The marine structure according to claim 1, further comprising a support point moving device that horizontally moves a connecting portion between the hydraulic cylinder and the support base in a rocking direction of the marine structure. A device for reducing the movement of objects.
を有し、２つの液圧シリンダの一端が前記中心軸のそれ
ぞれに枢着し、その他端は前記支持台に海洋構造物の動
揺方向に水平に間隔を隔てた位置で枢着されている、こ
とを特徴とする請求項１に記載の海洋構造物の減揺装
置。4. The moving body has two central axes on both end faces thereof, and one end of two hydraulic cylinders is pivotally attached to each of the central axes, and the other end is attached to the supporting table of a marine structure. The device for reducing vibration of a marine structure according to claim 1, wherein the device is pivoted at positions horizontally spaced apart in the swaying direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05147177A JP3089898B2 (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Offshore structure rocking device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05147177A JP3089898B2 (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Offshore structure rocking device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH072170A true JPH072170A (en) | 1995-01-06 |
| JP3089898B2 JP3089898B2 (en) | 2000-09-18 |
Family
ID=15424328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05147177A Expired - Fee Related JP3089898B2 (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Offshore structure rocking device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3089898B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7062146B1 (en) * | 2022-01-13 | 2022-05-02 | 東亜建設工業株式会社 | How to install the box in water and the device to prevent the box from swinging |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0635598U (en) * | 1992-10-09 | 1994-05-13 | 日本軽金属株式会社 | Stepladder |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP05147177A patent/JP3089898B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7062146B1 (en) * | 2022-01-13 | 2022-05-02 | 東亜建設工業株式会社 | How to install the box in water and the device to prevent the box from swinging |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3089898B2 (en) | 2000-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2014245840B2 (en) | Stabilising of marine bodies | |
| CN107128436B (en) | Adopt catamaran to increase platform of steady | |
| GB2581669A (en) | Seakeeping unmanned boat provided with water-surface self-adaptive stabilizer | |
| US5839386A (en) | Vehicle stabilizing by rotating mass | |
| JPH06183394A (en) | Anti-rolling device for marine structure | |
| US6176190B1 (en) | Suspension system for a speed boat | |
| JP3089898B2 (en) | Offshore structure rocking device | |
| JP3119039B2 (en) | Offshore structure rocking device | |
| JPH09264379A (en) | Vibration damping device | |
| JP2000086159A (en) | Suspended load swing restraining device for working craft | |
| JP2532879Y2 (en) | Ship cabin swing reduction device | |
| JPH0211491A (en) | Flowing guide body for ship | |
| JP2611573B2 (en) | Offshore structure rocking device | |
| JPS6150889A (en) | Superstructure attitude adjusting type ship | |
| JPS6177591A (en) | Rake reduction-oscillation damping device for hull | |
| JPH09142379A (en) | Antirolling device for float structure | |
| JP3867325B2 (en) | Marine vibration reduction device | |
| JP2584558B2 (en) | Active vibration suppression device | |
| JPH0628396Y2 (en) | Superstructure sway control catamaran | |
| JP3469162B2 (en) | Method and apparatus for reducing motion of floating structure | |
| JP4419223B2 (en) | Vibration control device | |
| JPH0630639Y2 (en) | Top-up type anti-vibration tank | |
| JPH0811782A (en) | Anti-rolling hydrofoil device with safety device | |
| JPH05256047A (en) | Vibration damper | |
| KR20220160896A (en) | Rolling motion reducing device for ship |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |