JPH01153835A - Zn−Al合金部材を用いた動吸振器 - Google Patents

Zn−Al合金部材を用いた動吸振器

Info

Publication number
JPH01153835A
JPH01153835A JP31162387A JP31162387A JPH01153835A JP H01153835 A JPH01153835 A JP H01153835A JP 31162387 A JP31162387 A JP 31162387A JP 31162387 A JP31162387 A JP 31162387A JP H01153835 A JPH01153835 A JP H01153835A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
alloy
vibration absorber
damping
dynamic vibration
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
JP31162387A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoki Ono
直樹 小野
Takeshi Sakurai
健 桜井
Yusuke Watarai
祐介 渡会
Masahiro Wada
正弘 和田
Toshiro Kimura
敏郎 木村
Kengo Sugiura
杉浦 賢吾
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 Metal Corp
Original Assignee
Mitsubishi Metal Corp
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 Metal Corp filed Critical Mitsubishi Metal Corp
Priority to JP31162387A priority Critical patent/JPH01153835A/ja
Publication of JPH01153835A publication Critical patent/JPH01153835A/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
    • F16F15/04Suppression 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 elastic means
    • F16F15/06Suppression 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 elastic means with metal springs
    • 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
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/021Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant characterised by their composition, e.g. comprising materials providing for particular spring properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、撮動体の振動を減衰させるためのZn−N合
金部材を用いた動吸振器に関する。
〔従来の技術〕
一般に、振動体の振動を減衰させるものとして動吸振器
が知られている。この動吸振器と振動体との関係を第8
図について説明すると、図中符号1は質1 m l 、
バネ定数に1の振動体を示しており、符号2は、質m 
m zのおもり3、バネ定数に2の鋼製バネ4、減衰係
数02の減衰器(ダッシュポット、エアーダンパ等)5
からなる動吸振器を示している。そして、この動吸振器
2にあっては、質Ei m 2のおもり3が振動し、か
つ減衰器5内で振動エネルギーを摩擦熱に変えることに
よって振動体1の振動を吸収するようにしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、上記従来の動吸振器においては、バネと減衰
器とが別個に設けられているから、所望の吸振能力を得
るためには、大型化せざるを得ず、従って軽量化が難し
かった。また、減衰器内に油やエアーを用いる場合には
、aU(100℃以上)において使用できず、かつ付帯
設備が必要となる等の問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、この目的
とするところは、小型軽渚化できると共に、高温下で使
用でき、しかも付帯設備が不要なZn−M合金部材を用
いた動吸振器を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明は、振動を抑制すべ
き振動体に設ける吸振体を、バネ機能と減衰機能とを兼
ね備えた2n−M合金から構成したものである。
〔作用〕
表1に示す組成をもつZn−M合金(亜鉛アルミ超塑性
合金) ZH−11及びZH−3は、吸振材として見た
場合、従来から用いられているゴムや鋳鉄に比べて、ゴ
ムより高耐熱性、高強度であり、鋳鉄より高吸振性を有
しているから、これらの特性をいかして、Zn−M合金
によりバネ機能を減衰機能とをあわせ持った吸振体を形
成し、小型化、軽量化を図る。
また、上記Zn−M合金は、第3図に示すように、高温
下において内部S擦値Q−’が大幅に増大するから、上
記吸振体は高温下で使用するほど特性が向上する。
表 1   (単位%) 〔実施例1〕 以下、第1図ないし第8図に基づいて本発明の一実施例
を訳明する。
第1図と第2図は本発明の一実施例を示すもので、第1
図は平面図、第2図は正面図である。これらの図におい
て、符号10は基端部を固定部材11に保持された鉄板
(SS41)製の振動体である。そして、この振動体1
0の先端部には、ボルト、ナツトによって、Zn−M合
金ZH−11の吸振体12が取付けられており、この吸
振体12の先端には、おもり13が設置されている。ま
た、上記吸振体12の上下には、ニクロム線等のヒータ
14が配置されている。さらに、上記振動体10の先端
部の下方には、加振用電磁石15が配設され、この加振
用電磁石15は電源16によって駆動されるようになっ
ている。さらにまた、上記振動体10の下面にはピック
アップ17が付設されており、このピックアップ17が
検出した上記振動体10の振動状態が振動計18に表示
されるようになっている。
ここで、上記振動体10として鉄板(8841)の片持
ち梁を用いたので、その質ff1m+ 、及びバネ定数
に1は与えられている。よって、その時、吸振体12と
おもり13とからなる動吸振器19が最も効果的に吸振
するように、その質1fl m 21バネ定数に2+減
衰係数02を従来から知られている動吸振器の設計法に
基づいて決定する。
次に、具体的に実施した場合について詳述すると、振動
体10は、55x310x3.6Mの鉄板の片持ち梁で
、質fnm =4709.固有振動数は29.2H2で
ある。また、動吸振器19は、上記鉄板の先端に取付け
た片持ち梁であり、その寸法は7X 100X 1m+
である。そして、その質Ei m 2は3.6gで、固
有振動数は28.5Hzである。ここで、第8図と対応
させてみると、吸振体12がバネ機能と減衰機能の両方
の役割を果すことになる。
そして、加振用電磁石15によって振動板10を振動さ
せ、まず定常な固有振動を発生させる。
その後加振用電磁石15の電源を切り減衰振動に移行さ
せる。加振用電磁石15の電源を切ってからの振動の様
子は振動板10に取付けたピックアップ17によって出
力を取り出し、振動計18によって変位に換算して、振
動の減衰波形として見ることができる。この結果が第4
図ないし第7図に示されている。第4図は鉄板10のみ
の自由減衰振動を示しており、1秒を経過してもあまり
振幅は小さくなっていない。一方、第5図は動吸振器1
9を取付け、設定点である120℃まで加熱した際の鉄
板10の振動の減衰特性を示しており、減衰が非常に促
進されていることがわかる。また、第6図は動吸振器1
9を加熱する前、すなわち常温での減衰特性を示してお
り、温度を上げて設定点に近づくほど第6図から第5図
に示すように、・減衰が促進されている。なお、第7図
は、比較のために、上記吸振体12と同形状同寸法のア
ルミ板を鉄板10に取付けた際の鉄板10の振動の減衰
特性を示しており、常温時の吸振体(Zn −M合金板
)12と比べても減衰が促進されていないことがわかる
これらの減衰特性に基いて算出した対数減衰率δを示す
と以下のようになる。すなわち、鉄板10のみの自由減
衰δ1 (第4図参照)は、δ+ =0.0097 鉄板10にZn−M合金板を取付けた場合の減衰δ2(
120℃、第5図参照)は、 δ2 =0.055 鉄板10にZn−M合金板を取付けた場合の減衰δ3 
(常温、第6図参照)は、 δ3 =0.033 鉄板10にアルミ板を取付けた場合の減衰δ4(第7図
参照)は、 δ4=0.014 これらの対数減衰率61〜δ4から明らかなように、Z
n−#合金板を120℃に加熱した場合の対数減衰率δ
2は、自由減衰時の対数減衰率δ1に比べ約5.7倍に
なっており、また、同形状のアルミ板の場合の64と比
べても約4倍であり、鉄板10の振動エネルギーをかな
りZn−M合金板が吸収していることがわかる。
第3図かられかるようにZH−11は高温にするほど内
部摩擦値Q−’が大幅に増大するので本実施例でもその
吸振性能が大幅に向上したわけであるが、また第3図か
らみてZH−11の場合、約120℃をこえるとQ−’
はそれほど増加しなくなることから、本実施例のように
120℃の高温状態にしておけば十分といえる。
また、時効特性についても、第9図に示すように、この
場合は95℃での測定結果であるが、長時間高温で使用
してもQ−’がほとんど低下しないことから、Zト11
を動吸振器に用いた場合、長時間使用してもその性能の
劣化はほとんどないと言える。
さらに周波数特性についても、ZH−11は第10図に
示すように200Hz程度まではQ−’があまり低下し
ないので、空気ばねや防振ゴムなどが高々201−1z
程度までの使用にしか適さないのに対して本実施例は2
00H2程度までの使用が可能になる。
強度という点から見てもZH−11の場合は第11図か
られかるように高温では、その0.2%耐力は低下して
いくものの120℃で6 Kg / iw’の強度は維
持できる。よって、ZH−11を吸振材として用いた場
合、強度を保つために大型、大型艇にする必要はない。
ちなみに本実施例の動吸振器の重量と従来の動吸振器の
重量とを比較してみると、通常の場合、従来の動吸振器
の質ff1mzは振動体の質ffi m +に対し1/
10〜1/20位までにおさえられるのが限度であるが
、本発明の動吸振器の場合には、m 2 / m +を
0.0081まで小さくすることができ、従来の動吸振
器より1/6〜1/12位軽くできることがわかった。
そして、質ωm2が小さくできるので上記の8渇強度が
小さいことは設計上の障害とはならない。
〔実施例2〕 実施例1で用いた亜鉛アルミ合金ZH−11をコイルバ
ネに加工し、第12図に示すようなパッケージ型の動吸
振器20を製作した。この動吸振器20は、有底円筒状
のアルミ製のケーシング本体21と閉塞板22との内部
に断熱材23が設けられ、この断熱材23の内壁にヒー
タ用電源24から給電されるヒータ(電熱線)25が巻
回されると共に、このヒータ25の内方に、Zト11で
形成したコイルバネ26が、上端におもり27を載置し
た状態において設置されたものである。そして、上記動
吸振器20の性能を調べるために被吸振休として第13
図ないし第15図に示す、アルミ合金製ブルドーザ用エ
ンジンカバー28を用いた。このエンジンカバー28上
の第13図中りの位置に第12図の動吸振器20(高さ
50#Im、ケーシング本体21のつば部の外径50 
ttm )をボルトで取付け、1点をインパルスハンマ
で加振し、その応答を0点(エンジンカバー28の裏面
側で、D点に対向する位置)において測定した。その結
果をFFTアナライザーで解析することで吸振特性を調
べた。動吸振器を取付けない状態で加振実験の解析結果
から上記エンジンカバー28には210Hz、720H
z、795Hz、880Hzにそれぞれ振動応答のピー
クが見られることがわかった。動吸振器20を取付ける
と、これらのピーク値がどれだけ低下したかを測定した
。その解析結果を表2に示す。
表  2 一ドの振動を良く吸収していることがわかる。
さらに、このような動吸振器20を第16図と第17図
に模式的に示すように、2重、3重として用いることに
より、さらなる吸振効果が期待できる。なお、第16図
と第17図中符号29,30は、それぞれ動吸振器部を
示している。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は、振動を抑制すべき振動
体に設ける吸振体を、バネ機能と減衰様能とを兼ね祿え
たZn−M合金から栴成したものであるから、この吸振
体によって振動体の振動エネルギーを吸収することによ
り、小型軽量化を図ることができると共に、付帯設備が
不要で、かつ高温下で使用できるという優れた効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
第1図と第2図は本発明の第1実施例を示すもので、第
1図は平面図、第2図は正面図、第3図はZn−#合金
の内部摩擦値の温度特性図、第4図ないし第7図は振動
の減衰状態を示すもので、第4図は鉄板の自由減衰の特
性図、第5図は2n−M合金を設定点(120℃)まで
加熱した際の特性図、第6図はZn−#合金が常温の際
の特性図、第7図はアルミ板を吸振体として用いた場合
の特性図、第8図は動吸振器系の概略説明図、第9図は
内部摩擦値におよぼす高温時効の影響を示す特性図、第
10図は内部摩擦値の周波数特性図、第11図は高温で
の0.2%耐力を示す特性図、第12図は本発明の第2
実施例を示す断面図、第13図ないし第15図はエンジ
ンカバーに本発明の第2実施例を取付けたもので、第1
3図は平面図、第14図は正面図、第15図は側面図、
第16図は本発明の第3実施例を示す概略説明図、第1
7図は本発明の第4実施例を示す概略説明図である。 10・・・振動体、12・・・吸振体、19・・・動吸
振器、20・・・動吸振器、26・・・コイルバネ(吸
振体)、28・・・エンジンカバー(振動体)、29.
30・・・動吸振器部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)振動を抑制すべき振動体に設けられ、かつこの振動
    体の振動を減衰させる動吸振器であって、上記振動体に
    設ける吸振体を、バネ機能と減衰機能とを兼ね備えたZ
    n−Al合金から構成したことを特徴とするZn−Al
    合金部材を用いた動吸振器。 2)上記吸振体を高温状態としたことを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載のZn−Al合金部材を用いた動
    吸振器。
JP31162387A 1987-12-09 1987-12-09 Zn−Al合金部材を用いた動吸振器 Pending JPH01153835A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31162387A JPH01153835A (ja) 1987-12-09 1987-12-09 Zn−Al合金部材を用いた動吸振器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31162387A JPH01153835A (ja) 1987-12-09 1987-12-09 Zn−Al合金部材を用いた動吸振器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01153835A true JPH01153835A (ja) 1989-06-16

Family

ID=18019484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31162387A Pending JPH01153835A (ja) 1987-12-09 1987-12-09 Zn−Al合金部材を用いた動吸振器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01153835A (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49130867A (ja) * 1973-04-23 1974-12-14
JPS508229A (ja) * 1973-05-29 1975-01-28
JPS57185145A (en) * 1981-05-11 1982-11-15 Matsuo Miyagawa Vibration-proof material for high temperature

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49130867A (ja) * 1973-04-23 1974-12-14
JPS508229A (ja) * 1973-05-29 1975-01-28
JPS57185145A (en) * 1981-05-11 1982-11-15 Matsuo Miyagawa Vibration-proof material for high temperature

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6669648B2 (ja) 自己同調質量ダンパ及びこれを備えるシステム
Burdisso et al. A new dual-reaction mass dynamic vibration absorber actuator for active vibration control
JPH10504088A (ja) 同調質量体ダンパー
US20060225980A1 (en) Tunable adjustable multi-element hybrid particle damper
Helbert et al. Investigation of NiTi based damper effects in bridge cables vibration response: Damping capacity and stiffness changes
Reiterer et al. Bi-axial seismic activation of civil engineering structures equipped with tuned liquid column dampers
JP4124835B2 (ja) 多重動吸振器の設計方法
CN112576678B (zh) 竖向减振器及竖向减振器中阻尼液介质质量的确定方法
Ekwaro-Osire et al. Experimental study on an impact vibration absorber
Dai et al. Performance enhancement by exploiting geometrical nonlinearity of inerters in a two-stage vibration isolator
CN112580227A (zh) 水平减振器及水平减振器中阻尼液介质质量的确定方法
Tandon Noise-reducing designs of machines and structures
JPH01153835A (ja) Zn−Al合金部材を用いた動吸振器
JP4255124B2 (ja) 動吸振器
Peng et al. Active-adaptive vibration absorbers and its vibration attenuation performance
Van Khang et al. A procedure for optimal design of a dynamic vibration absorber installed in the damped primary system based on Taguchi’s method
Ahmadian et al. An experimental evaluation of smart damping materials for reducing structural noise and vibrations
Kerlin et al. Driving‐Point Impedances of Cantilever Beams—Comparison of Measurement and Theory
Kobayashi et al. Development of a houde damper using magnetic damping
JPH0711810A (ja) 能動型動吸振器の制御方法
CN112576676B (zh) 水平减振器
JP4349460B2 (ja) 動吸振器
Adam et al. Elastic structures with tuned liquid column dampers
Nishimura et al. An intelligent tuned mass damper (an experimental study of an active-passive composite tuned mass damper)
Zhang et al. Study on “Valley” Phenomenon of Vibration Frequency Response Curve Based on Free Damping Structure