JPS5921672B2

JPS5921672B2 - シンドウハツセイソウチ

Info

Publication number: JPS5921672B2
Application number: JP50133038A
Authority: JP
Inventors: 猛内田; 保昌木越; 敏章鷲田
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1975-11-07
Filing date: 1975-11-07
Publication date: 1984-05-21
Also published as: JPS5257576A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は磁気浮上装置の技術を応用し、磁気吸引力によ
り上下、前後、左右の３方向同時ランダム波形で加振す
ることが可能な振動発生装置に関する。

従来磁気力を応用した振動発生装置としては動電型の加
振機がある。

一般に動電型の加振機は第１図に示すように枠５中にエ
アーサスペンション２で浮かせた加振台１を軸７に固定
されたマグネット３と加振台１と連結されている連結棒
８に固定される駆動コイル４とより構成されている。

加振台１の駆動は駆動コイル４とマグネット３とにより
発生する磁気力を用いて加振台１を上下に動かせている
。

また方向可変ハンドル６を用いて枠５を回転させること
により横方向の加振もできるようにしている。

この従来型の磁気力を応用した振動発生装置は以上のよ
うな構造のため次のような欠点が見られる。

（１）エアーサスペンション装置などの付加が必要。

（２）加振台の固有振動数が空気ばねの特性により左右
され、０〜数数Ｈｚ塵の低振動数範囲の加振は特性が悪
（なりできない。

（３）同時３方向の振動加振はむずかしい。

たとえできたとしても非常に犬がかりな装置となる。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、磁気浮
上装置の技術を応用し、加振台を磁気吸引力にて直接浮
かせ、１方向の振動のみならず、３方向同時のランダム
波形などを正確に付加させ得ること、また加振台の実波
形としては、変位、速度、加速度例れの制御をも可能と
する振動発生装置を提供することを目的とする。

次にこの発明の一実施例を図を参照して説明する。

第２図、第３図は本発明の加振台の原理図を示す断面図
および平面図である。

図中９は鉄板などの磁性板よりなる四角形状の加振台で
ある。

加振台９の上下、前後、左右方向に、マグネット１０ａ
、１０ｂ、１０ｃを加振台方向にマグネット面を向かせ
、加振台とあるギャップを持たせて、相対する位置にマ
グネット保持枠１５に固定されている。

（本図の場合は上下２個づつ各４組合計８個のマグネッ
ト及び前後、左右方向のマグネット各４個の配置を１例
として示しである）このマグネット保持枠１５は剛性の
あるＡｔ製等のフレーム１１に固定されている。

また加振台９の下方向に配置されるマグネット保持枠１
５には例えばゴムなどのクッション材１６が貼り付けで
ある。

この面の高さはマグネット表面より高くしておき、試験
時以外の、マグネットに電流が流れていない時の加振台
９をマグネツ）１０ａに当てることなく安置させる。

さらに加振台９上の供試品取付位置のじゃまにならない
適当な位置には加振台９の振動加速度を検出する振動加
速度計１２およびフレーム１１に固定され、加振台９と
対面させたギャップ検出器１３を設置し、これらの出力
を制御回路が組込まれているマグネット電流制御盤１４
に導き、この制御盤１４と電気的に接続されたマグネッ
ト１０ａ、１０ｂ、１０ｃに流れるマグネット電流を制
御し、加振台９に希望する振動を与える構造にしである
。

この様な構造の磁気吸引力を応用した振動発生装置を用
いて供試品の振動試験を行なうには、加振台９上に供試
品１７を固定し、希望する振動波形、振動数、振動加速
度等を制御盤１４で設定し、電源を入れマグネット電流
をマグネット１０ａ、１０ｂｔ１０ｃに流
す。

ことでまず加振台９の上側に配置されたマグネツ）１０
ｃに直流電流を流して付勢し、加振台９を浮上させる。

このときギャップ検出器１３でギャップを検出し、所定
の位置に静止するようにする。

次にこれを基準として、所望の振幅分を得るために交流
電流を同じマグネット１０ａに流して重畳させる。

しかしながら上記により浮上した加振台９は、常にＩＧ
の重力で下側に引張られている。

そこで加振台９の下側に配置されたマグネツ）１．０
ａに交流電流を流し、重力による変位減少分を補正す
る。

この場合下側のマグネツＮＯａに流す交流電流と、上側
のマグネツＮＯａに流す交流電流の位相が異なることは
もちろんである。

ランダム波形の場合も同じ要領で電流を流せばよい。

か（してマグネットには吸引力が働き加振台９は浮いた
状態になり制御盤１４で設定した振動波形、振動数、振
動加速度等がこの加振台９に再現され供試品１７の振動
試験が可能となる。

また振動加速度計１２およびギャップ検出器１３を第４
図ａ、ｂに示すように振動加速度計は上下、前後、左右
方向の振動加速度がとれるようそれぞれの方向の位置１
２ａ、１２ｂ、１２ｃに１個づつ計３個を加
振台９上に取付け、またギャップ検出器は加振台の上側
すみの位置１３ａに各１個づつ計４個、前後方向の位置
１３ｃに２個、左右方向の位置１３ｂに２個配置し、上
下、前後、左右方向の加速度、ギャップを検出し、フィ
ードバック制御を行ない波形の修正を行なう。

また加振台９の傾きは４個の上下方向位置１３ａのギャ
ップ検出器１３で検出された電気信号出力でマグネツ）
１０ａの動作電流を制御し、あらかじめ設定されたギャ
ップに振動台を位置させる。

このギャップ検出信号は、振動台の大きさに応じ４点あ
るいは３点とし、４点の場合は任意の隣接２点をとりそ
の値を算術平均、２乗平均等の物理的平均化を行なうよ
うにする。

加振台９の回転は加振台９の前後、左右方向の側面位置
１３ｂｔ１３ｃに相対してクレーム１１に固定されたそ
れぞれのギャップ検出器１３で検出し修正を加える。

このようにして構成された振動発生装置は振動数範囲と
してＤｃ〜１００Ｈ２１度、振巾は±１０朋程鹿のもの
が正確に得られる。

なお磁気吸引力を応用し、加振台９を空中に浮かした状
態で加振する方法での変形例としてＡｔフレーム１１等
に固定されたマグネット１０ｂ。

１０ｃの代りに加振台９の側面とＡｔフレーム１１の側
面に第５図に示すようにリニアシンクロナスモータ１８
をとりつけ加振台９を浮かした状態でこのコイルの電流
をお左進方向に流すことにより生ずる反発力を利用し制
御を行なえば数十ｍｉｎ以上の大変位を与えることもで
き、また大容量化も可能である。

以上本発明の磁気吸引力を応用した振動発生装置により
得られる効果としては（１）加振台を磁気吸引力により完全に空中に浮かせる
ので、バネ系、油圧系、エアーサスペンション等の装置
も不要で、従来の振動発生装置に比べて簡単化される。

（２）加振台に対する抵抗としては空気抵抗のみである
ので外乱が小さくできる。

（３）１方向の振動のみならず３方向量時のランダム波
形を加振台に与えることができる。

（４）振動波形の修正がフィードバック制御等により極
めて良好に達成される。

（５）従来用いられている動電型の加振機と同様加振台
は、変位、速度、加速度何れの制御も可能である。

（６）振動数範囲としてはＤｃ〜１００Ｈｚ程度である
が、本装置の特徴の１つでもあるＤｃ〜数Ｈｚの低振動
数範囲でも波形をくずすことなく加振させることができ
る。

（力従ってこの加振台にリニアシンクロナスモータを用
いる等して水平動に対して大変位を与えられる様にする
こと、従来ある電気油圧制御で成される大容量の大変位
の振動加振機としても用いられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の振動発生装置の縦断面図、第２図は本発
明の振動発生装置の一実施例の原理を示す縦断面図、第
３図はその１部所面平面図、第４図ａ、ｂはその加速度
計およびギャップ検出器の配置を示すものでａは平面図
すは立面図、第５図は本発明の異なる実施例を示す要部
平面図である。９・・・・・・加振台、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ・・・
・・・マグネット、１１・・・・・・フレーム、１２・
・・・・・振動加速度計、１３・・・・・・ギャップ検
出器、１４・・・・・・マグネット電流制御盤、１５・
・・・・・マグネット保持枠、１６・・・・・・クッシ
ョン材、１７・・・・・・供試品。

Claims

【特許請求の範囲】

１中空部を有する枠体と、この枠体の中空部に上下、
前後、左右の３方向に移動自在とし、磁性材料で四角形
状に形成した加振台と、この加振台の平面内で前記加振
台に対向し上部および下部に配置されて前記枠体に取着
された複数対の第１のマグネットと、前記加振台の第１
の端面に対向し同一水平面に配置されて前記枠体に取着
された複数対の第２マグネツトと、前記第１の端面と直
交する前記加振台の第２の端面に対向し同一水平面に配
置されて前記枠体に取着された複数対の第３のマグネッ
トと、前記加振台の下面に対向する前記第１のマグネッ
トの上部に取着したクッション材とから成る振動発生装
置。