KR20100129556A - 높이조절을 통한 목표 주파수 조절이 가능한 동흡진기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 높이조절을 통한 목표 주파수 조절이 가능한 동흡진기에 관한 것으로, 고유진동수 변화에 대응하도록 동흡진기의 질량체 높이조절이 가능하도록 함으로써 간단한 작업만으로 주파수의 튜닝이 용이하게 이루어지도록 하는 높이조절을 통한 목표 주파수 조절이 가능한 동흡진기를 제공함에 있다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명은 진동체에 일정간격으로 설치되는 다수의 유압장치; 상기 유압장치에 의해 높이조절이 가능하도록 설치되어 스프링 역할을 하는 피스톤; 상기 피스톤에 지지되도록 설치되는 질량체를 포함하도록 구성되어, 진동체의 주파수 변화에 따라 피스톤을 작동하여 질량체의 높이를 조절하고 고정장치를 통해 높이를 고정함으로써 변화된 진동체 주파수에 대응할 수 있도록 구성되는 것을 그 기술적 요지로 한다.

동흡진기, 유압장치, 피스톤, 고정장치, 질량체, 높이조절

Description

높이조절을 통한 목표 주파수 조절이 가능한 동흡진기{Frequency tunable dynamic absorber by adjusting its height}

본 발명은 높이조절을 통한 목표 주파수 조절이 가능한 동흡진기에 관한 것으로, 고유진동수 변화에 상응하여 질량체의 높이 조절이 가능하도록 구성하여 주파수의 튜닝이 용이하게 이루질 수 있도록 하는 높이조절을 통한 목표 주파수 조절이 가능한 동흡진기에 관한 것이다.

일반적으로 일반적으로 진동 및 소음에 대한 규제가 강화되고 있는 상황에서 방진에 대한 관심이 더욱 고조되고 있는바, 방진장치 개발에 대한 필요성의 중요성은 더욱 높아지고 있는 실정이다.

특히 선박의 경우 브리지 윙(Bridbe Wing)이나 레이더 마스트(Radar mast), 포어 마스트(Foremast) 등과 같은 구조물은 무게가 상당하고 폭에 비해 길이가 길어, 기진원과 공진할 가능성이 매우 높다. 이러한 진동은 선박의 거주성을 저해할 뿐만 아니라 항해 장비에 영향을 주어 안정한 항해에 큰 장애가 된다.

이와 같은 진동문제를 해결하기 위한 동적인 방법으로 동흡진기를 설치하는 경우가 있으며, 상기 동흡진기는 기계 구조물 등의 일정 진동수로 진동하는 큰 진동체에 작은 질량-스프링-댐퍼계를 부착하여 진동을 줄이는 방법이다.

상기와 같은 동 흡진기의 원리는 질량-스프링-댐퍼계로 구성된 동흡진기를 일정진동수로 진동하는 진동체의 고유주파수에 맞추어 적절하게 조율한 후 부착하여 진동체의 진동을 줄여주는 것이다.

상기 동흡진기는 가진 진동수와 공진하는 감쇠가 작은 기계나 구조물에 효과적으로 사용되고 있으며, 절연기를 설치할 수 없는 경우나 절연기로는 한계가 있는 경우 이미 설치가 완료된 기계 시스템에 절연 변경이 곤란한 경우 또는 국부 진동모드에 대한 진동저감을 할 때 동흡진기를 부착하는 방법이 유용하게 사용되고 있다.

한편 상기와 같은 동흡진기는 구조물에 탑재하기 전에 목표 주파수로 튜닝한 후 설치한다.

그러나 실제 구조물에 탑재한 후 경계조건의 변화로 고유진동수가 변하게 되고 이에 맞는 주파수를 튜닝하기 위해서는 질량이나 강성을 바꿔야 하며, 이로 인해 동흡진기를 절단, 용접하는 등의 많은 노력이 추가로 필요하는 문제점이 있으며, 주파수의 튜닝도 쉽지 않은 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 고유진동수 변화에 대응하도록 동흡진기의 질량체 높이조절이 가능하도록 함으로써 간단한 작업만으로 주파수의 튜닝이 용이하게 이루어지도록 하는 높이조절을 통한 목표 주파수 조절이 가능한 동흡진기를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 진동체에 일정간격으로 설치되는 다수의 유압장치; 상기 유압장치에 의해 높이조절이 가능하도록 설치되어 스프링 역할을 하는 피스톤; 상기 피스톤에 지지되도록 설치되는 질량체를 포함하도록 구성되어, 진동체의 주파수 변화에 따라 피스톤을 작동하여 질량체의 높이를 조절하고 고정장치를 통해 높이를 고정함으로써 변화된 진동체 주파수에 대응할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 진동체의 고유진동수가 변한다 하더라도, 유압장치를 통한 피스톤의 높이조절을 통해 질량체의 높이를 조절해줌으로써 변화된 고유진동수에 대응하여 진동을 감쇄시켜줄 수 있으며, 진동 특성이 다른 다양한 선박에 탑재가 가능하여 사용성이 뛰어난 매우 유용한 발명이다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1 은 본 발명에 의한 동흡진기를 나타낸 사시도, 도 2 는 본 발명에 의한 동흡진기를 나타낸 측시도로서,

도면에서와 같이 본 발명은 진동체(50) 설치되는 4개의 유압장치(20)와. 상기 유압장치(20)에 설치되어 유압작동에 의해 높이조절이 가능하도록 구성되는 피스톤(30)과, 상기 피스톤(30)의 높이를 고정 유지하도록 구성되는 고정장치(40), 상기 피스톤(30)에 지지되도록 설치되어 진동체(50)에서 발생되는 진동을 저감시켜주는 질량체(10)를 포함하여 구성된다.

상기 유압장치(20)는 통상의 유압실린더를 사용할 수 있으며 상기 피스톤은 유압실린더에 의해 작동되어 질량체(10)의 높이를 조절해 주게 된다.

여기서 상기 피스톤(30)은 질량체(10)와 유압장치(20) 사이에서 앞, 뒤, 좌, 우로 흔들리면서 스프링 역할을 해주는 것이다.

상기 고정장치(40)는 도 3 에서와 같이 피스톤의 외부에 걸려져 피스톤(30)이 유압장치(20)에서 상하로 유동되지 않도록 잡아주는 역할을 하는 것이다.

이와 같이 피스톤(30)의 작동에 의해 피스톤(30)의 길이와 이에 따른 질량체 의 높이를 조절하고 고정장치(40)를 통해 높이를 고정, 유지함으로써 변화된 진동체(50)의 고유진동수에 맞게 셋팅할 수 있게 됨으로써, 종래와 같이 질량이나 강성을 바꾸기 위해 절단, 용접등의 작업을 수행할 필요가 없이 간단하게 목표 주파수로 튜닝할 수 있게 되는 것이다.

또한 진동특성이 다른 다양한 선박, 즉 다양한 진동체에 탑재할 수 있어 활용도 및 사용성이 매우 뛰어나다

한편 도 3 은 본 발명에 의한 캔틸래버 고유진동수의 공식을 나타낸 예시도로서, 높이조절을 통한 고유진동수 변화를 캔틸레버 고유진동수 공식인 [식 1]로 나타내면 다음과 같다

[식 1]

여기서 상기

은 캔틸레버의 고유진동수이고,

은 질량이며,

은 캔틸레버길이이고,

는 탄성계수이며,

는 관성모멘트이다.

상기 [식 1] 에서와 같이 길이

의 변화를 통해 관성모멘트가

가 변화되는 것을 알 수 있으며, 이를 통해 변화된 진동체의 고유진동수에 대응하여 길이

조절하여 목표 주파수로 튜닝할 수 있게 되는 것이다.

즉 길이

의 변화에 의해 캔틸러버 고유진동수가 변화되는 것을 알 수 있듯이 유압장치(20)를 통해 피스톤(30)의 높이를 조절함으로써 진동체(50)의 변화된 고유진동수에 대응하도록 목표주파수를 셋팅할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1 은 본 발명에 의한 동흡진기를 나타낸 사시도,

도 2 는 본 발명에 의한 동흡진기를 나타낸 측시도,

도 3 는 본 발명에 의한 동흡진기의 높이 고정장치를 나타낸 단면도,

도 4 은 본 발명에 의한 캔틸래버 고유진동수의 공식을 나타낸 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) : 질량체

(20) : 유압장치

(30) : 피스톤

(40) : 고정장치

(50) : 진동체

Claims (1)

1. 진동체에 일정간격으로 설치되는 다수의 유압장치;

   상기 유압장치에 의해 높이조절이 가능하도록 설치되어 스프링 역할을 하는 피스톤;

   상기 피스톤에 설치되어 높이가 조절된 피스톤을 고정해줌으로 일정한 높이를 유지할 수 있도록 하는 고정장치;

   상기 피스톤에 지지되도록 설치되는 질량체를 포함하도록 구성되어,

   진동체의 주파수 변화에 따라 피스톤을 작동하여 질량체의 높이를 조절, 유지함으로써 변화된 진동체 주파수에 대응할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 높이조절을 통한 목표 주파수 조절이 가능한 동흡진기.

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