JPS59187132A - 防振制御装置 - Google Patents
防振制御装置Info
- Publication number
- JPS59187132A JPS59187132A JP6072183A JP6072183A JPS59187132A JP S59187132 A JPS59187132 A JP S59187132A JP 6072183 A JP6072183 A JP 6072183A JP 6072183 A JP6072183 A JP 6072183A JP S59187132 A JPS59187132 A JP S59187132A
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- JP
- Japan
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- vibration
- beam structure
- piezoelectric element
- signal
- amplifier
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- Pending
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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
- F16F15/005—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion using electro- or magnetostrictive actuation means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は構造物等の防振に係り、特に小型構造物および
回転構造物の防振に好適な防振制御装置に関する。
回転構造物の防振に好適な防振制御装置に関する。
構造物等の振動を抑制するように制御する場合、被振動
体を励振する加振部は電磁石や油圧装置から構成される
のが一般的でるる。′電磁石による場合、被振動体自体
が磁性体であるか、あるいは被振動体が非磁性体である
ときはそれに磁性膜をはる必要があるとともに、非接触
で被振動体を励振するために電磁石を取付けるジグ等を
設ける必要がある。また、油圧装置による場合、装置が
大損シになるなどの問題点がある。いずれの場合にも構
成が複雑になる欠点があり、構造物の周辺の空間が狭い
場合や、小型何造物および回転構造物に適用することは
、実際上困難である。
体を励振する加振部は電磁石や油圧装置から構成される
のが一般的でるる。′電磁石による場合、被振動体自体
が磁性体であるか、あるいは被振動体が非磁性体である
ときはそれに磁性膜をはる必要があるとともに、非接触
で被振動体を励振するために電磁石を取付けるジグ等を
設ける必要がある。また、油圧装置による場合、装置が
大損シになるなどの問題点がある。いずれの場合にも構
成が複雑になる欠点があり、構造物の周辺の空間が狭い
場合や、小型何造物および回転構造物に適用することは
、実際上困難である。
〔発明の目的」
本発明の目的は、前述した欠点を除去し、任意の被振動
体に対して、簡単な構成で振動を抑制することができる
防振側＃装置を提供することにめる。
体に対して、簡単な構成で振動を抑制することができる
防振側＃装置を提供することにめる。
し発明の概要〕
上記目的を達成するために、本発明による防振制御装置
は、防振の対象となる被振動体の振動全測定する振動測
定子と、その撮動測定子からの信号に応じて信号を変換
する信号変換回路と、その信号変換回路からの信号に応
じて被振動体を加振する圧電素子とを含むことを要旨と
する。すなわち、本発明は、加振部として圧電素子を用
い、前述した欠点全除去するために圧電素子を直接被振
動体に装着するとともに、被振動体の振動を検出し、そ
の振動全低減するような位相゛を変換した信号を圧電素
子へ送り、圧電素子の圧電効果によって被振動体を励損
することによう、防振の効果を得ようとするものである
。
は、防振の対象となる被振動体の振動全測定する振動測
定子と、その撮動測定子からの信号に応じて信号を変換
する信号変換回路と、その信号変換回路からの信号に応
じて被振動体を加振する圧電素子とを含むことを要旨と
する。すなわち、本発明は、加振部として圧電素子を用
い、前述した欠点全除去するために圧電素子を直接被振
動体に装着するとともに、被振動体の振動を検出し、そ
の振動全低減するような位相゛を変換した信号を圧電素
子へ送り、圧電素子の圧電効果によって被振動体を励損
することによう、防振の効果を得ようとするものである
。
以下に、図面を参照しながら、実施例を用いて本発明を
一層詳細に説明するが、それらは例示に過ぎず、本発明
の枠を越えることなしにいろいろな変形や改良があり得
ることは勿論である。
一層詳細に説明するが、それらは例示に過ぎず、本発明
の枠を越えることなしにいろいろな変形や改良があり得
ることは勿論である。
〔発明の実力用例Ｊ
第１図は本発明を梁構造物に通用した場合の構成全示す
麿図である。梁構造物１の撮動を測定するために歪ケー
ジ婚の振動測定子２が梁構造物１に装着され、その振動
測定子２は増幅器３に接続され、その増幅器３は信号変
換回路４に接続され、その信号変換回路４は増幅器５に
接続され、さらにその増幅器５は梁構造物１に装着され
た圧′邂素子６に接続されている。
麿図である。梁構造物１の撮動を測定するために歪ケー
ジ婚の振動測定子２が梁構造物１に装着され、その振動
測定子２は増幅器３に接続され、その増幅器３は信号変
換回路４に接続され、その信号変換回路４は増幅器５に
接続され、さらにその増幅器５は梁構造物１に装着され
た圧′邂素子６に接続されている。
まず、第２図にしたがって、圧電素子６の装着の方法に
ついて説明する。梁構造物１に外力強制力や変位強制力
が作用すると、９：構造物１は振動するが、その振動の
うち除云しよりとする振動モードに応じて圧電素子６を
梁構造物１の該当部に装着する。梁構造物の［ＩＩＩσ
−次の去勤モード？除去したい場合には第２図（ａ）に
示すように長手方向に装着する。また、梁構造物のねし
シー次振動モードケ除去したい場合には、第２図Ｃｂ）
に示すように、長手方向から４５°煩斜した方向に装着
する。
ついて説明する。梁構造物１に外力強制力や変位強制力
が作用すると、９：構造物１は振動するが、その振動の
うち除云しよりとする振動モードに応じて圧電素子６を
梁構造物１の該当部に装着する。梁構造物の［ＩＩＩσ
−次の去勤モード？除去したい場合には第２図（ａ）に
示すように長手方向に装着する。また、梁構造物のねし
シー次振動モードケ除去したい場合には、第２図Ｃｂ）
に示すように、長手方向から４５°煩斜した方向に装着
する。
ねじシ振動に対しては４５６の方向が最も効率よく励振
できるからである。
できるからである。
また、曲げ二次の振動モードを除去したい場合には、第
２図（ｃ）に示すように、低動モードの腹になる゛よう
に複数個装着する。他の尚次振動においても同様に振動
モードに応じて複数個装着すればよい。
２図（ｃ）に示すように、低動モードの腹になる゛よう
に複数個装着する。他の尚次振動においても同様に振動
モードに応じて複数個装着すればよい。
つぎに防振の方法について第３図にしたがって説明する
。振動測定子２で検出された１ｇ号は増幅器３で増幅さ
れた後に信号変換回路４に送られる７第３図Ｃａ）の実
線３１は信号変換回路４へ送られてきた信号波形を示し
ている。横軸は時間（り軸で、縦軸は振幅ＣＸ）輔であ
る。ここでは周波数ｆ＝ｆ＋の場付の単一正弦波形につ
いて説明する。第３図（ａ、ｌの実線３１で示される梁
構造物の振動を防止するためには、第３図Ｃａ）の破Ｈ
３２で示されるような極性が反転した振動波形、巳い換
えれは位相を１８０°変換した振動波形が梁構造物１に
生じるようにすれはよい。これを圧電素子６の励振によ
って行なうわけであるが、応答波形は励振波形に対して
梁構造物の伝達特性によって位相遅れがあるために０、
あらかじめ圧電素子６に供給する信号の位相を補償して
おく必要かある。第３図ＣＣ）は周波数に対する振動応
答の位相遅れの様子を示している。横軸は周波数び）軸
で、坂＠は位相遅れ（φ）＠である。周波数ｆ−＝ｆ１
において、位相遅れφ−φ！であるとすれば、圧電素子
６には、第３図（ＤＪに示されるように反転された波形
３２に対して位相がφｌだけ進んだ信号波形３３を信号
変換回路４で生成し供給すれはよい。撮動波形は単一な
正弦波に限らず、一般的な不規則振動波形においても同
様のことが言える。第４図は位相を変換する回路の一例
を示している。その回路ｉｆよ抵抗４１゜コイル４２．
コンデンサ４３からなり、−戚に共振回路と呼ばれてい
るものである。この共振回路は第５図（ａ）に示される
防振の対象となる被振動体の位相％性に対して、第５図
（ｂ）に示されるように被振動体の共振周波数ｆｏと同
一の共碌周波数ケ待ち、かつφ−−で対称となるような
位相特性を持つように構成される。端子４４．４４’が
入力端子、端子４５．４５’が出力端子である。第６図
は位相を１８０６反転する回路の一例を示している。そ
の回路はオペアンプ６１．抵抗６２゜６２′より構成さ
れており、入力端子６３．６３’に入力された信号を１
８０°反私した俊に出力端子６４．６４’に出力する。
。振動測定子２で検出された１ｇ号は増幅器３で増幅さ
れた後に信号変換回路４に送られる７第３図Ｃａ）の実
線３１は信号変換回路４へ送られてきた信号波形を示し
ている。横軸は時間（り軸で、縦軸は振幅ＣＸ）輔であ
る。ここでは周波数ｆ＝ｆ＋の場付の単一正弦波形につ
いて説明する。第３図（ａ、ｌの実線３１で示される梁
構造物の振動を防止するためには、第３図Ｃａ）の破Ｈ
３２で示されるような極性が反転した振動波形、巳い換
えれは位相を１８０°変換した振動波形が梁構造物１に
生じるようにすれはよい。これを圧電素子６の励振によ
って行なうわけであるが、応答波形は励振波形に対して
梁構造物の伝達特性によって位相遅れがあるために０、
あらかじめ圧電素子６に供給する信号の位相を補償して
おく必要かある。第３図ＣＣ）は周波数に対する振動応
答の位相遅れの様子を示している。横軸は周波数び）軸
で、坂＠は位相遅れ（φ）＠である。周波数ｆ−＝ｆ１
において、位相遅れφ−φ！であるとすれば、圧電素子
６には、第３図（ＤＪに示されるように反転された波形
３２に対して位相がφｌだけ進んだ信号波形３３を信号
変換回路４で生成し供給すれはよい。撮動波形は単一な
正弦波に限らず、一般的な不規則振動波形においても同
様のことが言える。第４図は位相を変換する回路の一例
を示している。その回路ｉｆよ抵抗４１゜コイル４２．
コンデンサ４３からなり、−戚に共振回路と呼ばれてい
るものである。この共振回路は第５図（ａ）に示される
防振の対象となる被振動体の位相％性に対して、第５図
（ｂ）に示されるように被振動体の共振周波数ｆｏと同
一の共碌周波数ケ待ち、かつφ−−で対称となるような
位相特性を持つように構成される。端子４４．４４’が
入力端子、端子４５．４５’が出力端子である。第６図
は位相を１８０６反転する回路の一例を示している。そ
の回路はオペアンプ６１．抵抗６２゜６２′より構成さ
れており、入力端子６３．６３’に入力された信号を１
８０°反私した俊に出力端子６４．６４’に出力する。
被振動体の高次モードに関する防振を行ないたい場合に
は、第７図に示すように覆数の共振周波数ケ有する共振
回路全並列にした回路を用いればよい。
は、第７図に示すように覆数の共振周波数ケ有する共振
回路全並列にした回路を用いればよい。
信号変換回路４からの信号は増幅器５で所定の電圧に増
幅された後に圧電素子６に供給され、圧電素子６の圧電
効果によシ梁構造物１が励振される、なお、増幅器５か
らの出力電圧金、振動測定子２で検出された応答信号に
応じてそれを減少するようにフィードバックしながら遂
次調整すれば、よシ効率よく防振される。以上の過程に
よシ梁構造吻ｌは防振される。本実施例によれは、・圧
電素子６は梁構造物ｌに直接装着されるので、他に取付
はジグ等が不要であｐ１購成が簡単であるとともに、ス
ペースをとらずに梁構造物１の防振を行なうことができ
る。また、種々の振動モードの防振に対しても、圧゛亀
素子６の装着の方向ｔ４えるだけで容易に行なうことが
できる。また、圧電素子は軽量・小型であるので、梁構
造物１の振動特性を変化させることか少ない。
幅された後に圧電素子６に供給され、圧電素子６の圧電
効果によシ梁構造物１が励振される、なお、増幅器５か
らの出力電圧金、振動測定子２で検出された応答信号に
応じてそれを減少するようにフィードバックしながら遂
次調整すれば、よシ効率よく防振される。以上の過程に
よシ梁構造吻ｌは防振される。本実施例によれは、・圧
電素子６は梁構造物ｌに直接装着されるので、他に取付
はジグ等が不要であｐ１購成が簡単であるとともに、ス
ペースをとらずに梁構造物１の防振を行なうことができ
る。また、種々の振動モードの防振に対しても、圧゛亀
素子６の装着の方向ｔ４えるだけで容易に行なうことが
できる。また、圧電素子は軽量・小型であるので、梁構
造物１の振動特性を変化させることか少ない。
第８図はカスタービンの動翼の防振に通用した場合の実
施例である。振動測定子２から増幅器３へ、および増幅
器５がら圧電素子６への信号の伝達はスリップ・リング
８を介して行なわれる。
施例である。振動測定子２から増幅器３へ、および増幅
器５がら圧電素子６への信号の伝達はスリップ・リング
８を介して行なわれる。
本実施例によれば、圧電素子は軽量であるとともに小型
であるので、回転によシアンバランスを付与する可能性
が小さいとともに、動ｘ６に作用する流れを乱すことも
少なく、防振効果を得ることができる。
であるので、回転によシアンバランスを付与する可能性
が小さいとともに、動ｘ６に作用する流れを乱すことも
少なく、防振効果を得ることができる。
第９図は本発明を磁気ディスクの／ンバルの防振に適用
した場合の実施例を示す。ジンバル９の固定部付近に第
９図に示すように振動測定子３および圧電素子６ｒ装層
する。振動測定子３と圧電素子６はジンバル９をはさん
で相互に対問するように装着してもよい。
した場合の実施例を示す。ジンバル９の固定部付近に第
９図に示すように振動測定子３および圧電素子６ｒ装層
する。振動測定子３と圧電素子６はジンバル９をはさん
で相互に対問するように装着してもよい。
本実施例によれば、ジンバル９のような小型な被振動体
に対しても効率よく防去できるとともに、防嶽すること
によって＾い位置決め梢度が得らｎ、磁気ディスクの性
能ｔａめることかできる。
に対しても効率よく防去できるとともに、防嶽すること
によって＾い位置決め梢度が得らｎ、磁気ディスクの性
能ｔａめることかできる。
以上説明した通シ、本発明によれは、振動を低減したい
任意の被振動体に対して間Ｍ７＝、な構成で艮好な防振
効果を得ることができる、これによって撮動に起因する
樵々の弊害を取除くことかでさ、憬械等の信頼性を向上
させることができるというオリ点が得られる。
任意の被振動体に対して間Ｍ７＝、な構成で艮好な防振
効果を得ることができる、これによって撮動に起因する
樵々の弊害を取除くことかでさ、憬械等の信頼性を向上
させることができるというオリ点が得られる。
第１図は本発明を梁構造物に適用した一実施例の構成図
、第２図（ａ）、 （ｂ）および（Ｃ）は圧電素子が三
つの異なった状態で取シ付けられている米構造物の正面
図、第３図は防振の方法を説明するためのダイヤグラム
、第４図は信号変換回路の中の共振回路の回路図、第５
図（ａ）および（１））はそれぞれ被振動体および共振
回路の位相特性を示すダイヤグラム、第６凶は信号変換
回路の中の位相反転回路の回路図、第７図は尚次モード
に関する防振を行ないたい場合に使用される共像回路の
回路図、第８図は本発明をガスタービンの動翼に適用し
た一実施例の構成図、第９図は本発明を磁気ティスフの
ジンバルに適用した一実施例の構成図である。 １・・・梁構造物、２・・・振動測定子、３・・・増幅
器、４・・・１８号変換回路、５・・・増幅器、６・・
・圧電素子、７・・・動翼、８・・・スリップ・リング
。 第 １ 図 第 ２ 図 （リ （し）（Ｃ） ％ ３ 口 （α） ■４− （２） １ 澗 ７ 図 ４４’ ４５’
４４’第 ８ 目
、第２図（ａ）、 （ｂ）および（Ｃ）は圧電素子が三
つの異なった状態で取シ付けられている米構造物の正面
図、第３図は防振の方法を説明するためのダイヤグラム
、第４図は信号変換回路の中の共振回路の回路図、第５
図（ａ）および（１））はそれぞれ被振動体および共振
回路の位相特性を示すダイヤグラム、第６凶は信号変換
回路の中の位相反転回路の回路図、第７図は尚次モード
に関する防振を行ないたい場合に使用される共像回路の
回路図、第８図は本発明をガスタービンの動翼に適用し
た一実施例の構成図、第９図は本発明を磁気ティスフの
ジンバルに適用した一実施例の構成図である。 １・・・梁構造物、２・・・振動測定子、３・・・増幅
器、４・・・１８号変換回路、５・・・増幅器、６・・
・圧電素子、７・・・動翼、８・・・スリップ・リング
。 第 １ 図 第 ２ 図 （リ （し）（Ｃ） ％ ３ 口 （α） ■４− （２） １ 澗 ７ 図 ４４’ ４５’
４４’第 ８ 目
Claims (1)
- 防振の対象となる被振動体の振動を測定する振動測定子
と、その撮動測定子からの１Ｍ号に応じて信号を変換す
る信号変換回路と、その信号変換回路からの信号に応じ
て被振動体を加振する圧′亀素子とを含むことを特徴と
する防振制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6072183A JPS59187132A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 防振制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6072183A JPS59187132A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 防振制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59187132A true JPS59187132A (ja) | 1984-10-24 |
Family
ID=13150420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6072183A Pending JPS59187132A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 防振制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59187132A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62228730A (ja) * | 1986-03-29 | 1987-10-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 回転軸の振動抑制装置 |
| JPH03163500A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-07-15 | Hitachi Ltd | 制振・防音装置 |
| EP1422440A1 (de) * | 2002-11-25 | 2004-05-26 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG | Schwingungsdämpfungsvorrichtung sowie Verfahren zur Schwingungsdämpfung zur aktiven Dämpfung von Schwingungen eines Bauteils |
| FR3040194A1 (fr) * | 2015-08-21 | 2017-02-24 | Snecma | Veine instrumentee de turbomachine |
| WO2017221788A1 (ja) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | ヤマハ株式会社 | 振動制御装置 |
| JP2020106078A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 本田技研工業株式会社 | 板状部材を制振する装置 |
-
1983
- 1983-04-08 JP JP6072183A patent/JPS59187132A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62228730A (ja) * | 1986-03-29 | 1987-10-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 回転軸の振動抑制装置 |
| JPH03163500A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-07-15 | Hitachi Ltd | 制振・防音装置 |
| EP1422440A1 (de) * | 2002-11-25 | 2004-05-26 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG | Schwingungsdämpfungsvorrichtung sowie Verfahren zur Schwingungsdämpfung zur aktiven Dämpfung von Schwingungen eines Bauteils |
| FR3040194A1 (fr) * | 2015-08-21 | 2017-02-24 | Snecma | Veine instrumentee de turbomachine |
| US10513945B2 (en) | 2015-08-21 | 2019-12-24 | Safran Aircraft Engines | Instrumented flow passage of a turbine engine |
| WO2017221788A1 (ja) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | ヤマハ株式会社 | 振動制御装置 |
| JP2020106078A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 本田技研工業株式会社 | 板状部材を制振する装置 |
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