JPH0816632B2 - 動釣合試験機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は回転体の動不釣合の測定を行う動釣合試験機
に関する。

従来の技術 この種の従来例として第２図に示すような動釣合試験
機がある。第２図は横形動釣合試験機の断面図である。
図中82は試験体83を軸支する軸受本体であって、板ばね
81を介して架台84に取り付けられている。即ち、軸受本
体82は架台84に吊り下げられた状態で支えられている。
図外の直流モータを作動させると、試験体83が回転す
る。このとき発生する試験体83の振動に応じて軸受本体
82も振動する。この振動の大きさはピックアップ85によ
り検出され、この検出結果に基づいて試験体83の動不釣
合の測定が行われる。

このとき固有振動による測定誤差が生じないように試
験体83の回転数は、固有振動数ω３の約３倍以上に設定
されている。

板ばね81のばね定数をｋ、軸受本体82の質量をｍ、重
力加速度をｇ、図中示す板ばね81の長さをL1とすると、
固有振動数ω３は、 ω３＝〔（K/m）＋（g/L1）〕^1/2 ・・・ として表される。

なお、立形動釣合試験機については軸受本体の構造が
変わるだけで、基本的な構成は上記と全く同様である。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来例による場合、固有振動数ω
３が高いことから、試験体83の回転数も自ずと高い値と
なり、高出力の直流モータを用いる必要がある等、低コ
スト化を図る上で大きな障害となっている。

本発明は上記した背景の下で創作されたものであっ
て、その目的とするところは、低い回転数で動不釣合の
測定が可能な動釣合試験機を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明に係る動釣合試験機は、回転体を軸支する軸受
本体と、軸受本体を立てた状態で吊り下げて支持する架
台と、回転体を回転させる回転機構と、架台の軸受本体
支持部と軸受本体の基台部との間を夫々連結する板材で
あり且つ回転体の軸心を中心とした軸受本体の両側に夫
々配設された一対の振子と、一対の振子の上側と架台の
軸受本体支持部との間の各連結箇所及び一対の振子の下
側と軸受本体の基台部との間の各連結箇所に夫々配設さ
れており且つ回転体の振動に応じて軸受本体を回転体の
軸心方向と直角の方向に揺動させるための軸受と、軸受
本体の揺動の大きさを検出するピックアップとを具備し
た構成となっている。

作用 回転機構を動作させ、回転体を回転させると、回転体
の動不釣合により回転体が振動し、これに応じて軸受本
体が回転体の軸心方向と直角の方向に揺動する。軸受本
体を中央に戻そうとする力は軸受本体等に作用する重力
だけであることから、次に述べるように固有振動数が低
くなることが可能となる。

重力加速度をｇ、振子の有効長をＬ（第１図中に併せ
て示す）とすると、固有振動数ωは、 ω＝〔（g/L）〕^1/2 ・・・ として表すことができる。一方、第２図で示す従来の動
釣合試験機の場合、固有振動数ω３は式で表される。
要するに、本発明の動釣合試験機の場合、式のルート
の中の（K/m）の成分がない形となり、その分だけ固有
振動数を低くすることが可能となる。

実施例 以下、本発明の動釣合試験機の一実施例について図面
を参照して説明する。第１図は立形ソフトタイプ動釣合
試験機の正面図である。

ここに掲げる動釣合試験機は、被測定対象の回転体で
ある試験体20を軸支する軸受本体30と、軸受本体30を立
てた状態で吊り下げて支持する架台10と、架台10から軸
受本体30を吊り下げるための板材である振子40a、40b
と、試験体20の振動に応じて軸受本体30を試験体20の軸
心方向と直角の方向（図中Ａ方向）に揺動させるための
軸受であるベアリング50a、50b、51a、51bと、試験体20
を回転させる回転機構60と、軸受本体30の揺動の大きさ
を検出するピックアップ70から構成されている。以下、
各部について詳細に説明する。

架台10は図示のような箱型となっている。架台10の上
面中央部には試験体20を軸受本体30にセットするための
開口14が形成されている。また架台10の上面の開口14の
両側に当たる位置には、軸受本体支持部11a、11bが下向
きに夫々形成されている。軸受本体支持部11a、11bには
ベアリング50a、50bが合計４個取り付けられている（図
中２個だけが図示されており、その奥側に位置するベア
リング50a、50bは図面上現れていない）。ベアリング50
a、50bは、両者を結んだ線上の中点が試験体20の軸心に
一致するような位置に取り付けられている。

軸受本体30の下部にはＡ方向に突出した形の基台部31
が形成されている。基台部31のベアリング50a、50bの真
下に当たる部分にはベアリング51a、51bが夫々取り付け
られている。ベアリング51a、51bについてもベアリング
50a、50bと同様の位置関係で取り付けられている。

振子40a、40bは架台10の軸受本体支持部11a、11bと軸
受本体30の基台部31との間を夫々連結するための板材と
して構成されている。振子40aの上下端部の両側面（図
中、振子40a、40bの一側面が現れている）には、ベアリ
ング50a、51aに対応する軸41aが合計４個形成されてい
る（図中には振子40aの一側面に形成された２個のみが
示されている）。振子40bについても全く同様である。

振子40a、40bは試験体20の軸心を中心とした軸受本体
30の両側に夫々配置されており、何れもＡ方向に直交す
る方向（図中Ｂ方向）に対して並行に配置されている。
軸41a、41bの軸方向についてもＢ方向となるので、この
結果、ベアリング50a、50b、51a、51bにより軸受本体30
がＡ方向に交互に揺動可能となる。

回転機構60は架台10の外面に取り付けられた直流モー
タ61の回転がプーリ62、ベルト63、プーリ64、ジョイン
ト65を順次的に介して試験体20に伝達され、これにより
試験体20を回転させる構成となっている。

なお、プーリ62とプーリ64との間に掛け合わされたベ
ルト63は、架台10に形成された開口13の中に通されてい
る。

ピックアップ70は架台10の外面のうちでも直流モータ
61の上方の位置に取り付けられており、軸受本体30の揺
動の大きさを接触片71を通じて検出する構成となってい
る。

なお、軸受本体30の側面に接触する接触片71は、架台
10に形成された開口12の中に通されている。

以上のように構成された動釣合試験機を用いて試験体
20の動不釣合の測定を行う手順について説明する。

まず、試験体20を軸受本体30にセットする。この状態
で、回転機構60の直流モータ61を作動させ、試験体20を
回転させる。

なお、本願の動釣合試験機では、固有振動数が低いこ
とから、試験体20の回転数は従来例による場合に比べて
低い値で良く、式で示される固有振動数ωの約３倍以
上の値が設定されている。

試験体20が所定回転数で回転すると、試験体20の動不
釣合によりこれが振動し、これに応じて軸受本体30がＡ
方向に揺動する。この揺動の大きさはピックアップ70に
より検出され、この検出結果に基づいて試験体20の動不
釣合の度合いが測定される。

なお、回転機構については上記実施例に限定されず、
試験体を回転できる構成であれば如何なる形態のものを
用いても良い。

発明の効果 以上、本発明に係る動釣合試験機による場合、従来例
による場合に比べて固有振動数を低くすることができる
構成となっているので、低い回転数での動不釣合の測定
が可能となり、低出力のモータを用いることができる
等、低コスト化を図る上で大きなメリットがある。一
方、吊りを用いて軸受本体を支える構造の動釣合試験機
による場合、固有振動数が大きいだけでなく、測定中に
たるみや伸びや切れ等が発生し得るという欠点があるも
のの、本発明に係る動釣合試験機による場合、このよう
な欠点も解消されるというメリットがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための図であっ
て、立形動釣合試験機の正面図である。第２図は従来技
術を説明するための図であって、横形動釣合試験機の断
面図である。 10……架台 20……試験体 30……軸受本体 40a、40b……振子 50a、50b、51a、51b……ベアリング 60……回転機構 70……ピックアップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転体の動不釣合の測定を行う動釣合試験
   機において、回転体を軸支する軸受本体と、軸受本体を
   立てた状態で吊り下げて支持する架台と、回転体を回転
   させる回転機構と、架台の軸受本体支持部と軸受本体の
   基台部との間を夫々連結する板材であり且つ回転体の軸
   心を中心とした軸受本体の両側に夫々配設された一対の
   振子と、一対の振子の上側と架台の軸受本体支持部との
   間の各連結箇所及び一対の振子の下側と軸受本体の基台
   部との間の各連結箇所に夫々配設されており且つ回転体
   の振動に応じて軸受本体を回転体の軸心方向と直角の方
   向に揺動させるための軸受と、軸受本体の揺動の大きさ
   を検出するピックアップとを具備したことを特徴とする
   動釣合試験機。