JPS58221038A - 防振装置 - Google Patents
防振装置Info
- Publication number
- JPS58221038A JPS58221038A JP10285382A JP10285382A JPS58221038A JP S58221038 A JPS58221038 A JP S58221038A JP 10285382 A JP10285382 A JP 10285382A JP 10285382 A JP10285382 A JP 10285382A JP S58221038 A JPS58221038 A JP S58221038A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- substance
- spring
- structural
- force
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
この発明は、外力からの定常加振を受ける機械構造物等
の振動を制御する。防振装置に関するものである。
の振動を制御する。防振装置に関するものである。
従来定常加振された機械構造物の防振対策として、第１
図に示すような動吸振器による方法がとられていた。す
なわち、この動吸振器は、質量ｍ１をもつ構造物体（１
）、バネ定数に１をもつバネ（２）。
図に示すような動吸振器による方法がとられていた。す
なわち、この動吸振器は、質量ｍ１をもつ構造物体（１
）、バネ定数に１をもつバネ（２）。
質量ｍ２をもつ可動物体（３１およびバネ定数に２をも
つバネ（４）より構成されていて、構造物体（１）の振
動変位ｘ１を、静的たわみＸｓ （＝ ’／に１）
で正規化した共振倍率を縦軸に、振動数ωを横軸にして
グラフ化すると、第２図に示す特性となる。この図か動
物体の固有振動数に等しいとき、共振倍率 １／ｘ８は
ＯＫなることである。
つバネ（４）より構成されていて、構造物体（１）の振
動変位ｘ１を、静的たわみＸｓ （＝ ’／に１）
で正規化した共振倍率を縦軸に、振動数ωを横軸にして
グラフ化すると、第２図に示す特性となる。この図か動
物体の固有振動数に等しいとき、共振倍率 １／ｘ８は
ＯＫなることである。
このような防振装置において、構造物体（１）に外−力
Ｆが作用した場合、外力Ｆの振動数ωが一定であれば、
可動物体（３）の固有振動数ω２＝μν蒜を外力の振動
数ωに同調するように、可動物体（３）の質量ｍ２ｍ
バネ定数Ｋｚ’に設計することによって。
Ｆが作用した場合、外力Ｆの振動数ωが一定であれば、
可動物体（３）の固有振動数ω２＝μν蒜を外力の振動
数ωに同調するように、可動物体（３）の質量ｍ２ｍ
バネ定数Ｋｚ’に設計することによって。
構造物体（１）の振動をＯＫすることが出来ることは。
公知であったが、刻々変化する外力Ｆの振動数ωに対し
、質量やバネを取り替えて、可動物体の固有振動数を外
力の振動数に同調させることが不可能であったため、構
造物の振動を効果的に低減することは出来なかった。
、質量やバネを取り替えて、可動物体の固有振動数を外
力の振動数に同調させることが不可能であったため、構
造物の振動を効果的に低減することは出来なかった。
この発明は、このような従来のものの欠点を改善するも
ので、構造物体と可動物体の振動加速度と相対変位を検
出し、外力の振動性状に応じた振動制御力を、構造物体
と可動物体との間に作用させること圧より、構造物体の
振動を低減するよう和した防振装置を提供するものであ
る。
ので、構造物体と可動物体の振動加速度と相対変位を検
出し、外力の振動性状に応じた振動制御力を、構造物体
と可動物体との間に作用させること圧より、構造物体の
振動を低減するよう和した防振装置を提供するものであ
る。
以下この発明の一実施例を図により説明する。
第３図において、（５）は構造物体（１１および可動物
体（３ンの振動加速度を検出する加速度計、（６）は構
造物体（１）と可動物体（３１の相対変位を検出する変
位計。
体（３ンの振動加速度を検出する加速度計、（６）は構
造物体（１）と可動物体（３１の相対変位を検出する変
位計。
（７）は変位計（６）の信号を受けてアクチュエータを
駆動する制御装置、（８）は構造物体（１）と可動物体
（３）の間圧制御力を加えるリニアーータ等から成るア
クチュエータである。制御器（７）は構造物体（１）お
よび可動物体（３：の加速度信号の位相検波を行なう乗
算器Ａ （１１） 、この乗算器Ａ （７１）により検
出された信号の直流分をとり出すフィルター（７２）
、 増幅器＜７３） ｔこの増幅器（７３）の信号に
応じて変位計（６）の相対変位のゲインを変える乗算器
Ｂ （７４） 、およびアクチュエータ（８１７に駆動
する電力増幅器（７５）から構成されている。
駆動する制御装置、（８）は構造物体（１）と可動物体
（３）の間圧制御力を加えるリニアーータ等から成るア
クチュエータである。制御器（７）は構造物体（１）お
よび可動物体（３：の加速度信号の位相検波を行なう乗
算器Ａ （１１） 、この乗算器Ａ （７１）により検
出された信号の直流分をとり出すフィルター（７２）
、 増幅器＜７３） ｔこの増幅器（７３）の信号に
応じて変位計（６）の相対変位のゲインを変える乗算器
Ｂ （７４） 、およびアクチュエータ（８１７に駆動
する電力増幅器（７５）から構成されている。
以上のような構成によるこの発明の作用圧ついて説明す
る。
る。
この発明の防振装置忙おいて、外力Ｆなる定常加振を受
ける構造物体（１１とその構造物体（１）に付随するバ
ネ定数に２なるバネ（４）を介して可動物体（３）との
間には、相対変位を検出する変位計（６）がある。
ける構造物体（１１とその構造物体（１）に付随するバ
ネ定数に２なるバネ（４）を介して可動物体（３）との
間には、相対変位を検出する変位計（６）がある。
変位計（６）により検出された変位信号は、制御器（７
）の乗算器（７４）に入力され電力増幅器（７５） ’
に経由して、アクチュエータ（８）で、構造物体（１）
と可動物体（３）の相対変位に比例した制御力を作用さ
せている。
）の乗算器（７４）に入力され電力増幅器（７５） ’
に経由して、アクチュエータ（８）で、構造物体（１）
と可動物体（３）の相対変位に比例した制御力を作用さ
せている。
第３図の力学系モデルの運動方程式は
ｍ１ｘ１＋ＫＩＸ１＋に２（ｘｌ−Ｘｌ）−Ｆ−Ｕ
−−−−−（１）ｍ２Ｘ２＋に２（Ｘｌ−ｘ、） −Ｕ
−−−−−−−−−−−−−−−ｔ２１Ｕ 、、 Ｋ
ｍ（Ｘ、−Ｘｌ） −−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−＋３１と表わされる。
−−−−−（１）ｍ２Ｘ２＋に２（Ｘｌ−ｘ、） −Ｕ
−−−−−−−−−−−−−−−ｔ２１Ｕ 、、 Ｋ
ｍ（Ｘ、−Ｘｌ） −−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−＋３１と表わされる。
ここで＊ｘｅｘｌ’構造物体の加速度、変位ｘ２ ｒ
ｘｌ ”可動物体の加速度、変位Ｕ ：制御力 Ｋｍ：制御器のゲインで決まる定数 式＋２＋ １３１は次のようになる。
ｘｌ ”可動物体の加速度、変位Ｕ ：制御力 Ｋｍ：制御器のゲインで決まる定数 式＋２＋ １３１は次のようになる。
ｍ２ｘｚ＋（Ｋ２十Ｋｍ）（Ｘｌ−Ｘｌ） −０−−−
−−−−−（４１式（３）で表わされる相対変位（Ｘｌ
−Ｘｌ）に比例した制御力ＵｆｉＩ：発生させることに
より２式（４）忙示すように、構造物体（１１と可動物
体【３１との間に、バネ定数に２なるバネ（４）に、バ
ネ定数Ｋｍなる電気的バネを追加したことになる。
−−−−−（４１式（３）で表わされる相対変位（Ｘｌ
−Ｘｌ）に比例した制御力ＵｆｉＩ：発生させることに
より２式（４）忙示すように、構造物体（１１と可動物
体【３１との間に、バネ定数に２なるバネ（４）に、バ
ネ定数Ｋｍなる電気的バネを追加したことになる。
外力Ｆの振動数ωが変化した場合、変化した振動数の変
化分だけ２乗算器Ｂ″’（７４）のゲインなＫｍなる値
にコントロールしてアクチュエータ（８）から出力され
る制御力ｆｔ、構造物体（１，１と可動物体（３）の間
に作用させて、バネ定数を変えることができる。
化分だけ２乗算器Ｂ″’（７４）のゲインなＫｍなる値
にコントロールしてアクチュエータ（８）から出力され
る制御力ｆｔ、構造物体（１，１と可動物体（３）の間
に作用させて、バネ定数を変えることができる。
今、加速度計（５１により検出された。構造物体（１）
の加速度ｘ１および可動物体（３）の加速度ｘ２は、制
御器（７）に入力され、制御器（７）の乗算器Ａ （７
１）で。
の加速度ｘ１および可動物体（３）の加速度ｘ２は、制
御器（７）に入力され、制御器（７）の乗算器Ａ （７
１）で。
ｘｌとｘｌとが掛は合わされて、フィルター（７２）で
（ｘｌ・Ｘｌ）の直流分がとり出される。式ｉｌ＋ １
２１より。
（ｘｌ・Ｘｌ）の直流分がとり出される。式ｉｌ＋ １
２１より。
（ｘｌ・Ｘｌ）について解き整理すると。
（Ｘｌ−Ｘｌ） −Ａ弓（ωニーｇ２）（１−００８２
ωｔ） （５１とあられされる。第４図は、外力の振
動数に対しての増幅器（７３）での出力特性を示す。こ
の１忙おいて、外力Ｆの振動数ωがω０に変化したとす
ると、増幅器（７６）では、ωａ〈ω０〈ωｂの場合、
可動物体（３）の固有振動数ω２がω１のときは、ω０
になるように出力信号を増大させ、ω２がωｂのときは
、出力信号を減少させる方向に追尾する出力信号を１乗
算器Ｂ （７４）に送出する。乗算器Ｂ （７４）では
、増幅器（７３）からの出力信号に応じて、ゲインコン
トロールによって相対変位のフィードバック量を制御し
、アクｆ ：ｘ−ニー １ （８１＃／ＣＵ −Ｋｍ（
Ｘｌ−Ｘｌ）なる制御力を発生させるような信号を出力
する。
ωｔ） （５１とあられされる。第４図は、外力の振
動数に対しての増幅器（７３）での出力特性を示す。こ
の１忙おいて、外力Ｆの振動数ωがω０に変化したとす
ると、増幅器（７６）では、ωａ〈ω０〈ωｂの場合、
可動物体（３）の固有振動数ω２がω１のときは、ω０
になるように出力信号を増大させ、ω２がωｂのときは
、出力信号を減少させる方向に追尾する出力信号を１乗
算器Ｂ （７４）に送出する。乗算器Ｂ （７４）では
、増幅器（７３）からの出力信号に応じて、ゲインコン
トロールによって相対変位のフィードバック量を制御し
、アクｆ ：ｘ−ニー １ （８１＃／ＣＵ −Ｋｍ（
Ｘｌ−Ｘｌ）なる制御力を発生させるような信号を出力
する。
このように、この発明の防振装置は、構造物体（１１と
可動物体（３１との間に電気バネを構成し、構造物体（
１１に作用する外力０振動数の変化に応じ、この電気バ
ネのバネ定数を同調させているため、振動の変化した外
力に対しても効果的に制振することができる特徴をもつ
ものである。
可動物体（３１との間に電気バネを構成し、構造物体（
１１に作用する外力０振動数の変化に応じ、この電気バ
ネのバネ定数を同調させているため、振動の変化した外
力に対しても効果的に制振することができる特徴をもつ
ものである。
なお上記実施例では構造物体として機械構造物を例にし
て説明したが、建物や交通路橋や鉄塔であってもよく、
上記実施例と同様の効果を有するものである。
て説明したが、建物や交通路橋や鉄塔であってもよく、
上記実施例と同様の効果を有するものである。
第１図、第２図は従来の防振装置をモデル化した図面及
び振動モデルの周波数％性を示す図、第３図は、この発
明の一実施例を示す概略構成図。 第４図は、外力の振動数ωに対しての制御ゲインの出力
特性図を示す図であり、（１）は構造物体、（３）は可
動物体、（４）はバネ定数に２なるバネ、（５）は加速
度計、（６）は変位計、（７）は制御器、（８）はアク
チュエータ、 （７１）は乗算器Ａ 、 （７２）はフ
ィルター。 （１３）は増幅器、 （７４）は乗算器Ｂ 、 （７５
）は電力増幅器である。 なお図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − 第１図 第４図
び振動モデルの周波数％性を示す図、第３図は、この発
明の一実施例を示す概略構成図。 第４図は、外力の振動数ωに対しての制御ゲインの出力
特性図を示す図であり、（１）は構造物体、（３）は可
動物体、（４）はバネ定数に２なるバネ、（５）は加速
度計、（６）は変位計、（７）は制御器、（８）はアク
チュエータ、 （７１）は乗算器Ａ 、 （７２）はフ
ィルター。 （１３）は増幅器、 （７４）は乗算器Ｂ 、 （７５
）は電力増幅器である。 なお図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − 第１図 第４図
Claims (1)
- 外力を受けて振動する振動物体にバネを介して取付けら
れている可動物体と、上記振動物体と可動物体との相対
変化を検出する検出手段と、上記振動物体と可動物体に
生じる振動量を検出する検出手段と、上記検出された相
対変化に比例した制御力をアクチュエータに発生させ得
る手段とを備え、上記検出された相対変位に比例した制
御力を作用させることＫより、振動体と可動物体との間
＆Ｃ電気的バネを構成し、かつ、上記検出された振動量
から、上記可動物体の固有振動数を、外力の振動数に同
調させて、上記振動物体の振動を制御することを特徴と
する防振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10285382A JPS58221038A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 防振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10285382A JPS58221038A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 防振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58221038A true JPS58221038A (ja) | 1983-12-22 |
Family
ID=14338480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10285382A Pending JPS58221038A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 防振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58221038A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63221410A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-14 | Res Dev Corp Of Japan | アクテイブダンパ |
| FR2677096A1 (fr) * | 1991-05-31 | 1992-12-04 | Hutchinson Sa | Dispositif d'attenuation des vibrations periodiques d'une structure mecanique. |
| JP2009138907A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Takenaka Komuten Co Ltd | 制振装置、制振方法及び制振プログラム |
| WO2013005668A1 (ja) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Nishimura Isao | 波力発電装置 |
-
1982
- 1982-06-15 JP JP10285382A patent/JPS58221038A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63221410A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-14 | Res Dev Corp Of Japan | アクテイブダンパ |
| FR2677096A1 (fr) * | 1991-05-31 | 1992-12-04 | Hutchinson Sa | Dispositif d'attenuation des vibrations periodiques d'une structure mecanique. |
| US5369348A (en) * | 1991-05-31 | 1994-11-29 | Hutchinson S.A. | Device for attenuating the periodic vibrations of a mechanical structure |
| JP2009138907A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Takenaka Komuten Co Ltd | 制振装置、制振方法及び制振プログラム |
| WO2013005668A1 (ja) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Nishimura Isao | 波力発電装置 |
| JP2013019270A (ja) * | 2011-07-07 | 2013-01-31 | Goto Ikueikai | 波力発電装置 |
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