JPS5855836A - 多次元振動試験機およびその連結器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は各種の構造物、大型建造物等の耐震試験に用い
ることのできる多次元振動試験機に関するものである。

最近、原子力発電設備、大型建造物等の耐震性、安全性
評価のために振動実験が非常に重要になって来ているが
、この場合自然界の振動に最も近い多次元の加振が可能
な振動試験機が望まれている。

一方、これらの試験物は大型であるため、縮尺模型で試
験される事が多く、縮尺模型にて耐震試験を行う場合は
実際の地震の振動周波数よりもその縮尺比に比例して高
い周波数で振動を加えなければならない。例えば、地震
の上限周波数は大体１０　Ｈｚ程度とされているが、縮
尺比率が１７１０の試験物ならば１００　Ｈｚまで振動
を加えてみる必要があり、このような高域の周波数まで
加振できる振動試験機が要望されている。

従来多次元の振動試験機としては、特公昭４９−７１７
１号公報および特公昭５４−４４４６１号公報記載のも
のがあるが、特公昭４９−７１７１号公報に記載されて
いる振動試験機は、加振手段として電気式の振動発生機
を用いているが、一方向の振動が他の方向の振動を加え
る機構によって同等干渉されないようにするために可動
ガイドフレームおよびガイドフレーム案内手段などを必
要とするので、試験機全体の構成が複雑かつ大形となる
欠点があった。これに対して、特公昭５４−４／１４６
１号公報に記載されている振動試験機は前記特公昭４９
−７１７１号公報記載の振動試験機の欠点を改良したも
のであり、多次元の各々の方向に加振するため同期接続
した複数個の加振用油圧シリンダを、これらの加振用油
圧シリンダの加振方向と直角な方向の運ＩＩｆｌ］を許
容し且っ／ＪＯ振方内方向Ｑｏ振力を伝達するための静
圧軸受を有する連結器によって、振動台の対応部分に連
結して振動を得ることができるようにしているが、可動
ガイドフレーム、ガイドフレーム案内手段は不安となる
ものの連結器の構成がコ字状のフォーク、ブラケットに
よっているので連結器のために振動系が１っＪｊ、９え
、周波数特性が高域で落ちるばかりでなく、軸方向ガイ
ドは加撮用ンリンダが兼用しているために寸法その他に
制約が出来るとともに構造もあまり堅牢でないという欠
点があり、高い周波数域での加振が要求される縮尺模型
を用いた耐震性試験に用いる振動試験機としては不十分
なものであった。

本発明はこれらの欠点を除去した多次元振動試験機を提
供することを目的としたものである。すなわち、本発明
は高周波まで加振の出来る動電型の撮動発生機を用い、
その加振軸を油圧ガイドにて軸方向に巴実に加振出来る
ようにガイドし、加振軸端部と振動台に固着された押え
アームで構成される静圧軸受を介して振動台を加振する
構造となっており、極めて単純な構成でしかも高周波数
までの加振が可能となっている。以下本発明の実施例を
図面に基いて詳細に説明する。

第１図は振動台の加振装置の構造断面図、第２図は連結
部の斜視図である。図において、１は試料等を搭載する
振動台、２は加振軸、３は振動発生機である。加振軸２
は円柱状の軸部２ａと、軸部２ａの一端に両側に直角方
向に延びた軸受部２ｂとを有する略丁字形をしており、
軸受部２ｂと振動台１に固着された押えアーム４とで静
圧油圧軸受を構成している。すなわち、軸受部２ｂ内に
は油の流路を設けると共に、軸受部２ｂの前面及び後面
に凹設したポケット内に該流路の吐出口を設け、軸受部
２ｂを押えアーム４の間に挟入して該ポケット部を押え
アーム４の内面に数十μｍのギャップをもって対向させ
ている。ここで、第２図のように軸受部２ｂの前面は直
接振動台１に対向させるようにしてもよい。そして、油
圧源５により該ポケット部に高圧の油圧をかけることに
より加振軸２の軸心方向には充分な剛性をもたせ軸心方
向の振動を伝えるようにしている。一方、軸受部２ｂと
押えアーム４とは軸心方向に対して直角方向には充分な
間隔を開け、油圧をかけたときに軸心方向に対して直角
方向には互いにフＩＪ−の状態になるようにしている。

６は加振軸２の軸部２ａに装着された油圧ガイドで、油
圧ガイド６は土台に固着されると共に油圧源５からの油
圧により加振軸２を数十μｍのギャップをもって保持し
、加振軸２を軸心方向にのみ移動できるようにガイドし
ている。

加振軸２の軸受部２ｂと反対側端部は振動発生機３のテ
ーブル７に固定されていて、テーブル７の端部には駆動
コイル８が装着され、駆動コイル８はヨーク９に挿入さ
れている。ヨーク９は土台に固定されると共に、内部に
励磁用コイル１ｏを有し、励磁用コイル１０に直流電流
を流す事により駆動コイル８を横切る１１の様な直流磁
界を発生させ、駆動コイル８に交流電流を流す事により
テーブル７を振動させるようにしている。

第３図は本発明の一実施例の構造を説明する平面図、第
４図は同じくその側面図である。本例は水平２方向の加
振を行うものであｐ１振動台１は水平面内で移動できる
ように周知の静圧軸受１２により土台１３上に支持され
ていて、振動台１の側壁部には互いに直交するＸ軸およ
びＹ軸方向に関してそれぞれ前述の加振装置が取付けら
れている。また、振動台１の加振装置と反対側の側壁部
にはＸ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれガイド装置１４
が設けられ、振動台１のねじれ方向の振動を防市するよ
うにしている。すなわちガイド装置Ｉ４は加振装置にお
ける加振軸２と同様な略丁字形のがイド軸１５と、ガイ
ド軸１５を静圧軸受を介して振動台１に連結する押えア
ーム１６と、ガイド軸１５を軸心方向にガイドする油圧
ガイドＩ７よシなシ、それぞれ加振軸２とがイド軸１５
を同一線上に配置して振動台１のねじれ振動を防市して
いる。

また、第５図は本発明を実施した３次元振動試験機の側
面図を示しているが、前例と同様に水平Ｘ軸およびＹ軸
方向にｆＪＵ像装置を設けると共に、振動台１の下面に
は垂直なＺ軸方向に加振する前述の加振装置を取付けて
いる。１８はテーブル７とヨーク９の間に設けられた空
気はねて、Ｚ軸方向の静的な荷重を支えている。

なお、以上の実施例では水平方向の２次元振動試験機お
よび水平２方向に垂直方向を加えた３次元振動試験機を
示したが、本発明は水平１方向と垂直方向とを組合わせ
て垂直面内で加振を行う２次元振動試験機を得ることも
できる。

以上詳細に説明したように、本発明では加振軸の端部に
軸受部を形成し、該軸受部と振動台に固着された押えア
ームとで直接静圧軸受を構成しているので、構造が簡単
となり、高周波においても周波数特性に勝れ、また、加
振軸を軸心方向にガイドするがイド軸受が独立して設け
られているので、強固なガイドが可能となり、加振源と
しての動電型の振動発生機によく適合して高周波数まで
の加振が可能となる利点がちる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであり、第１図は加振
装置の構造断面図、第２図は連結部の斜視図、第３図は
平面２方向の加振を行う振動試験機の平面図、第４図は
同じくその側面図、第５図は３次元−振動試験機の側面
図である。 １・・振動台、２・・・加振軸、３・・・振動発生機、
４・・・押えアーム、５・・・油圧源、６・・・油圧ガ
イド、１３・・・土台。 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　水平面内で振動するように静圧軸受により振動台
   を支持すると共に、水平２方向のそれぞれにおいて、加
   振軸端部に静圧軸受を設けたジヨイント部を該振動台に
   取付け、該加振軸の中央部は油圧ガイドによって加振方
   向にガイドし・該加振軸の他の端部には動電型の振動発
   生機を取付けるように構成し、該振動台を水平２方向に
   加振することを特徴とする多次元振動試験機。 ２、　空気ばねにより振動台の静的荷重を支持すると共
   に、水平１方向あるいは水平２方向および垂直方向のそ
   れぞれにおいて、加振軸端部に静圧軸受を設けたジヨイ
   ント部を該振動台に取付け、該振動軸の中央部は油圧ガ
   イドによって加振軸方向にガイドし、該加振軸の他の端
   部には動電型の振動発生機を取付けるように構成し、該
   振動台を水平１方向あるいは水平２方向および垂直方向
   に加振することを特徴とする多次元振動試験機。 ３、一端を振動発生機に連結し、他端に軸受部を形成し
   た加振軸の中間部を油圧ガイドによって加振方向にのみ
   移動できるようガイドし、該軸受部と振動台に固着され
   た押えアームとで静圧軸受を構成し、該静圧軸受を介し
   て該加振軸の運動を該振動台１・て伝達することを特徴
   とする多次元振動試験機の連結器。