JPS6318128B2 - - Google Patents
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- JPS6318128B2 JPS6318128B2 JP54009072A JP907279A JPS6318128B2 JP S6318128 B2 JPS6318128 B2 JP S6318128B2 JP 54009072 A JP54009072 A JP 54009072A JP 907279 A JP907279 A JP 907279A JP S6318128 B2 JPS6318128 B2 JP S6318128B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、振動台に重量物の被試験体を載せて
振動試験を行なう際のその振動台の制御装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a control device for a vibration table when performing a vibration test with a heavy test object placed on the vibration table.
構造物等の重量物を振動試験する際には、従来
の軽量物を振動試験する装置に比べて、その振動
台が大きくなり同時に重くもなるので、その上に
更に重量物を載せると、垂直荷重が極めて大きく
なり、このため試験のための振動に多大のエネル
ギーを必要とする。 When performing vibration tests on heavy objects such as structures, the vibration table is larger and heavier than conventional equipment for vibration testing light objects. The load becomes extremely large, and therefore a large amount of energy is required for vibration for testing.
例えば試験体と振動台との重量の合計が10トン
である場合、10トン用の加振用アクチユエータで
は振動試験を行うことができず、例えば15トン或
はそれ以上の能力を有するアクチユエータを用意
することが必要となり、装置が大型となり、かつ
高価なものとなる。しかも、仮に用意したとして
も、上述のように振動の毎に多大のエネルギーを
必要とする。 For example, if the total weight of the test object and the vibration table is 10 tons, a vibration test cannot be performed with a 10-ton vibration actuator, and an actuator with a capacity of 15 tons or more must be prepared. This makes the device large and expensive. Moreover, even if one were prepared, a large amount of energy would be required for each vibration as described above.
そこで、特に文献に記載されたものはないが、
従来から試験機の加振用アクチユエータのピスト
ンに重力と逆方向の上昇力を与えるための補償用
アクチユエータを設けることが行われている。し
かし、従来の装置では、振動台に重量の異なる重
量物が載置される毎に、補償用アクチユエータに
供給する圧力を手動によつて設定し直すという面
倒な作業が必要であつた。また、たとえ一度圧力
設定しても、時間の経過と共に補償用アクチユエ
ータから加振用アクチユエータへ油が漏れて補償
用アクチユエータの油圧が低下すると、十分な補
償を行なえなくなるため、その毎度油圧を上げて
やるための作業が更に必要であるという欠点があ
つた。 Therefore, although there is nothing specifically described in the literature,
Conventionally, a compensating actuator has been provided to apply a lifting force in the direction opposite to gravity to the piston of the excitation actuator of a test machine. However, in the conventional apparatus, it is necessary to manually reset the pressure supplied to the compensation actuator each time a heavy object of a different weight is placed on the vibration table. In addition, even if the pressure is set once, if oil leaks from the compensation actuator to the vibration actuator over time and the hydraulic pressure of the compensation actuator decreases, sufficient compensation will not be possible, so the hydraulic pressure must be increased each time. The drawback was that it required more work.
そこで本発明は上述したような従来のものの欠
点を解消するためになされたもので、補償用アク
チユエータが重量物及び振動台の重量を補償する
のに必要な圧力を、補償用アクチユエータ内の圧
力と加振用アクチユエータのピストンに加わる荷
重とに基づき設定して補償用アクチユエータに自
動的に供給するようにすることによつて、従来の
ような面倒な調整作業を必要としない振動台の制
御装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made in order to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional ones, and it is possible to reduce the pressure necessary for the compensation actuator to compensate for the weight of the heavy object and the vibration table by combining the pressure inside the compensation actuator with the pressure required to compensate for the weight of the heavy object and the vibration table. By setting the load based on the load applied to the piston of the vibration actuator and automatically supplying it to the compensation actuator, we have created a vibration table control device that does not require the troublesome adjustment work of conventional methods. is intended to provide.
この目的を達成するために成された本発明によ
る装置は、補償用アクチユエータに供給するため
の油圧を発生する油圧源と、該油圧源と前記補償
用アクチユエータとの間に設けられた電磁弁と、
前記加振用アクチユエータのピストンロツドの上
端と振動台との間に介在され、振動台とその上の
被試験体との合計重量に応じた信号を出力する荷
重検出器と、該荷重検出器の出力信号を上記合計
重量を補償するのに必要な圧力に相当する信号に
変換する特性回路と、前記補償用アクチユエータ
の圧力を検出し、該検出圧力に応じた信号を発生
する圧力検出器と、前記特性回路により変換され
た信号を目標値とし、該目標値と前記圧力検出器
からの信号とを比較する比較手段とを備え、該比
較手段により比較によつて得られる信号によつて
前記電磁弁を開閉して前記油圧源から前記補償用
アクチユエータへの油圧の供給を制御し、補償用
アクチユエータの圧力を前記合計重量を補償する
のに必要な値に調整するようにしたことを特徴と
する。 The device according to the present invention, which has been made to achieve this object, comprises: a hydraulic source that generates hydraulic pressure to supply the compensation actuator; and a solenoid valve provided between the hydraulic pressure source and the compensation actuator. ,
a load detector interposed between the upper end of the piston rod of the vibration actuator and the vibration table and outputting a signal corresponding to the total weight of the vibration table and the test object thereon; and an output of the load detector. a characteristic circuit that converts a signal into a signal corresponding to the pressure necessary to compensate the total weight; a pressure detector that detects the pressure of the compensation actuator and generates a signal according to the detected pressure; The signal converted by the characteristic circuit is set as a target value, and the comparison means compares the target value with the signal from the pressure detector. The present invention is characterized in that the supply of hydraulic pressure from the hydraulic pressure source to the compensating actuator is controlled by opening and closing the hydraulic pressure source, and the pressure of the compensating actuator is adjusted to a value necessary to compensate for the total weight.
以上の構成において、加振用アクチユエータの
ピストンロツドの上端と振動台との間に介在され
た荷重検出器は、振動台とその上の被試験体との
合計重量に応じた信号を出力する、該荷重検出器
の出力信号は、特性回路において、上記合計重量
を補償するのに補償旧アクチユエータに加える必
要のある圧力に相当する信号に変換される。この
変換された圧力信号は目的値とされ、該目標値は
比較手段において補償用アクチユエータの現実の
圧力を検出する圧力検出器の出力信号と比較され
る。この比較によつて得られる信号は油圧源と補
償用アクチユエータとの間に設けられている電磁
弁を開閉して油圧源から補償用アクチユエータへ
の油圧の供給を制御し、補償用アクチユエータの
圧力を上記合計重量を補償するのに必要な値に自
動的に調整する。 In the above configuration, the load detector interposed between the upper end of the piston rod of the vibration actuator and the vibration table outputs a signal corresponding to the total weight of the vibration table and the test object on it. The output signal of the load detector is converted in a characteristic circuit into a signal corresponding to the pressure that needs to be applied to the compensated actuator to compensate for said total weight. This converted pressure signal is taken as a target value, which target value is compared in a comparing means with the output signal of a pressure detector which detects the actual pressure of the compensation actuator. The signal obtained from this comparison opens and closes the solenoid valve provided between the hydraulic pressure source and the compensation actuator to control the supply of hydraulic pressure from the hydraulic source to the compensation actuator, thereby controlling the pressure in the compensation actuator. Automatically adjust to the value necessary to compensate for the total weight above.
以下、図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。１はサーボ弁２によつて駆動される加振用ア
クチユエータ、３はそのアクチユエータ１にピス
トン４を有するピストンロツド５が連通する補償
用のアクチユエータであり、そのピストンロツド
２の上端には荷重検出器６を介して振動台７が取
り付けられる。そしてこの振動台７の上に重量物
の被試験体８が載置あるいは取り付けられる。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is an excitation actuator driven by a servo valve 2; 3 is a compensation actuator in which a piston rod 5 having a piston 4 communicates with the actuator 1; a load detector 6 is installed at the upper end of the piston rod 2; A vibrating table 7 is attached via the vibrating table 7. A heavy object to be tested 8 is then placed or attached onto this vibration table 7.
そして、被試験体８を変位制御により振動試験
する場合には、加振指令信号源９からの指令信号
を加算点１０を介し、更に増幅器１１を介してサ
ーボ弁２に加え、これにより加振用アクチユエー
タ１を制御して被試験体８に振動を与える。その
際、振動台７の現実の変位は変位検出器１２で検
出され、増幅器１３を介して加算点１０に負帰還
信号として加わるので、これによつてサーボ制御
が行なわれ、被試験体８には指令信号に正確に一
致した振動が与えられるようになる。１４は加振
用の油圧源である。 When the test object 8 is subjected to a vibration test by displacement control, a command signal from the vibration command signal source 9 is applied to the servo valve 2 via the summing point 10 and further via the amplifier 11. The actuator 1 is controlled to apply vibration to the test object 8. At this time, the actual displacement of the shaking table 7 is detected by the displacement detector 12 and is added as a negative feedback signal to the summing point 10 via the amplifier 13, so that servo control is performed and the will be given vibrations that exactly match the command signal. 14 is a hydraulic pressure source for excitation.
以上において、補償用アクチユエータ３の有効
断面積は一定であり、従つて被試験体８と振動台
７の重量によつて垂下するピストンロツド５によ
るその補償用アクチユエータ３の圧力Ｐと、前記
被試験体８と振動台６の重量Ｗとは、第４図に示
すように一定の関係にある。本実施例はこの関係
を利用して、補償用アクチユエータ３の圧力を、
重量により指示された圧力に常時保持しようとす
るものである。 In the above, the effective cross-sectional area of the compensation actuator 3 is constant, and therefore the pressure P on the compensation actuator 3 due to the piston rod 5 hanging down due to the weight of the test object 8 and the vibration table 7 and the test object 8 and the weight W of the vibration table 6 have a constant relationship as shown in FIG. In this embodiment, by utilizing this relationship, the pressure of the compensation actuator 3 is
It attempts to maintain the pressure indicated by the weight at all times.
そのために被試験体８と振動台７の重量を荷重
検出器６で検出し、その信号Ewを圧力制御回路
１５において処理して電磁弁１６を制御すること
により、補償用アクチユエータ３の圧力を制御す
るものであるが、その現実の圧力は圧力検出器１
７によつて検出されて信号Epとして圧力制御回
路１５に負帰還されるので、全体はサーボ制御さ
れる。 For this purpose, the weight of the test object 8 and the vibration table 7 is detected by the load detector 6, and the signal Ew is processed in the pressure control circuit 15 to control the solenoid valve 16, thereby controlling the pressure of the compensation actuator 3. However, the actual pressure is measured by pressure detector 1.
7 and is negatively fed back to the pressure control circuit 15 as a signal Ep, so the entire system is servo controlled.
第２図は圧力制御回路１５の具体的回路図であ
る。荷重検出器６からの信号Ewは、静的には直
流出力であるが被試験体８が振動していた場合に
は、その質量と加速度に比例する荷重信号が重畳
して第３図に示すようになる。すなわち、いま被
試験体８と振動台７の質量をＭとすると運動によ
つて生ずる力Ｆは、Ｆ＝Mα（αは加速度）であ
るが、これを正弦波で考えると、変位Ｘ（ｔ）は、
Ｘ（ｔ）＝X0sinωt ………(1)
故に加速度αは(1)式を２回微分して、
α＝Ｘ（ｔ）＝−X0ω2sinωt ………(2)
となる。 FIG. 2 is a specific circuit diagram of the pressure control circuit 15. The signal Ew from the load detector 6 is statically a DC output, but when the test object 8 is vibrating, a load signal proportional to its mass and acceleration is superimposed, as shown in Figure 3. It becomes like this. That is, if the masses of the test object 8 and the vibration table 7 are M, the force F generated by the movement is F=Mα (α is acceleration), but if this is considered as a sine wave, the displacement X (t ) is : ) becomes.
一方ピストンロツド５の全ストロークは有限で
最大X0であるので、振幅一定のX0で振動させる
と、低サイクルになるほど加速度αの値はω2に
反比例して小さくなる。従つて、低サイクルでの
荷重検出器６の出力は重畳した信号に比例した直
流電圧に近くなる。 On the other hand, the total stroke of the piston rod 5 is finite and has a maximum of X 0 , so if it is vibrated with a constant amplitude X 0 , the lower the cycle, the smaller the value of the acceleration α is inversely proportional to ω 2 . Therefore, the output of the load detector 6 in low cycles becomes close to a DC voltage proportional to the superimposed signal.
いま、制御に必要な信号は静的荷重信号である
ので、以上のような理由により、信号Ewをロー
パスフイルタ１８を通過させることにより、ほぼ
理想的な直流信号Epfを得ることができる。そし
てこの信号Epfを第４図の特性回路１９に入力し
てやれば、その重量の信号Epfに対応した圧力信
号Epfを得ることができる。この両者は、
Epf＝Ｋ・Epf ………(3)
の関係にあり、この定数Ｋは前記したように補償
用アクチユエータ３の構造により一義的に決ま
る。そして、このようにした得られた信号Epfは
目標値となつて比較手段として働く加算点２０に
加わる。この加算点２０においては、補償用アク
チユエータ３の現実の圧力が圧力検出器１７によ
つて信号Epとして検出されて負帰還されるので、
そこにおいて電磁弁駆動信号Evを生ずる。 Now, since the signal required for control is a static load signal, for the reasons mentioned above, by passing the signal Ew through the low-pass filter 18, an almost ideal DC signal Epf can be obtained. If this signal Epf is inputted to the characteristic circuit 19 shown in FIG. 4, a pressure signal Epf corresponding to the weight signal Epf can be obtained. These two have the relationship Epf=K·Epf (3), and this constant K is uniquely determined by the structure of the compensation actuator 3 as described above. The signal Epf thus obtained becomes a target value and is added to the addition point 20 which serves as comparison means. At this addition point 20, the actual pressure of the compensation actuator 3 is detected by the pressure detector 17 as a signal Ep and is fed back as a negative feedback.
There, a solenoid valve drive signal Ev is generated.
ところで、補償用アクチユエータ３において
は、その圧力がピストンロツド５の上下動によつ
て変動するが、アキユムレータ２１及び補償アク
チユエータ３の容積によりある適度平滑される。
補償用アクチユエータ３内の油圧は、加振用アク
チユエータ１のピストン４の有効断面とその補償
用アクチユエータ３のピストンロツド５の有効断
面との関係により、加振用アクチユエータ１の油
圧よりも高いので、両シリンダ間に漏れが生じ、
このためこの漏れによつて補償用アクチユエータ
３の油圧がある一定以上減少したならば、それを
上げる必要がある。 By the way, the pressure in the compensation actuator 3 fluctuates due to the vertical movement of the piston rod 5, but it is smoothed out to a certain extent by the volumes of the accumulator 21 and the compensation actuator 3.
The oil pressure in the compensation actuator 3 is higher than the oil pressure in the vibration actuator 1 due to the relationship between the effective cross section of the piston 4 of the vibration actuator 1 and the effective cross section of the piston rod 5 of the compensation actuator 3. A leak occurs between the cylinders,
Therefore, if the oil pressure of the compensation actuator 3 decreases beyond a certain level due to this leakage, it is necessary to increase the oil pressure.
上記加算点２０は例えばウインドコンパレータ
によつて構成することができ、ここで上記油漏れ
による油圧低下そして、第５図のような特性をも
つ。すなわち、前記特性回路１９からの目標値信
号Ep0を中心として、圧力P1下つた信号−Ep1と、
圧力P1上昇した信号＋Ep1の間で不感帯をもち、
−Ep1以下の信号Epを受けることにより電磁弁駆
動信号Evを出してその電磁弁１６を開いて油圧
源２２からの油圧で加圧し、＋Ep1以上の信号Ep
を受けることにより減圧する。第５図における
P′はこの制御が行なわれない場合である。 The addition point 20 can be constituted by a window comparator, for example, and has the characteristics as shown in FIG. 5 due to the oil pressure drop due to the oil leak. That is, a signal −Ep 1 that is lower than the pressure P 1 with the target value signal Ep 0 from the characteristic circuit 19 as the center;
There is a dead zone between the pressure P 1 increased signal + Ep 1 ,
When a signal Ep of -Ep 1 or less is received, a solenoid valve drive signal Ev is output, the solenoid valve 16 is opened and pressurized with oil pressure from the hydraulic source 22, and a signal Ep of +Ep 1 or more is generated.
The pressure is reduced by receiving In Figure 5
P′ is the case where this control is not performed.
なお、以上においてはアキユムレータ２１のガ
ス圧については制御しなかつたが、被試験体８の
重量が大幅に変化する場合には、それに対応して
そのガス圧も制御する必要がある。 In the above, the gas pressure of the accumulator 21 was not controlled, but if the weight of the test object 8 changes significantly, the gas pressure must be controlled accordingly.
以上から本発明によれば、振動台と被試験体の
重量を自動的に補償用アクチユエータによつて打
ち消すことができるようになり、従来のような手
動による面倒な調整作業を行わなくてもよくす
る。 As described above, according to the present invention, the weight of the vibration table and the test object can be automatically canceled out by the compensation actuator, and there is no need to perform troublesome manual adjustment work as in the past. do.
第１図は全体の制御系統図、第２図は圧力制御
回路図、第３図は荷重検出器の出力特性図、第４
図は荷重と圧力の特性図、第５図は制御説明の特
性図である。
１……加振用アクチユエータ、２……サーボ
弁、３……補償用アクチユエータピストン、４…
…ピストン、５……ピストンロツド、６……荷重
検出器、７……振動台、８……被試験体、９……
加振指令信号源、１０……加算点、１５……制御
回路、１６……電磁弁、１７……圧力検出記、１
９……特性回路、２０……加算点（比較手段）、
２２……油圧源。
Figure 1 is the overall control system diagram, Figure 2 is the pressure control circuit diagram, Figure 3 is the output characteristic diagram of the load detector, and Figure 4 is the diagram of the output characteristics of the load detector.
The figure is a characteristic diagram of load and pressure, and FIG. 5 is a characteristic diagram for explaining control. 1... Actuator for vibration, 2... Servo valve, 3... Actuator piston for compensation, 4...
... Piston, 5 ... Piston rod, 6 ... Load detector, 7 ... Vibration table, 8 ... Test object, 9 ...
Vibration command signal source, 10... Addition point, 15... Control circuit, 16... Solenoid valve, 17... Pressure detection record, 1
9... Characteristic circuit, 20... Addition point (comparison means),
22...Hydraulic power source.
Claims (1)
弁を制御して加振用アクチユエータのピストンを
振動させ、ピストンロツドに連結した振動台の振
幅を変位検出器により検出してその出力信号を前
記サーボ弁の入力の加算点に負帰還するようにし
た振動試験機の前記加振用アクチユエータを垂直
設置してそのピストンロツドの下端を補償用アク
チユエータ内に連通し、前記加振用アクチユエー
タの上端の振動台と該振動台上の重い被試験体と
の重量を前記補償用アクチユエータによつて補償
する振動台の制御装置において、 前記補償用アクチユエータに供給するための油
圧を発生する油圧源と、 該油圧源と前記補償用アクチユエータとの間に
設けられた電磁弁と、 前記加振用アクチユエータのピストンロツドの
上端と振動台との間に介在され、振動台とその上
の被試験体との合計重量に応じた信号を出力する
荷重検出器と、 該荷重検出器の出力信号を上記合計重量を補償
するのに必要な圧力に相当する信号に変換する特
性回路と、 前記補償用アクチユエータの圧力を検出し、該
検出圧力に応じた信号を発生する圧力検出器と、 前記特性回路により変換された信号を目標値と
し、該目標値と前記圧力検出器からの信号とを比
較する比較手段とを備え、 該比較手段による比較によつて得られる信号に
よつて前記電磁弁を開閉して前記油圧源から前記
補償用アクチユエータへの油圧の供給を制御し、
補償用アクチユエータの圧力を前記合計重量を補
償するのに必要な値に調整するようにした、 ことを特徴とする振動台の制御装置。[Claims] 1. A servo valve is controlled by a command signal from a vibration command signal source to vibrate a piston of a vibration actuator, and a displacement detector detects the amplitude of a vibration table connected to a piston rod. The vibration actuator of the vibration testing machine is configured to feed back the output signal negatively to the addition point of the input of the servo valve, and the vibration actuator is installed vertically, and the lower end of its piston rod is communicated with the compensation actuator. In a control device for a vibration table in which the compensation actuator compensates for the weight of an upper-end vibration table and a heavy test object on the vibration table, a hydraulic power source generates hydraulic pressure to supply the compensation actuator. a solenoid valve provided between the hydraulic pressure source and the compensation actuator; and an electromagnetic valve interposed between the upper end of the piston rod of the vibration actuator and the vibration table, the valve being interposed between the vibration table and the test object thereon. a load detector that outputs a signal corresponding to the total weight of the load detector; a characteristic circuit that converts the output signal of the load detector into a signal corresponding to the pressure necessary to compensate for the total weight of the compensation actuator; a pressure detector that detects pressure and generates a signal according to the detected pressure; and a comparison means that takes the signal converted by the characteristic circuit as a target value and compares the target value with the signal from the pressure detector. and controlling the supply of hydraulic pressure from the hydraulic pressure source to the compensation actuator by opening and closing the electromagnetic valve according to the signal obtained by the comparison by the comparing means,
A control device for a shaking table, characterized in that the pressure of a compensation actuator is adjusted to a value necessary to compensate for the total weight.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP907279A JPS55101839A (en) | 1979-01-31 | 1979-01-31 | Controller for vibrating station |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP907279A JPS55101839A (en) | 1979-01-31 | 1979-01-31 | Controller for vibrating station |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55101839A JPS55101839A (en) | 1980-08-04 |
| JPS6318128B2 true JPS6318128B2 (en) | 1988-04-16 |
Family
ID=11710396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP907279A Granted JPS55101839A (en) | 1979-01-31 | 1979-01-31 | Controller for vibrating station |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55101839A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0816503B2 (en) * | 1984-05-31 | 1996-02-21 | 三菱重工業株式会社 | Balancer device for reciprocating engine |
| JPH0429378U (en) * | 1990-06-29 | 1992-03-09 | ||
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| DE102014103299B4 (en) * | 2014-03-12 | 2021-07-22 | Spektra Schwingungstechnik Und Akustik Gmbh Dresden | Vibration exciter with load compensation |
-
1979
- 1979-01-31 JP JP907279A patent/JPS55101839A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55101839A (en) | 1980-08-04 |
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