JPH02186233A

JPH02186233A - 振動試験機

Info

Publication number: JPH02186233A
Application number: JP1006243A
Authority: JP
Inventors: Akeshi Koike; 小池　明士
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1989-01-13
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1990-07-20

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〕本発明は振動試験機に関する。

〔従来の技術〕

例えば、供試体に水平面内振動を与える振動試験機の加
振機の配置要領としては、従来、第１０因子面図に示す
ように、平面形状が正方形の振動台０２２がＸ軸方向に
平行配置された２台の水平加振機０２３で加振されるも
のがある。

ここで、Ｆｌは加振機の加振力、ＧＴ　は振動台の重心
、１１は振動台の重心ＧＴから加振機の力線に下ろした
垂線の足の長さ、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれＸＩｓ、Ｙ軸、
Ｚ軸である。

また、第１１因子面図に示すように、振動台０２２がＸ
軸方向に平行配置された２台の加振機０２３でＸ軸方向
に加振されるか、又はＹ軸方向に平行配置された２台の
加振機０２３で加振されるものもある。ここで、０２４
は供試体、Ｇｏは振動台、供試体、加振機等可動部重量
の合成重心である。

更に、第１２因子面図に示すように、振動台０２２がＸ
軸方向に平行配置された左右２対の加振機０２３でＸ軸
方向に加振されるか、又はＹ軸方向に平行配置された前
後２対の加振機０２３でＹ軸方向に加振されるものもあ
る。

そして、第１３因子面図に示すように、振動台０２２が
Ｘ軸方向に作用線を異にして対向した左右一対の加振機
０２３でＸ軸方向に加振されるとともにＹ軸方向に作用
線を異にして対向した前後一対の加振機０２３でＹ軸方
向に加振されるものもある。

しかしながら、これ等の配置要領では、第１Ｏ〜１２図
に示すように、加振機０２３の作用線は振動台の重心Ｇ
Ｔから垂線の足の長さ１１ずれており、また振動台０２
２．供試体０２４．加振機０２３等可動部重量の重心位
置ＧＯは一般にＸ−Ｙ平面にはなく、更に重心位置Ｇｏ
のＸ−Ｙ平面への垂直投影点もＸ−Ｙ平面の原点Ｏから
偏心している場合が多いので、加振試験時に発生するＸ
軸もしくはＹ軸用の加振機相互の加振力Ｆ１に不平衡が
生じ、振動台０２２に着目した場合　ΣＦｔＸｌｔ　　
（Ｎは水平加振機の総数）なる偶力が振動台０２２に作
用し、Ｘ軸。

Ｙ軸又はＸ軸・Ｙ軸並進加振運動にＸ＠Ｙ軸に直交する
Ｚ軸周りの回転運動（以下ヨーイング運動という）が加
わって了い、この傾向は第１３図のものにおいて著しい
。

従って、これ等の装置では、下記のような欠点がある。

（１）　　第１０図の場合には、振動台０２２にその加
振方向のみの運動を行わせるガイド構造を設ける必要が
ある。

（２）第１１〜１３図の場合には、上記（１）の構造は
使用できない。

（３）　　第１０．１１．１３図の場合には、加振機０
２３と振動台０２２との継手にすきまのある機構を採用
したときに、そのすきまの影響により往復運動時その不
連続性、非線形性により所要出力波形、峙に振動台０２
２の加速度波形に歪が生ずる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもので、
加振運動からヨーイング運動が派生しにくく、また加振
機と振動台との継手にすきまがあっても出力波形に歪の
発生がない、高精度な振動試験機を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明は供試体が取付けられる振動台を加振
機により往復動させる振動試験機において、振動台と）
平面上に放射状に配設されるとともに　　中心線の交点
が加振中立状態において上記振動台の重心又は可動部全
体の重心と一致した複数の加振機と、加振中立状態にお
いて上記振動台を互いに引きつけ又は押しつけるととも
にそれ等の合　　力が零となるような予力を上記振動台
に与える予力付与機構とを具えたことを特徴とする。

〔作用〕

振動台に加振機が平面上に放射　状に取付けられている
とともに、　　放射　状の中心が加振中立状態において
の振動台の重心又は可動部全体の重心と一致しているの
で、加振力に不平衡が生じてもヨーイングを派生する偶
力の発生を最小にすることができる。また上記各加振機
に加振中立状態において上記振動台を引きつけス−１押
し雫は吋τ丁イＫ、それ等の合　　力が零となるような予力付
与機構を設けているので、上記加振機と上記振動台の継
手にすきまがある場合でも、その影響をなくした出力波
形に歪の発生しない加振が可能となるとともに、外乱に
より上記振動台に発生する偶力を消滅することができる
。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面について説明すると、第１０〜
１３図と同一の符番はそれぞれ同図と同一の部材を示し
、まず、第１因子面図及び第２図側面図において、１は
平面形状が正方形の振動台０２２に８台の加振機１ａが
放射状に連結され、かつ振動台０２２の重心ＧＴを加振
機１ａの中心線が通るようにした振動試験機、２は振動
台０２２の水平移動を支える静圧軸受、ｆｌは各水平加
振機１ａにより加振中立状態において振動台０２２をそ
れぞれ引きつけるように発生するとともに、それ等の合
成引力が零となるような千〇式引張力である。

続いて、第３〜５図部分拡大縦断面図において、３は固
定端４に突設された固定端継手、５゜６はそれぞれ加振
機１ａの基端、先端に突設された加振機継手、７，８は
それぞれ加振機１ａのシリンダー室、予圧室、９は加振
機１ａの基端部と央部にそれぞれ穿設されたシリンダー
内空気開放口、１０は振動台０２２０両端にそれぞれ突
設された振動台継手、１１は油圧ポンプ、１２は油タン
ク、１３はサーボ弁、１４は加振機１ａに付設された気
蓄器である。

ＣＩ、Ｃ２，Ｐ、Ｔはそれぞれサーボ弁１３に穿設され
たボート、δは加振機継手７と振動台継手８との接続部
のすきまである。

このような装置において、第１図に示すように、水平加
振機１ａを放射状に配置し、その中心点を加振中立状態
において振動台の重心ＧＴと一致させているので、加振
中の垂線の足の長さ１１　を極小化することができ、従
って加振中の各加振機１ａの加振力Ｆ１に不平衡が生じ
ても、ヨーイング運動を発生させる偶力 ΣＦｉＸ１１　の極小化が図れる。

また、第３図に示すように、振動台０２２の加振中立状
態で左右の加振機１ａの気蓄器１４により振動台０２２
にそれぞれ左方、右方へ予力による引張力ｆ１　　を与
えておき、続いて、例えば第４図に示すよう罠、右側の
サーボ弁１３により油圧を右側の加振機１ａのシリンダ
ー室７へ送りこむとともに、左側のサーボ弁１３により
油圧を左側の加振機１ａのシリンダー室７から油タンク
１２へ戻すことにより、振動台０２２を矢印１５で示す
ように右動させても、各継手間の接続状態は第３図の初
期状態を維持することができ、従って各継手間にすきま
δがある場合でも上述のような引力加振を行うことによ
りすきまδの影響をなくすことができる。

なお、このようなことは振動台０２２を左側へ振動させ
る第５図の場合についても同一の作用が得られる。

また、第６図に示すように、加振力Ｆｌ　、Ｆ２゜のほ
かＫＦ３．Ｆ４　が作用するときは、加振機と振動台と
の間のガタのために一般には偶力が発生するがこのよう
な場合でも予〃付参手段の採用により、同図に示すよう
に、偶力の発生を防止することができる。

次に、第７因子面図に示す、振動試験機１の第１変形例
において、１６は振動台０２２に加振機１ａが放射状に
４台連結された振動試験機で、その作用効果は振動試験
機１のそれと実質的に同一であるほか、加振機１ａの数
を少なくすることができる特長がある。

更に、第８因子面図に示す振動試験機１の第２変形例に
おいて、１７は平面形状が円形の振動台１８に加振機１
ａが放射状に８台連結された振動試験機で、その作用効
果は振動試験機ｌのそれと実質的に同一であるほか、供
試体０２４を振動台１８に設置する際の自由度が大きい
特長がある。

また、第９図側面図に示す振動試験機１の第３変形例に
おいて、】９は振動試験機１の振動台０２２の底面に複
数の垂直加振機２０が連結された３軸振動試験機で、そ
の作用効果は振動試験機１のそれと実質的に同一である
ほか、垂直加振を行うことができる特長がある。

なお、可動部全体の重心ＧＯが放射状に取付けられた複
数の加振機１ａの中心線の交点に一致すると最高の作用
効果が得られる。

これ等、実施例、変形例の装置によれば、下記効果が奏
せられる。

（１）振動台に加振機が放射状に取付けられているとと
もに、各加振機の中心線の交点が振動台の重心と一致し
ているので、加振力に不平衡が生じてもヨーイング運動
を派生する偶力の発生を最小にすることができ、従って
高精度な振動試験機を得ることができる。

（２）　　振動台に放射状に取付けられた各加振機に、
加振中立状態において振動台を引きつけるか又は押しつ
けるとともに、それ等の合　　力が零となるような予力
付与機構を設けているので、加振機と振動台の継手にす
きまがある場合でも、その影響をなくした出力波形に歪
の発生しない加振が可能となるとともに、継手部のガタ
により振動台に発生する偶力を消失することができるよ
うになり、従って高精度な振動試験機を得ることができ
る。

〔発明の効果〕

要するに本発明によれば、供試体が取付けられる振動台
を加振機により往復動させる振動試験機において、振動
台頃−平面上に放射状に配設されるとともに　　中心線
の交点が加振中立状態において上記振動台の重心又は可
動部全体の重心と一致した複数の加振機と、加振中立状
態において上記振動台分互いに引きつけ又は押しつける
とともにそれ等の合　　力が零となるような予力を上記
振動台に与える予力付与機構と２具えたことにより、加
振運動からヨーイング運動が派生しにくく、また加振機
と振動台との継手にすきまがあっても出力波形に歪の発
生がない、高精度な振動試験機を得るから、本発明は産
業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図の側面図、第３図は第１図の１−１に沿った中立状態
を示す縦断面図、第４図。第５図はそれぞれ第３図の振動台が右方、左方へ振動し
た状態を示す同じく縦断面図、第６図は第１図の振動台
に子引力を付与することによる偶力の消去作用を示す説
明図、第７図、第８図　　　　はそれぞれｓ１図の第１
変形例、第２変形例を示す同じく平面図、第９図は第１
図の第３変形例を示す側面図である０第１Ｏ図、第１１図、第１２図、第１３図はそれぞれ異
なる公知の振動試験機を示す平面図である。１・・・振動試験機、１２Ｌ・・・加振機、２・・・静
圧軸受、３・・・固定端継手、４・・・固、２端、５，
６・・・加振機継手、７・・・シリンダー室、８・・・
予圧室、９・・・空気放出口、１０・・・振動台継手、
工１・・・油圧ポンプ、１２・・・油タンク、１３・・
・サーボ弁、１４・・・気蓄器、１５・・・矢印、１６
．１？・・・振動試験機、１８・・・振【台、１９・・
・振動試験機、２０・・・垂直加振機、０２２・・・振動台、０２４・・・供試体、ＣＩ・・・
ＣＩボート、Ｃ２・・・Ｃ２ポート、Ｆｉ、・・加振力
、ｆｌ・・・引張力、Ｇｏ・・・可動部全体の重心、Ｇ
Ｔ・・・振動台の重心、１１・・・垂線の足の長さ、０
・・・原点、Ｐ・・・Ｐボート、Ｔ・・・Ｔボート、Ｘ
・・・Ｘ軸、Ｙ・・・Ｙ軸、２・・・Ｚ軸、δ・・・す
きま、第５図

Claims

【特許請求の範囲】

供試体が取付けられる振動台を加振機により往復動させ
る振動試験機において、振動台と同一平面上に放射状に
配設されるとともに中心線の交点が加振中立状態におい
て上記振動台の重心又は可動部全体の重心と一致した複
数の加振機と、加振中立状態において上記振動台を互い
に引きつけ又は押しつけるとともにそれ等の合力が零と
なるような予力を上記振動台に与える予力付与機構とを
具えたことを特徴とする振動試験機。