JPS6098238A - 防振装置 - Google Patents

防振装置

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JPS6098238A
JPS6098238A JP20267783A JP20267783A JPS6098238A JP S6098238 A JPS6098238 A JP S6098238A JP 20267783 A JP20267783 A JP 20267783A JP 20267783 A JP20267783 A JP 20267783A JP S6098238 A JPS6098238 A JP S6098238A
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JP
Japan
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vibration
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vibration system
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JP20267783A
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Seiji Watanabe
渡辺 清治
Akira Teramura
彰 寺村
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Ohbayashi Gumi Ltd
Obayashi Gumi Ltd
Original Assignee
Ohbayashi Gumi Ltd
Obayashi Gumi Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/10Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
    • F16F7/1005Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect characterised by active control of the mass

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace 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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は防振装置に関し、特に振動発生源に別個に構
成した振動系を移動可能に連結し、発散振動の減衰を行
なう防振装置の改良に関する。
クラッシャ、振動篩、コンプレツ→ノ等の振動発生源は
、通常機械基礎等を介して据付けられるが、同一敷地内
に設置される他の機械基礎、建物等の構造物、建物の床
版等に振動を与え作業環境を悪化させるだけでなく、設
置地盤を介して振動公害を隣接住宅地等に及ぼす。
このため、従来は機械基礎と振動発生源との間に防振ゴ
ム等の振動吸収体を介在させることが行なわれていたが
、振動発生源が大型である時には防振効果が余り発揮さ
れず、且つ振動発生源の振動が逆に大きくなることもあ
って、近時大型の振動発生源のに対してはいわゆるダイ
ナミックバランサー装置と称される防振装置が提供され
ている。
このダイナミックバランサー装置は、振動発生源にバネ
要素と質芭要素で別個に構成した振動系を連繋させ、こ
の振動系の振動数と振動発生源の振動数とを一致させ、
振動発生源と該撮動系とで共振状態を創出することで防
振効果を得るものである。
しかし、従来提供されてきたダイナミックバランサー装
置には、以下に示す問題があった。
すなわち、振動発生源の振動モードは、通常一定ではな
く運転条件9機種の変更・修理等によって種々に変化す
るが、従来の装置では手動によってこれに対応していた
ため、最適条件に迅速且つ確実に適合させることが極め
て困難であった。
また、ダイナミックバランサー装置もそれ自体設置当初
よりもある程度運転させた後の方が、馴染むため防振効
果が良好になる傾向があり、この点からも共振条件が変
動することが知得されていたが、従来の装置では、この
変動に対しても有効且つ迅速に対処できなかった。
この発明は、上述した如き従来の問題点に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、振動発生源
の振動モードに迅速且つ確実に追随し最適防振効果を得
ることができる防振装置を提供するところにある。
上記目的を達成するため、この発明は、振動発生源10
に別個に構成した振動系12を連繋させ、振動発生源1
0から周囲に発散される振動を減衰させる防振装置にお
いて、前記撮動系12を移動自在になずとともに、前記
振動発生源10の振動モードを検出する第1の検出手段
14と、前記振動系で減衰させた後の振動量を検出する
第2の検出手段16と、前記第1の検出手段14の振動
モードに基づいて前記振動系12を移動させる手段18
と、この振動系12の移動後の前記第2の検出手段16
の振動量と予め設定された振動mとの大小および振動系
12の移動の前後で前記第2の検出手段16の振動の大
小を判別する手段と、この判別に基づいて前記移動手段
に特定方向の移動を支持する手段とを備えた制御器20
とからなることを特徴とする。
以下、この発明の好適な実施例について添付図面を参照
して説明する。
第2図はこの発明に係るダイナミックバランサー装置(
防振装置)の全体の1取略説明図である。
同図に示すダイナミックバランサー装置は、振動発生源
10として、例えばクラッシャが構造物22の上階に設
置され、この構造物22の基礎24と前記振動発生源1
0を支持する機械基礎との間に設置されている。
上記振動発生源10には、その振動モードを検出する例
えば振動周波数計2回転計等の第1の検出手段14が装
着されており、上記構造物22の側壁26には、ダイナ
ミックバランサー装置で減衰させた後の振動量を検出す
る第2の検出手段16、例えば換振器が装着されている
この場合、上記第2の検出手段16は、構造物22の側
壁26でなく基礎24に取付けてもよい。
上記振動発生源19に連繋され、共振状態を創出する振
動系12は、水平梁28上に移動自在に設置された質量
要素30とバネ要素329)ら構成され、駆動モータ3
4およびアクチュエーター36で移動駆動され、且つそ
の移動mは位置検出器38で測定される。
一方、上記第1おJ:び第2の検出手段14.コロおよ
び位置検出器38の検出量はモニター40に表示される
とともに、第1および第2の検出手段14.16の測定
値は、それぞれアナログ−デジタル変換器(A/D変換
器)41を介して制御器20に入力される。
この制御器20は、具体的にはいわゆるマイクロコンピ
ュータで構成されてd3す、CPU42どROM44お
1びRAM46.データアウトプットユニツ1〜(D−
0ン48とからなり、ROM44にはCPU42を制御
するプログラムが書込まれており、CPU42はこのプ
ログラムに従って上記第1および第2の検出手段14.
16から必要とされるデータを取り込んだり、あるいは
これをRAM46に書込んだり、さらにはRAfv14
6との間でデータの授受をしながら演算処理し、その結
果をデータアウトプットユニツh(D−0)48から出
力づる。
そして、この出力信号は、モータ制御1ニツ1〜50に
入りされ、上記駆動モータ34を駆動し、振動系12の
位置を移動させる。
第3図および第4図は上記j辰動系12の具体的な例を
示すものである。
同図に示す振動系12は、鉄筋コンクリートで枠状に形
成された上記構造物22の基礎24上に載置されており
、この基礎24上にH形鋼からなる水平梁28を複数本
横方向に所定の間隔を置いて平行状態で渡設固定し、そ
れぞれの水平梁28゜28・・・・・・の両端は基礎2
4の外方にキャンチレバ一式にはね出しているとともに
、対向する一対の水平梁28のはね出し部28a間のそ
れぞれに、これと直交するように配置されたH形鋼で構
成する支持鋼材52と、その上部にボルトナツトで固定
された鋼板を積層した錘54が渡設されており、支持鋼
材52は第4図に示すように、それぞれ前記水平梁28
の上下面に摩擦の小さいすべり板56を介在させ、コイ
ルバネ58を装着した締付ボルト60でもって弾力的に
締付けられている。
上記支持鋼材52の上下端近傍には、上記アクチュエー
ター36(具体的にはスクリュージヤツキ)の伸縮する
プランジャ62の端部が一対ずつ係止され、このアクチ
ュエーター36は、略中央部に設置された上記駆動モー
タ34の回転軸と、複数の駆動連結軸64およびこの連
結軸64の中間に介在されたギヤボックス66を介して
連結されてあり、駆動モータ34をモータ制御ユニット
50を介して駆動すると、上記水平梁28の両端に対向
して設けられた支持m月52ど錘54をそれぞれ近接す
る方向および離間する方向(第3図に矢印で示す)に水
平梁28の長手方向に治って移動できるとともに、この
移動量はプランジャー62に配設した、例えばロータリ
ーエンコーダ。
ポテンションメーター等の位置検出器38で計測される
上述の場合、上記水平梁28および支持鋼材52は、上
記撮動系12のバネ要素32を構成し、上記錘54は質
量要素3oを構成しており、これらの長さ1幅2重量等
を適宜選択して上記振動発生源10と共振状態を創出す
ることで、水平および上下振動を同時あるいは個別に大
幅に減衰させることができる。
次に上記構成を備えICダイナミックバランザー装置の
作用について説明する。
第5図(a)、(b)、(C)は、上記制御器20で行
なわれる動作のフローチャートであり、同図(a )そ
のメインルーチン、同図(b’)はデータ収集ルーチン
、同図(C)は最適値検出ルーチンを示すものである。
第5図(a >に示すメインルーチンは、まず、上記振
動発生源10が駆動されると本発明のダイナミックバラ
ンサー装置もス♀ツチがオンされ始動される(ステップ
[相])。
次いで、上記振動発生源10に装着された第1の検出手
段14からの振動モード(この実施例では振動発生源1
0の回転数(R)でこれを測定しているため、以下の説
明では回転数(R)で行なう。)を読込み(ステップO
)、この振動モード(R)に対する上記振動系12の最
適位置が([)が設定されているか否かの判断をする(
ステップ@)。
最適位置く[)が設定されていると、その位置([)を
呼び出しくステップ(防、上記データアウトプットユニ
ット48を介してこれをモータ制御ユニット50に出力
しくステップ0)、振動系12をその位置にセットした
後、上記第2の検出手段16を介して振動系12で減衰
さμだ後の振動ff1(A)を読込み(ステップO)、
この振動m(A)と予め設定された許容振動ff1(A
o)との大小を判別しくステップ[相])、これが許容
振動m(Ao )以下であればそのままの状態で運転が
続行され、一定時間(△T)経過後毎に上記第1の検出
手段14の回転数(R)の読込が行なわれ(ステップO
〉、回転数(R)の変動判断がなされ(ステップ[相]
)、これが変動し′Cいなければ前記ステップQX戻り
更に一定時間(△]−)の経過後に回転数([<)の読
込みを行なうことを繰り返す。
ここで、上記ステラ1Φ回回転数(R)の変動があった
と判断されると、振動発生源10の振動モードが変化し
たことになり、回転数(R)が0か否かが判断され(ス
テップO)、これがOであることは振動発生源10が停
止していることを意味するため本装置も停止される。
一方、回転数(R)がOでないと判断されると上記ステ
ップ@に戻り上述したステップを繰り返すことになる。
また、上記ステップ@で振動ff1(A)が許容振動量
(Ao )以上の場合には、第5図(C)に示す最適値
検出ルーチンが実行される。
このルーチンでは振動の減衰曲線が放物線状となるため
、この最低値の近傍で且つ上記許容振動!(Ao)以下
の値を検索するものであって、上記ステップφ弁判断さ
れた回転数(R)に対する振動系12の最適位置([)
の補正を行なう。
まず、ステップ80で記憶されていた最適位置([)を
僅かに正方向に移動する信号を上記データアウトプット
ユニット48を介してモータ制御ユニット50に送り振
動系12を△Lだけ移動させ、移動後の振動量を上記第
2の検出手段16を介して取り込む(ステップ0)、次
いで移動の前後で振動量の大小を判断する(ステップO
)。
そして、移動後の振動t(AMが移動前(A>よりも小
または等しければ、次のステップゆ移動後の振動fit
(A−)と許容振動m (Ao )との比較をし、これ
が(Ao >よりも小または等しければ上記最適位置(
[)を([+△L)に修正して(ステップ[相])メイ
ンルーチンのステップOに戻る。
一方、移動後の振動ω(AIが許容振動量よりも小さく
なるL(=L+n△L)を検索し、これがめられた段階
で上記ステップ[相]を実行する。
また、上記ステップC米移動後の振動ff1(A−)が
移動前のそれ(A)よりも大であると判断されると、撮
動系12の移動方向が逆であることにな(「)の修正を
する。
さらに、上記メインルーチン(第5図(a))のステッ
プ72で回転数(R)に対づる最適位置([)の設定が
なされていないと判断されると、第5図(b)に示すデ
ータ収集ルーチンが実行される。
このルーチンでは、まずステップ■汁初期値の設定がな
される。
この初期値は、上記振動系12の移動可能な距離(L)
をOとして、上記第2の検出手段16で検出される減衰
後の振動111(A>を100に設定する(これらの初
期値をLo 、Aoとする)。
次いで、振動系12を上述しl〔初期値に設定して振動
fa(A、)を取り込み(ステップ○)、この振動量と
上記初期値(Ao’)との大小判断をする(ステップO
)。
この場合、初期値(Ao )は、振動量(A1)に対し
て充分大きな値に設定しておく。
そして、振動量(A1)が初期値(Ao )よりも小で
あれば、(Ao )を(A、)に移し替え(ステップ@
)、振動系12の初期値(Lo )に1を加え(ステッ
プO)、この値が最大移動距離(100)よりも小さい
ことを判断して(ステップO)、上記ステップOに戻り
再びステップOから順に繰り返す。
上述の操作を繰り返づうちに、減衰曲線が放物線である
ところからステップOr、移動の前後での移動最の大小
を判断しているため振動量の最小値(入)が検出される
すなわち、ステップOで移動さl!l、X後の振動量が
移動前の最小値よりも大きく状態であり、この値(入、
[)が回転数(R)に対する最適値どなる。
従って、この値が見出されるとこれを上記RAM46に
記憶しくステップO)、回転数(R)に対する最適デー
タの収集が終了するため、上記メインルーチンのステッ
プOに戻る。
なお、この最適データ収集ルーチンは、本発明の防振装
置を振動発生源10に連繋させた実際の移動状態で上述
したように実行ざlることも可能であるが、これを予め
人為的に種々の振動モードを創り出し、それぞれの最適
位置く「)を予め測定し、上記制御器20のRAM46
に記憶させておいてもよく、さらには実測を全く行なわ
ず机上で計算した最適値と思われる値を予めRAM46
に書き込んでおいてもよい。
このようにして設定された最適データも、上述したよう
に減衰後の振動量が許容値を越えると修正され、振動モ
ードに対する最適値に書き替えられるため何ら問題はな
い。
以上、実施例で詳細に説明したように、この発明に係る
ダイナミックバランサー装置は、振動モードの変化を第
1の検出手段14で常時監視しており、振動モードの変
化を迅速に感知でき、且つ変化した振動モードに対する
撮動系12の最適位置に迅速且つ確実にこれを移動させ
減衰後の振動量を許容値以下にすることができる。
また、振動発生源10の機種の変更、修理、ダイナミッ
クバランサー装置のなじみ具合によって振動モードが変
化した場合でも、これが検知されると振動系12の最適
位置データの修正が行なわれるため、常に振動モードに
対する最適データが確保され、振動発生w10からの周
囲に拡散される振動を許容値以下に減衰できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の構成を示すブロック図、第2図はこ
の発明の一実施例を示す全体図、第3図は第2図の振動
系の一例を示す平面図、第4図は第3図の側面図、第5
図はこの発明に係るダイナミックバランサー装置の制御
方法を示すフローチャート図である。 10・・・・・・振動発生源 12・・・・・・振動系
14・・・・・・第1の検出手段16・・・・・・第2
の検出手段18・・・・・・移動手段 20・・・・・
・制御器22・・・・・・構造物 24・・・・・・基
礎26・・・・・・側壁 28・・・・・・水平梁30
・・・・・・バネ要素 32・・・・・・質■要素34
・・・・・・駆動モータ 36・・・・・・フクヂュエ
ータ−38・・・・・・位置検出器 40・・・・・・
モニター41・・・・・・A/D変換器 42・・・・
・・CP U44・・・・・・ROM ”46・・・・
・・RAM48・・・・・・D・0 50・・・・・・
モータ制御ユニット52・・・・・・支持鋼材 54・
・・・・・鍾56・・・・・・すべり板 58・・・・
・・コイルバネ60・・・・・・締付ボルト 62・・
・・・・プランジV−64・・・・・・駆動連結軸 6
6・・・・・・ギVボックス特許出願人 株式会社 大
 林 組 代 理 人 弁理士 −色針輔 第1図 0

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 振動発生源に別個に構成した振動系を連繋させ該振動発
    生源から周囲に発散される振動を減衰させる防振装置に
    おいて、該振動系を移動自在になすとともに、該振動発
    生源の振動モードを検出する第1の検出手段と、該振動
    系で減衰させた後の振動量を検出する第2の検出手段と
    、該第1の検出手段の振動モードに基づいて該振動系を
    移動させる手段と、該振動系が移動した後の該第2の検
    出手段の振動量と予め設定された振動量の大小および該
    振動系の移動の前後での該第2の検出手段の振動量の大
    小を判別する手段と、該判別に基づいて該移動手段に特
    定方向の移動を指示する手段とからなることを特徴とす
    る防振装置。
JP20267783A 1983-10-31 1983-10-31 防振装置 Granted JPS6098238A (ja)

Priority Applications (1)

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JP20267783A JPS6098238A (ja) 1983-10-31 1983-10-31 防振装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP20267783A JPS6098238A (ja) 1983-10-31 1983-10-31 防振装置

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JPS6098238A true JPS6098238A (ja) 1985-06-01
JPH0470498B2 JPH0470498B2 (ja) 1992-11-11

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ID=16461321

Family Applications (1)

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JP20267783A Granted JPS6098238A (ja) 1983-10-31 1983-10-31 防振装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006170876A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Hitachi Ltd Ct装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5773251A (en) * 1980-10-24 1982-05-07 Hitachi Ltd Vibration preventer
JPS57144488A (en) * 1981-03-02 1982-09-07 Tokyo Shibaura Electric Co Nuclear reactor building

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JP4488885B2 (ja) * 2004-12-17 2010-06-23 株式会社日立製作所 Ct装置

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JPH0470498B2 (ja) 1992-11-11

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