JPS61165042A - 振動消振装置 - Google Patents

振動消振装置

Info

Publication number
JPS61165042A
JPS61165042A JP293885A JP293885A JPS61165042A JP S61165042 A JPS61165042 A JP S61165042A JP 293885 A JP293885 A JP 293885A JP 293885 A JP293885 A JP 293885A JP S61165042 A JPS61165042 A JP S61165042A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
phase
real part
gear
hull
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
Application number
JP293885A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiaki Mitsuyama
満山 慶明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP293885A priority Critical patent/JPS61165042A/ja
Publication of JPS61165042A publication Critical patent/JPS61165042A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は船舶や構造物等の振動体の振動と逆位相で振幅
の等しい振動を起振機により発生させ、上記振動体の振
動を相殺し消振させる振動消振装置に関するものである
〔従来の技術〕
例えば従来の船体振動消振装置では、第6図に示すよう
に2本のロータJa、2hが図示しない同一台板上に軸
支されており、互いにかみ合う歯車3&+3bにより結
合されていて、これらのロータ1&、2*には、それぞ
れ不平衡重錘の付いたフライホイール1bおよびフライ
ホイール2b + 2cが取付けられている。
この2本のロータl a e 2 aは、電動機5によ
り歯車4を介して逆方向に同一回転数で回転される。
片方のロータ2aに取付けられた歯車3bには、これと
対向する静止側に、回転/4’ルス検出器8aが設置さ
れ、検出器8aからの出力は速度検出部9bおよび位相
検出部10hへ供給されている。
また、プロペラ軸6のターニングギヤ等の歯車7には、
これと対向する静止側に、回転/fルス検出器8bが設
置され、この検出器8bからの出力は速度検出部9m+
位相検出部717&へ供給されている。
位相検出部10mには、位相設定器10bからの出力も
供給されている。
速度検出部9h 、9bからの出力は、その出力差を求
めた後、加算器1ノに入力され、この速度差信号と位相
検出部10hからの出力信号とは加算され、速度制御器
ノ2を通し、電動機5への電源線Bに介装された開閉器
13に接続されている。
なお、第6図の符号Eは電源を示している。
上述の構成により、従来の船体振動消振装置では、電動
機5により歯車3 a 、 3 b、4を介して不平衡
重錘付きフライホイール1b、2b。
2Cの取付けられた2本のロータl & r 2 mを
同一回転数で逆方向に回転させる。
不平衡重錘の重量は、2本のロータ間で同一に設定され
、2本のロータ間で不平衡重錘の相対位置が真上および
真下で一致するように合わせておくと、起振力は回転数
の2乗に比例して、不平衡重錘の総重量に比例した上下
方向の起振力が消振機台板に作用し、振動を励起する。
この時の励振周波数、すなわち消振機ロータの回転数は
、ディーゼル主機やプロペラ変動水圧等の起振力による
船体振動に、以下に示す手順で一致させる。
まず、プロペラ軸回転速度を求めるために、プロペラ軸
6の歯車とこれに対向する静止側に設置した回転パルス
検出器8bにより、プロペラ軸60回転パルス信号を検
出する。
この回転パルス信号に基づいて速度検出部9aにより周
波数−電圧変換を行なう。
同様に、消振様回転速度も速度検出部9bにより求めら
れて、この消振様回転速度とプロペラ軸回転速度との差
が求められ、その差の信号が加算器1ノに入力する。
消振機Cでは、ディーゼル主機やプロペラ変動水圧等の
起振力による船体振動に対し、逆位相の船体振動を発生
させるために微小な位相角まで調整する必要があり、プ
ロペラ軸6の回転パルス信号と消振機ロータ1 m +
 2mの回転・ぐルス信号との位相差を位相検出部10
aにより検出し、この出力と位相設定器10bの設定値
との差分は加算器1ノに入力される。
加算器)lでは、速度差分および位相差分を加算して速
度制御器12へ送る。
この速度制御器12では、これらの加算信号から制御信
号へ変換し、開閉器13により、電源Eから電動機5へ
供給される電源を調整する。
この調整により、消振機Cのロータ7m。
2aの回転速度を、プロ被う軸回転速度に等しく制御す
る。
ところで、消振しようとする船体振動の周波数が、プロ
4う軸回転数の複数倍次数の場合には、消振機ロータ回
転・4ルス検出部の歯車の歯数をプロペラ軸回転パルス
検出部の歯車の歯数の次数比分の1にすることで消振機
ロータの回転数をプロ被う軸回転数の次数比倍にする。
〔発明が解決しようとする問題点〕
一般に起振力を決める不平衡重錘の重量及び位相設定器
の設定値は船舶の試運転時等で最適の消振効果の得られ
る値に設定される。また船舶航走時の船体振動は船体の
振動特性と、プロペラ変動水圧等の起振力によって決ま
る。さらにこれらの船体振動特性およびプロペラ変動水
圧とも船体負荷や吃水等の影響で変化するため、上記設
定値を常に適した値に保つことは困難である。従って従
来の振動消振装置は、例えば比較的起振力変化の少ない
ディーゼル主機からの低周波域の消振装置としてしか実
用化されていないものであり、振動体実機稼動時の振動
に対しては即応できないという問題点があった。
本発明は上記従来の問題点を解消するために提案された
ものであり、振動体実機稼動時の振動に対して即応でき
る振動消振装置を提供することを目的とするものである
。  。
〔問題点を解決するための手段〕 本発明による振動消振装置は、船舶や構造物等の振動体
の振動と逆位相で振幅の等しい振動を起振機により発生
させ上記振動体の振動を相殺し消振させる振動装置にお
いて、上記振動体の振動を検出する手段と、励振周波数
を検知する手段と、振動信号よりフーリエ変換により得
られる励振周波数成分の実数部および虚数部の情報を求
める手段とを備え、上記実数部および虚数部の中の何れ
か一方で上記起振機の起振力を制御し、他方で位相を制
御することを特徴とするものである。
〔作 用〕
本発明によれば、船舶や構造物等の振動体の振動と逆位
相で振幅の等しい振動を起振機により発生させ、主振動
体の振動を相殺し消振させる振動消振装置において、上
記振動体の振動を検出し、7一リエ変換操作を行ない、
これにより得られた実数部および虚数部の各振幅値を用
いて直接消振装置の起振力および位相を制御するように
して、前記従来の問題点を解消し得るようにしたもので
ある。
〔実施例〕
本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明する
第1図は本発明を船体振動消振装置に適用した場合の一
実施例の全体構成を示す図、第2図および第3図はそれ
ぞれ本発明の一実施例におけるフライホイールの起振力
制御機構および歯車箱の内部機構を示す図、第4図は本
発明の一実施例における電動パランサの効果原理を説明
するための図、第5図(4)(B) (C)■)はそれ
ぞれ本発明の制御原理を説明するだめの図である。
第1図に示す本発明の一実施例においては、2本のロー
タJh+2aが図示しない同一台板上に軸支されており
、互いに噛み合5歯車3 a13bにより結合されてい
るとともに、これらのロータl*p2轟にはそれぞれ不
平衡重錘のついたフライホイールlb’およびフライホ
イール2b’*2c’が取付けられている。これらの2
本のロータlh、2hは電動機5により歯車4を介して
それぞれ逆方向に同一回転数で回転される。
一方のロータ2aに取付けられた歯車3bには、これに
対向する静止側に回転パルス検出器8aが設置され、こ
の回転−々ルス検出器8gがらの出力はトラッキングア
ダプタ22を介してフーリエ変換装置21に結線されて
いる。またプロ被う軸6の歯車7には、これと対向する
静止側に回転パルス検出器8bが設置されこの回転パル
ス検出器8bからの出力は速度検出部9へ供給されてい
る。速度検出部9からの出力は速度制御器J2を通し電
動機5への電源線Bに介装された開閉器J3に接続され
ている。船体振動を検出する振動検出器20の出力は7
−リエ変換装置2ノへ入力される。7−リエ変換装置2
ノの出力は、一方は速度制御器12へ、他方は電源Eと
起振力調整用電動機25とを結線する電源線りに介装さ
れた起振力調整用制御器24へ出力される。起振力調整
用電動機25の出力軸は第3図に示す歯車箱26に接続
される。
第2図に示すように、ロータ1hr2h上の7ライホイ
ールib’r2b’+2a’内には、不平衡重錘30が
カクンタウェイト35と相対して、がシト3ノにより半
径方向に移動できるように配置されており、このがシト
3ノ上に固定されたかさ歯車32が、かさ歯車3 J 
a + 33 bにそれぞれかみあって、内部軸34 
g + 34 bに接続されている。
また、第3図に示すように、歯車箱26内では、ロータ
1&の端に歯車40が固定され、これは遊星歯車装置の
内歯歯車42に固定された歯車4ノにかみあっている。
この内歯歯車42Vcは、遊星歯車43がかみあい、こ
れを支持する遊星キャリア44には、起振力調整用電動
機25(第1図参照)の軸50に固定された歯車46と
かみあう歯車5ノが固定されている。
また、遊星歯車43の内側には太陽歯車45があり、こ
の太陽歯車45の回転は、歯車47〜49を介して内部
軸34mへ伝えられ、さらに、歯車27&、27bを介
してロータ2aの内部軸へ伝えられる。
上記本発明の一実施例の作用について説明する。
消振装置の起動時は、プロペラ軸6の回転速度検出部9
の出力に従いプロペラ軸回転速度の設定次数倍に制御す
る。ここで設定次数とはプロペラ変動水圧を起振力とす
る振動の消振を目的とする場合プロペラ翼枚数に相当し
5枚翼の場合5次となる。フーリエ変換装置2ノでは、
振動検出器20の出力をトラ、キングアダプタ22の出
力を基準にして消振様回転数成分の振動振@をフーリエ
変換により求める。振動データxtと7−リエ変換結果
&、工の関係は次式で示される。
ここで ω:消消振機転転数角速度(rad/sec 
)X((tlJ ”振動振幅 θ(clJ):消振被回転に対する振動位相R(w)’
振動振幅の実数部 I(cc+)”振動振幅の虚数部 T:解析区間 7−リエ変換結果の実数部R11致数工のうち実数部R
は、起振力調整用制御器24へ、虚数部工は、速度制御
器ノ2へ接続され起振力及び位相の制御を行なう。
第4図は電動パランサの効果原理を示すもので、第4図
において、点Vは、消振機が作動しない時の船体振動を
グロ4う軸回転ω、を基準にして0を原点とした極座標
軸で示したものであり、Rは実軸、工は虚軸を示す。A
は船体振動振幅でθは、プロペラ回転に対する位相差で
ある。又Bを半径とする円Cは船体振動がない時消振機
を船体振動Vと同一周波数で作動させた時の励振振動を
示し、その振幅はBである。
円C′は、船体振動Vと消振機による励振振動臼Cを合
成したものすなわち実際の航走時における船体振動Vの
時、消振機をプロペラ回転ω、に対し糧々の位相で作動
させた時の効果臼である。
この第4図より消振機による励振振動の位相が船体振動
Vと同位相θの時、合成振動B l/は船体撮動Vと消
振機による励振振動Bの単純加算となる。逆位相の場合
、合成振動B、Iは船体振動Vと消振機による励振振動
Bの差になる。この例の場合には、B、7点に振幅がな
るように位相を制御しさらKV−Bまで起振力を増せば
最も良い消振効果が得られる。
第5図(4)(B) (C’) (D)はそれぞれ上記
のように制御するための制御原理を示すもので、第5図
の中でωは消振機の回転を、Rは消振機の回転を基準に
して船体振動をフーリエ変換した時の実数部を、Iは虚
数部を示し点Vは船体振動を極座標軸で示したものであ
る。第5図(A)は、起振力が不足の場合であり、第5
図(B)は起振力が過大の場合である。すなわち起振力
の制御は船体振動Vのフーリエ変換結果の実数部が零に
なるように制御すればよい。第5図C)は位相が進んだ
場合を示す。この場合消振機の回転を下げ位相を遅らせ
る。第5図の)は位相が遅れた場合を示す。
この場合消振機の回転を上げ位相を進める。すなわち位
相の制御はフーリエ変換結果の虚数部が零になるように
制御すればよい。本発明においては、実数部、虚数部が
零の場合すなわち船体振動Vの振幅がたえず零になるよ
5に制御する。
消振機Cの起振力制御機構としては、第1図〜第3図に
示すように、フライホイールノb’+2b′、2c′内
には不平衡重錘30があり、ボルト3ノを回転させるこ
とにより半径方向に移動できる。
この半径方向の外周方向へ不平衡重錘30が移動した時
、不平衡モーメントが大きくなり、起振力は増す。
また、最も中心寄りに不平衡重錘30が移動した時、カ
ウンタウェイトとつりあい不平衡モーメントとは零にな
り起振力もゼロになる。
不平衡重錘移動用?ルト31はこれに固定されたかさ歯
車32により、回転させられるが、これにかみあう内部
軸34mおよびかさ歯車33と、ロータ7a+2mとの
回転数が一致している時は、ボルト3ノは作動せず、不
平貴重・  錘30は移動しない。
歯車箱26では、ロータ1 m 、 2aの回転数と消
振機の起振力調整用電動機25の回転数とを遊星歯車装
置により加減算し内部軸34aに伝える。
ロータ2aでは、2つのフライホイール2b′。
2c’の不平衡重錘30に同時に移動させるため、かさ
歯車32には2つの内部軸34&、34bを設ける必要
がある。
このとき、2つの内部軸34 a + 34 bの起振
力調整用の回転方向は逆になるためフライホイール2c
’のデルト31は、フライホイール2b′のデルト31
と逆方向のネノとなっている。
〔発明の効果〕 以上により本発明によれば、船舶や構造物等の振動体の
振動を検出し、フーリエ変換操作を行ない、これにより
得られた実数部および虚数部の各振幅値を用いて直接消
振装置の起振力および位相を制御するようになされてい
るので、振動体実機稼動時の振動に対して即応でき、例
えば船舶の積載量や吃水等により複雑に変化する振動応
答に対し、振動を検出し常に最適の消振効果が得られる
ように消振機を制御することができる等の優れた効果が
奏せられるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を船体振動消振装置に適用した場合の一
実施例の全体構成を示す図、第2図および第3図はそれ
ぞれ本発明の一実施例におけるフライホイールの起振力
制御機構および歯車箱の内部機構を示す図、第4図は本
発明の一実施例における電動パランサの効果原理を説明
するだめの図、第5図(4)03) (C)■)はそれ
ぞれ本発明の制御原理を説明するための図、第6図は従
来例の構成を示す図である。 la、2a・・・ロータ、ib  + 2b  r 2
c’ −・−フライホイール、3a、3b14・・・歯
車、5・・・電動機、6・・・プロペラ軸、8a + 
8 b・・・回転、fルス検出器、9・・・速度検出部
、12・・・速度制御器、20・・・振動検出器、2ノ
・・・フーリエ変換装置。 22・・・トラッキングアダプタ、24・・・起振力調
整用制御器、25・・・起振力調整用電動機、26・・
・歯車箱。 出願人復代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第2図 第3図 第4図 第5図 (A)       (B) (C)       (D) 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 船舶や構造物等の振動体の振動と逆位相で振幅の等しい
    振動を起振機により発生させ上記振動体の振動を相殺し
    消振させる振動消振装置において、上記振動体の振動を
    検出する手段と、励振周波数を検知する手段と、振動信
    号よりフーリエ変換により得られる励振周波数成分の実
    数部および虚数部の情報を求める手段とを備え、上記実
    数部および虚数部の中の何れか一方で上記起振機の起振
    力を制御し、他方で位相を制御することを特徴とする振
    動消振装置。
JP293885A 1985-01-11 1985-01-11 振動消振装置 Pending JPS61165042A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP293885A JPS61165042A (ja) 1985-01-11 1985-01-11 振動消振装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP293885A JPS61165042A (ja) 1985-01-11 1985-01-11 振動消振装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61165042A true JPS61165042A (ja) 1986-07-25

Family

ID=11543295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP293885A Pending JPS61165042A (ja) 1985-01-11 1985-01-11 振動消振装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61165042A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63293283A (ja) * 1987-05-23 1988-11-30 株式会社 九段建築研究所 高層構築物の起震制震装置
JPH01169141A (ja) * 1987-12-22 1989-07-04 Haamonitsuku Drive Syst:Kk 振動抑制装置
FR2653514A1 (fr) * 1989-10-20 1991-04-26 Matra Sep Imagerie Inf Dispositif d'amortissement actif de vibrations.
JP2010512495A (ja) * 2006-12-15 2010-04-22 ソレタンシュ フレシネ 構造物の振動制御装置
JP5883175B1 (ja) * 2015-02-27 2016-03-09 西芝電機株式会社 消振機の回転位相検出器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63293283A (ja) * 1987-05-23 1988-11-30 株式会社 九段建築研究所 高層構築物の起震制震装置
JPH01169141A (ja) * 1987-12-22 1989-07-04 Haamonitsuku Drive Syst:Kk 振動抑制装置
FR2653514A1 (fr) * 1989-10-20 1991-04-26 Matra Sep Imagerie Inf Dispositif d'amortissement actif de vibrations.
JP2010512495A (ja) * 2006-12-15 2010-04-22 ソレタンシュ フレシネ 構造物の振動制御装置
JP5883175B1 (ja) * 2015-02-27 2016-03-09 西芝電機株式会社 消振機の回転位相検出器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5347884A (en) Method and apparatus for cancellation of rotational unbalance
US5005439A (en) Inertia force generating device
JPS6014929B2 (ja) 磁気懸垂方式ロ−タ−に於ける同期妨害補償装置
KR900005251A (ko) 내연기관의 엔진 성능 검사 장치용 토오크 제어 시스템
JPH10504633A (ja) 振動補償装置
US11555528B2 (en) Variable rotary mass vibration suppression system
RU2712467C1 (ru) Способ и система управления для регулирования вибраций пропульсивного агрегата судна
JPS61165042A (ja) 振動消振装置
US11472540B2 (en) Variable rotary pendulous mass vibration suppression system
JPS63101539A (ja) 機関のバランスシヤフト駆動装置
JPH03168442A (ja) 舶用駆動軸の捩り振動減衰装置
JP3154597B2 (ja) アンバランス加振機を用いた能動制振装置
WO2015051057A1 (en) Dual-frequency active vibration control
JP4894832B2 (ja) エンジントルク変動検出システム
CN109936317B (zh) 一种力矩补偿器控制方法及装置
JPS59124488A (ja) 船体振動消振装置
JPH10138988A (ja) スラスター付船舶の振動防止装置
JPH05332394A (ja) 制振装置
JPH0214573B2 (ja)
JPS5977145A (ja) 可変出力式起振装置
JPS61206841A (ja) 起振力可変形消振機
KR20040031646A (ko) 2 개의 엔진을 가지는 엔진 장치
JPS59117935A (ja) 船体振動消振装置
JPS60256641A (ja) 往復動機関のバランサ装置
JPS58203248A (ja) 消振機の制御装置