JPS6288837A - 免震装置 - Google Patents

免震装置

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JPS6288837A
JPS6288837A JP60226530A JP22653085A JPS6288837A JP S6288837 A JPS6288837 A JP S6288837A JP 60226530 A JP60226530 A JP 60226530A JP 22653085 A JP22653085 A JP 22653085A JP S6288837 A JPS6288837 A JP S6288837A
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displacement
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amplifier
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Fukutaro Kishimoto
岸本 福太郎
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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
    • F16F15/03Suppression 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 using magnetic or electromagnetic means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
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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) この発明は、例えば機械装置などを地震などの振動から
保護するTこめの免震装置に関するものである。
〔従来の技術〕
第4図は例えば特開昭59−46278号公報による従
来の免震装置を核融合装置に用いたものを示す断面図、
第5図は第2の基盤を取り除き、第2の基盤側からみに
平面図を示す。
この例は、核融合装置の耐震性を向上させるために免震
装置が用いられ1こものである。図において、(1)は
第1の基盤、(2)は第2の基盤、(3)は第1の基盤
(1)に設置された核融合装置本体、(5)は第1゜第
2の基盤(1)、(2)間で、中心柱(4)の軸の回り
に配置された華擦ダンパであり、第2の基盤(2)に固
定され、第1の基盤(1)下面と摺動する。(6)は第
1゜第2の基盤(1)、(2)間で、中心柱(4)の軸
の回りに例えば等角度で放射状に配置されrコ流体ダン
パ、この例では油圧ダンパであり、径方向に伸縮する。
(7)は第1.第2の基盤(1)、(2)間で、中心柱
(4)の軸の回りに配置された支持体であり、@lの基
盤(1)を第2の基盤(2)上に揺動自在に支持する。
支持体(7)は金属板とゴム板を交互にそれぞれ20〜
80枚積層し1こ構造であり、その重ね合せ部は円形と
なっている。まtこ、支持体(7) k下面の金属板は
それぞれ溶接などにより第1および第2の基盤(1) 
、 (2)に固定され、第1の基盤(1)の鉛直方向の
荷重に対しては十分側であり、第1の基盤(1)の水平
方向の荷重に対しては軟かいバネが実現できる。
次に動作について主に耐震機能を中心として説明する。
地震などにより第2の基盤(2)が水平方向に振動した
場合、支持体(7)がせん断変形してこの振動を吸収し
、第1の基盤(1)には地震の178〜115の振動し
か生じない。これによっていわゆる免震効果を得ていt
コ。また、第1の基盤(1)に生じ1こ振動は流体ダン
パ(6)によって振動エネルギを消散し、地震発生俊速
やかに減衰させていtこ。また、この流体ダンパ(6)
は1発生するであろう地震をあらかじめ予測し、これに
対応するように能力を調整することによって、地震時に
第1、第2の基盤(1) 、 (2)間に生じる相対変
位を所定範囲内に制限するようにしていた。これによっ
て核融合装置本体(3)と外部との配管などの接続部に
生じる変形を抑制していた。摩擦ダンパ(5)は1例え
ば摩擦係数を0.1程度にセットすることにより% 1
00gagまでの振動入力に対しては第1の基盤(1)
は第2の基盤(2)に安定して固定され、一般に大きな
災害をもtこらすとされる300ga/以上の地震に対
しては摩擦面にすべりを生じ、前述し1こ免震効果を得
るように設定されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の免震装置は以上のように構成されているので、十
分な免震効果を得ろtこめには、発生するであろう地震
を予測し、そυノ予測にもとすいて流体ダンパ(6)の
能力をあらかじめ調整することが必要であった。この地
震の予測は一般に高精度テ行なうことは困難であり、シ
1こがって、免震装置の調整を最良にできず、免震の精
度が下がるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するtこめになさ
れ1こもので、地震時などに基盤(1) 、(2)間に
働く減衰力を自動調整すること1こよって、精度よく免
震できる免震装置を得ることを目的としている。
〔問題点を解決する1こめの手段、〕 この発明に係る免震装置は、第1の基盤の振動加速度を
検出する加速度検出器、この加速度検出器からの出力を
増幅する加速度増幅器、第1の基盤と第2の基盤の相対
変位を検出する変位検出器、この変位検出器からの出力
を増幅する変位増幅器。
加速度増幅器からの出力と変位増幅器からの出力を入力
し、それぞれの絶対値を出力する絶対値化器、許容振動
の加速度と相対変位の限界を設定するリミット設定器、
このリミット設定器の出力と絶対値化器の出力から加速
度と相対変位の発生比率を求め、その比率に応じたゲイ
ン信号を出力する比較器、変位増幅器からの出力である
相対変位を入力し、これを微分して相対変位速度を出力
する微分器、この微分器からの出力と比較器からのゲイ
ン信号の積を演算する制御演算器、この制御演算器から
の出力を増幅する電力増幅器、及びこの電力増幅器によ
って駆動され、第2の基盤から第1の基盤に対して力を
発生する電磁ダンパを備え1こものである。
〔作用〕
この発明における免震装置は、免震装置の加速度と相対
変位の振動応答を設定値と比較し、その結果をもとに振
動減衰率を連続的に自動調整する。
この1こめ、第1の基盤に生じる加速度と、第1と簗2
の基盤に生じろ相対変位を常に許容限度内におさめ、両
者の応答とも最少にすることができる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図は一実施例による免震装置を示すブロック図である。
図において、(6)は電力増幅器(8)によって駆動さ
れ、第2の基盤(2)から第1の基盤(1)に対して力
を発生する電磁ダンパ、〈9)は電磁ダンパ(6)と第
1の基盤(1)を接続するリンク、αQは第1の基盤(
1)と第2の基盤(2)との間の相対変位を検出する相
対変位検出器、叩は相対変位検出器σqの出力信号を増
幅して相対変位BSを出力する変位増幅器、四は第1の
基盤(1)の加速度を検出する加速度検出器、C10は
加速度検出器(2)の出力信号を増幅して加速度ASを
出力する加速度増幅器、σ妥は加速度検出器叫と変位増
幅器αpの出力AS 、 BSを入力し、それぞれ絶対
値lAs1、IBsI  として出力下る絶対値化器、
四は免震袋[δに発生する許容振動の限界値を設定値と
するリミット設定器、σQは加速度と変位の絶対値lA
s1. IBsIをそれぞれ絶対値化器α4より入力す
ると共に、リミット設定器(6)より加速度と変位の設
定値A%Bを入力し、それぞれ発生IAsI、IBsI 比率A   B  を求め、その比率に応じたゲイン信
号Gを出力する比較器、αηは変位増幅器αυの出力B
Sを微分して相対変位速度Bsを出力する微分器、(ト
)は比較器αOの出力であるゲイン信号Gと微分器αη
の出力である相対変位速度ビSの積c −isを演算し
、電力増幅器(8)に入力する制御演算器である。
次にこの発明による免震装置の動作につぃて説明する。
この装置では、装置上に搭載される機器に許される振動
限界をもとに、リミット設定器(至)で加速度Aと相対
変位Bの値が設定され、比較器atiに信号が送られる
。この設定値のある例ではA−100gaff 、 1
3−20mm   である。この状態で地震の発生が待
機される。地震が発生すると、従来の免震装置と同様C
ご免震動作が行なわIt、第1の基盤(1)に発生する
振動は第2の基盤(2)に発生する振動より少なくなる
。この時の@1の基盤(1)に発生している加速度AS
と第1と第2の基盤(2)の相対変位BSはそれぞれの
振動検出器□□□、 (111で計測され増幅され1こ
後、絶対値化器α4によって絶対値化され、比較器αQ
に入力される。
比較器σQはリミット設定器(イ)からの設定値A。
Bと、加速度と変位の絶対値化器α4の出力信号IAs
I、IBsIを比較することによって、免震装置に発生
している加速度と変位の発生比率4Σl、 IBsIB を求め、その比率に応じ1こゲイン信号Gを出力する。
この比較器Qf19の動作を第2図を用いて説明する。
図は、横軸に相対変位BSの絶対値IBsI をリミッ
ト設定器μsの変位設定値Bで除した値、縦軸に加速度
ASの絶対値IAs+  を加速度設定値Aで除しtコ
値を示し1こものであり、振動が生じtこ時の信号の関
係を示している。この図の表現方法を用いると。
地震時の免震装置の減衰が最良に設定されており。
その応答が最適である場合には、時々刻々の加速度IA
sI/Aと変位1Bsl/Bはほぼ同じ値を示し。
直線りの上に分布する。
しかし、例えば加速度IAsI  が大きく、変位IB
sI  が少ない場合には、応答は図中のPの範囲とな
り、逆の場合はQの範囲となる。
今、応答がPS点であっ1ことする(加速度応答IAS
I が大きく、変位IBsI  が少ない)と、比較型
頭は直線りからの距離GSをゲイン信号として出力する
。以上が比較器OQの動作である。
一方、変位増幅器a時の出力である変位Bsは微分器Q
7)で変位速度信号B’Sに変換され、制御演算器(ト
)へ送られろ。制御演算器(7)は比較器αゆの出力G
と微分器aηの出力B’sの積G−B′s を演算し、
結果を電力増幅器(8)に出力する。第8図(a)〜(
d)は、以上の比較器USと制御演算器(7)の出力形
態を時間に対すル信号で示す波形図である。この図に示
すごとく、地震時の免震装置の応答に対して、加速度I
AsI/Aが変位1Bsl/Bに対して大きい場合はゲ
イン信号Gは負となり、逆の場合は正の値を出力する。
この比較器Hの出力Gと微分器C1ηの出力msの積G
・isが電磁タンパ(6)に与えるべき減衰の制御信号
Cとなる。
この制御信号Cは電力増幅器(8)によって増幅され、
電磁ダンパ(6)に送らnる。電磁ダンパ(6)はこの
信号を受け、制御信号Cに等しい力を、第2の基盤(2
)から第1の基盤(1)に作用させる。この作用が免震
装着の振動に対する最適な減衰力になる。
以上の動作にぼって、第1の基盤(])の加速匣Asが
大きくなりすぎ1こときには、電磁ダンパ(6)の減衰
力を少なくして免震効果を高めるように働き。
逆に第1と第2の基盤Fl) 、 (2)の相対変位B
Sが大きくなりすぎtこときには電磁ダンパ(6)の減
衰力を大きくして、免震効果を下げるように動作する。
以上の動作を、振動発生中宮に行なうことによって、リ
ミット設定器115で設定しtコ振#I限界を越えず、
さらに発生する振動が最小になるように免震動作を行な
うことができる。
しrこがって、従来必要であつ1こ流体ダンパ(6)の
能力を高精度であらかじめ設定する必要なしに、J+ら
ゆろ性質の振動(ζ対応可能な免震装置が実現できる。
また、上記実施例では、加速度検出器側及び変位検出器
CGで第1の基盤(1)と第2の基盤(2)の振動を検
出して比較器aeに入力したが、免震装置上に搭叙する
機器の加速度及び機器と第2基盤との相対変位を検出し
て、これを比較器(11に入力することによって搭載機
器の保護をより完全に行なうことも可能である。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、第2の基盤に対して
第1の基盤を免震する免震装置において。
第1の基盤の振動加速度を検出する加速度検出器、この
加速度検出器からの出力を増幅する加速度増幅器、第1
の基盤と第2の基盤の相対変位を検出する変位検出器、
この変位検出器からの出力を増幅する変位増幅器、加速
度増幅器からの出力と変位増幅器からの出力を入力し、
それぞれの絶対値を出力する絶対値化器、許容振動の加
速度と相対変位の限界を設定するリミット設定器、この
リミット設定器の出力と絶対値化器の出力から加速度と
相対変位の発生比率を求め、その比率に応じr、=ゲイ
ン信号を出力する比較器、変位増幅器からの出力である
相対変位を入力し、これを微分して相対変位速度を出力
する微分器、この微分器からの出力と比較器からのゲイ
ン信号の積を演算する制御演算器、この制御演算器から
の出力を増幅する電力増幅器、及びこの電力増幅器によ
って駆動され、第2の基盤から第1の基盤に対して力を
発生する電磁ダンパを備えることにより、装置の振動応
答を設定値と比較し、この結果をもとに電磁ダンパの減
衰力を制御して、精度の高い免震装置が得られる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例にょる免震装置を示すブロ
ック図、第2図はこの発明の一実施例による免震装置に
おいて振動が生じた時の信号の関係を示す図、第B図f
a)〜(d)はこの発明の一実施例による動作を時間に
対する信号で示す波形図、@4図は従来の免震装置を核
融合装置に用いたものを示す断面図、第5図は第4図の
第2の基盤を取り除いて第2の基盤側からみ1こ平面図
である。 (1)・・・第1の基盤、(2)・・・第2の基盤、(
6)・・・電磁ダンパ、(8)・・・電力増幅器、αQ
・・・変位検出器、συ・・・変位増幅器、■・・・加
速度検出器、C3・・・加速度増幅器。 α尋・・・絶対値化器、C15・・・リミット設定器、
Qfl・・・比較器、αη・・・微分器、(ト)・・・
制御演算器。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第2の基盤に対して第1の基盤を免震する免震装
    置において、第1の基盤の振動加速度を検出する加速度
    検出器、この加速度検出器からの出力を増幅する加速度
    増幅器、第1の基盤と第2の基盤の相対変位を検出する
    変位検出器、この変位検出器からの出力を増幅する変位
    増幅器、上記加速度増幅器からの出力と上記変位増幅器
    からの出力を入力し、それぞれの絶対値を出力する絶対
    値化器、許容振動の加速度と相対変位の限界を設定する
    リミット設定器、このリミット設定器の出力と上記絶対
    値化器の出力から加速度と相対変位の発生比率を求め、
    その比率に応じたゲイン信号を出力する比較器、上記変
    位増幅器からの出力である相対変位を入力し、これを微
    分して相対変位速度を出力する微分器、この微分器から
    の出力と上記比較器からのゲイン信号の積を演算する制
    御演算器、この制御演算器からの出力を増幅する電力増
    幅器、及びこの電力増幅器によつて駆動され、第2の基
    盤から第1の基盤に対して力を発生する電磁ダンパを備
    えた免震装置。
  2. (2)加速度検出器は、第1の基盤に設置された機械装
    置の加速度を検出することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の免震装置。
  3. (3)変位検出器は、第1の基盤に設置された機械装置
    と第2の基盤の相対変位を検出することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項又は第2項記載の免震装置。
JP60226530A 1985-10-09 1985-10-09 免震装置 Expired - Lifetime JPH0615895B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02275144A (ja) * 1989-04-17 1990-11-09 Ohbayashi Corp 制振装置
US5025599A (en) * 1989-01-17 1991-06-25 Kajima Corporation Compound seismic response and wind control system
WO2010147093A1 (ja) * 2009-06-16 2010-12-23 株式会社都市建築事務所 建物用回転免震装置および回転免震建物構造

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