JPH03134540A - 免振要素試験装置 - Google Patents
免振要素試験装置Info
- Publication number
- JPH03134540A JPH03134540A JP1271660A JP27166089A JPH03134540A JP H03134540 A JPH03134540 A JP H03134540A JP 1271660 A JP1271660 A JP 1271660A JP 27166089 A JP27166089 A JP 27166089A JP H03134540 A JPH03134540 A JP H03134540A
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (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。
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〕
建築構造物の防振（風）、免震（地震）用に使用される
積層ゴムの特性を試験する免震要素試験装置に関する。
積層ゴムの特性を試験する免震要素試験装置に関する。
従来の装置は、Ｘ軸加振機、Ｙ軸加振機がスイーベルジ
ョイントによって、静圧軸受およびテーブルに接続され
ている。Ｘ軸方向の動作は静圧軸受とスライドバーによ
って案内され、Ｙ軸方向の動作は静圧軸受とスライドバ
ーによって案内される。このような構造の２軸試験機で
供試体を加振すると、供試体より発生する回転モーメン
トは静圧軸受、スライドバーおよび軸受ハウジングによ
って支持されるようになっている。
ョイントによって、静圧軸受およびテーブルに接続され
ている。Ｘ軸方向の動作は静圧軸受とスライドバーによ
って案内され、Ｙ軸方向の動作は静圧軸受とスライドバ
ーによって案内される。このような構造の２軸試験機で
供試体を加振すると、供試体より発生する回転モーメン
トは静圧軸受、スライドバーおよび軸受ハウジングによ
って支持されるようになっている。
なお、この種のものとして関連するものに例えば特開平
１−１７１１８４４号公報が挙げられる。
１−１７１１８４４号公報が挙げられる。
第２図に、ｆ層ゴムに鉛直荷重Ｐを、水平荷重Ｆを与え
た時に発生する回転モーメントＭを示す。
た時に発生する回転モーメントＭを示す。
一般に積層ゴムから発生する回転モーメントは、１
Ｍ＝−（ＰＸ＋ＦＨ）
Ｐ：鉛直荷重
Ｘ：水平変位
Ｆ：水平荷重
Ｈ：積層ゴムの高さ
で表わされる。
上記従来技術は、この積層ゴムから発生される回転モー
メントを全部静圧軸受で支持するため。
メントを全部静圧軸受で支持するため。
静圧軸受、スライドバーは大荷重大変位の場合に、非常
に大形となる。たとえば Ｐ＝３０００ｔ。
に大形となる。たとえば Ｐ＝３０００ｔ。
Ｘ＝１ｍ、Ｆ＝１０００ ｔ、Ｈ＝０．５ｍ の場合の
回転モーメントＭは Ｍ＝−（３０００Ｘ １ ＋ １０００ Ｘ Ｏ，５）
＝ ｌ ７５０ｔｏｎ−ｍ となる。このモーメントを支持できる軸受は極めて大容
量なため、非常に高価となる。
回転モーメントＭは Ｍ＝−（３０００Ｘ １ ＋ １０００ Ｘ Ｏ，５）
＝ ｌ ７５０ｔｏｎ−ｍ となる。このモーメントを支持できる軸受は極めて大容
量なため、非常に高価となる。
本発明の目的は１回転モーメントを補正し、小形安価な
免振要素試験装置を提供することにある。
免振要素試験装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、回転モーメント演算装置と
演算信号を受けて追従サーボ制御するフィードバックア
ンプ、加算器、サーボアンプ、回転モーメント補正アク
チュエータによって、積層ゴムより発生される回転モー
メントを軽減させ、スライド軸受の容量を小形にしたも
のである。
演算信号を受けて追従サーボ制御するフィードバックア
ンプ、加算器、サーボアンプ、回転モーメント補正アク
チュエータによって、積層ゴムより発生される回転モー
メントを軽減させ、スライド軸受の容量を小形にしたも
のである。
また、積層ゴムの回転モーメントを検出するために、鉛
直荷重を計測する圧力検出器を、積層ゴムの高さを検出
する変位検出器を、水平荷重を検出する荷重検出器、水
平方向の変位を検出する変位検出器を設け、これらの検
出信号を計測し回転モーメント演算装置に接続し、回転
モーメントを演算する。
直荷重を計測する圧力検出器を、積層ゴムの高さを検出
する変位検出器を、水平荷重を検出する荷重検出器、水
平方向の変位を検出する変位検出器を設け、これらの検
出信号を計測し回転モーメント演算装置に接続し、回転
モーメントを演算する。
さらに、演算装置で求められた回転モーメントの信号目
標値とし、加算器、サーボアンプを介し、アクチュエー
タを作動させる。補正回転モーメントは荷重検出器１２
によって検出し、フィードバックアンプを介し、加算器
で目標値と比較される。
標値とし、加算器、サーボアンプを介し、アクチュエー
タを作動させる。補正回転モーメントは荷重検出器１２
によって検出し、フィードバックアンプを介し、加算器
で目標値と比較される。
このような追従サーボ系によって、積層ゴムより発生す
る回転モーメントを軽減することにより。
る回転モーメントを軽減することにより。
スライド軸受には回転モーメントがかからなくなり、鉛
直荷重をガイドする能力だけで良いため、小形になる。
直荷重をガイドする能力だけで良いため、小形になる。
圧力検出器は鉛直ジヤツキの出力荷重Ｐに比例する圧力
を検出し、変位検出器は積層ゴムの鉛直方向の高さを検
出し、荷重検出器は水平荷重を検出し、水平加振機内に
内蔵されている変位検出器１２は水平変位Ｘを検出し、
これらの信号は回転モーメント演算装置でモーメントが
演算出力される。このモーメントを目標値とするサーボ
系（加算器、サーボアンプ、アクチュエータ、荷重検出
器２フイードバツクアンプ）が作動する。それによって
、アクチュエータはスライドテーブルに反時計方向のモ
ーメントを作用させることになる。
を検出し、変位検出器は積層ゴムの鉛直方向の高さを検
出し、荷重検出器は水平荷重を検出し、水平加振機内に
内蔵されている変位検出器１２は水平変位Ｘを検出し、
これらの信号は回転モーメント演算装置でモーメントが
演算出力される。このモーメントを目標値とするサーボ
系（加算器、サーボアンプ、アクチュエータ、荷重検出
器２フイードバツクアンプ）が作動する。それによって
、アクチュエータはスライドテーブルに反時計方向のモ
ーメントを作用させることになる。
スライドテーブルには積層ゴムから発生する時計方向回
転のモーメントが作用しているため、アクチュエータに
よる反時計方向のモーメントとが釣合うことになるので
、スライド軸受には回転モーメントが負荷しないように
することができる。
転のモーメントが作用しているため、アクチュエータに
よる反時計方向のモーメントとが釣合うことになるので
、スライド軸受には回転モーメントが負荷しないように
することができる。
以下、本発明の一実施例を第１図、第２図により説明す
る。
る。
第２図に、積層ゴムに作用する力と、変形状態を示す、
鉛直方向より荷重Ｐをかけ、水平方向に荷重Ｆを作用さ
せた場合の回転モーメントＭはＭ＝−（ＰＸ＋ＦＨ） Ｐ：鉛直荷重 Ｘ：水平変位 Ｆ：水平荷重 Ｈ：積層ゴムの高さ で表わされる。
鉛直方向より荷重Ｐをかけ、水平方向に荷重Ｆを作用さ
せた場合の回転モーメントＭはＭ＝−（ＰＸ＋ＦＨ） Ｐ：鉛直荷重 Ｘ：水平変位 Ｆ：水平荷重 Ｈ：積層ゴムの高さ で表わされる。
第１図により、積層ゴムを試験する２軸試験装置の構成
を説明する。
を説明する。
回転モーメント演算装置１．スライドテーブル３、静圧
軸受４．鉛直ジヤツキ５．主柱６．スライド軸受７２回
転モーメント補正アクチェユータ８、水平荷重検出器９
．水平加振機１０．上部梁１１．水平変位検出器１２．
フィードバックアンプ１３．サーボアンプ１４．加算器
１５．圧力検出器１６．変位検出器１７．自重補正シリ
ンダー１８、コモンベース１９９反力壁２１．荷重検出
器２２．スイーベルジョイント２３および、これらを駆
動するための油圧供給装置（図示せず）、試験機全体を
制御すれ制御装置（図示せず）から構成されている。
軸受４．鉛直ジヤツキ５．主柱６．スライド軸受７２回
転モーメント補正アクチェユータ８、水平荷重検出器９
．水平加振機１０．上部梁１１．水平変位検出器１２．
フィードバックアンプ１３．サーボアンプ１４．加算器
１５．圧力検出器１６．変位検出器１７．自重補正シリ
ンダー１８、コモンベース１９９反力壁２１．荷重検出
器２２．スイーベルジョイント２３および、これらを駆
動するための油圧供給装置（図示せず）、試験機全体を
制御すれ制御装置（図示せず）から構成されている。
積層ゴム（被試験体）２は第２図に示すように下部はボ
ルトによって、コモンベース１９に、上部はボルトによ
ってスライドテーブル３に取付られている。コモンベー
ス１９は下部が基礎２０に固定されており、主柱６によ
って上部梁１１と一体になるよう固定されている。スラ
イドテーブル３の上面は静圧軸受４と油膜により浮上さ
れ水平方向には軽摩擦が動き、鉛直方向は圧油によって
浮上支持され、鉛直ジヤツキ５の荷重を受けている。ス
ライドテーブル３の水平動は水平加振機１０にスイーベ
ルジョイント２３により接続されている。
ルトによって、コモンベース１９に、上部はボルトによ
ってスライドテーブル３に取付られている。コモンベー
ス１９は下部が基礎２０に固定されており、主柱６によ
って上部梁１１と一体になるよう固定されている。スラ
イドテーブル３の上面は静圧軸受４と油膜により浮上さ
れ水平方向には軽摩擦が動き、鉛直方向は圧油によって
浮上支持され、鉛直ジヤツキ５の荷重を受けている。ス
ライドテーブル３の水平動は水平加振機１０にスイーベ
ルジョイント２３により接続されている。
水平加振機１ｏの右端はスイーベルジョイント２３によ
り反力壁２１に接続されている。水平加振機１ｏの先端
には水平荷重を検出する荷重検出器９が、水平変位を検
出する変位検出器１２が接続されている。
り反力壁２１に接続されている。水平加振機１ｏの先端
には水平荷重を検出する荷重検出器９が、水平変位を検
出する変位検出器１２が接続されている。
一方、鉛直荷重を伝達するスライド軸受７は、主柱６を
案内軸とし、静圧軸受４′を内蔵したスライド軸受と水
平軸を許容しつつ鉛直荷重を伝達する静圧軸受４を内蔵
している。
案内軸とし、静圧軸受４′を内蔵したスライド軸受と水
平軸を許容しつつ鉛直荷重を伝達する静圧軸受４を内蔵
している。
鉛直ジヤツキ５は上部を梁１１に落下防止ピン等で取り
つけられ下部をスライド軸受７に球面形状で挿入され設
置されている。
つけられ下部をスライド軸受７に球面形状で挿入され設
置されている。
自重補正用シリンダ１８はスライド軸受７．スライドテ
ーブル３の重量が積層ゴム２にかがらないよう補正して
いる。
ーブル３の重量が積層ゴム２にかがらないよう補正して
いる。
回転モーメント補正アクチュエータ８は、下部はスイー
ベルジョイント２３により基礎２ｏに固定され、上部は
荷重検出器２２を介し、スイーベルジョイント２３によ
って、スライドテーブル３と水平加振機１０の接続点に
スイーベルジョイント２３により接続されている。
ベルジョイント２３により基礎２ｏに固定され、上部は
荷重検出器２２を介し、スイーベルジョイント２３によ
って、スライドテーブル３と水平加振機１０の接続点に
スイーベルジョイント２３により接続されている。
鉛直ジヤツキ５には圧力検出器１６が、積層ゴム２の高
さを計測する変位変量器１７がスライドテーブル３に、
水平加振機１ｏの先端には水平荷重検出器９が、水平加
振機１０の中部には変位検出器１２が取付けられ、これ
らの検出信号は回転モーメント演算装置１に電送され演
算され、加算器１５．サーボアンプ１４に入力され、ア
クチュエータ８を駆動制御する。
さを計測する変位変量器１７がスライドテーブル３に、
水平加振機１ｏの先端には水平荷重検出器９が、水平加
振機１０の中部には変位検出器１２が取付けられ、これ
らの検出信号は回転モーメント演算装置１に電送され演
算され、加算器１５．サーボアンプ１４に入力され、ア
クチュエータ８を駆動制御する。
上記で説明した構成において、被試験体である積層ゴム
２は、鉛直ジヤツキ５の荷重がスライド軸受７．静圧軸
受４．スライドテーブル３を介して伝達される。一方、
水平荷重は水平加振機１゜からスライドテーブル３を介
して伝達される。これにより、積層ゴム２は鉛直荷重と
水平荷重を同時に受けることにより、第２図に示した回
転モーメントを発生する。通常この回転モーメントはス
ライドテーブル３．静圧軸受４．スライド軸受７を介し
て主柱６で支持される。
２は、鉛直ジヤツキ５の荷重がスライド軸受７．静圧軸
受４．スライドテーブル３を介して伝達される。一方、
水平荷重は水平加振機１゜からスライドテーブル３を介
して伝達される。これにより、積層ゴム２は鉛直荷重と
水平荷重を同時に受けることにより、第２図に示した回
転モーメントを発生する。通常この回転モーメントはス
ライドテーブル３．静圧軸受４．スライド軸受７を介し
て主柱６で支持される。
そこで、この回転モーメントを軽減するために上記で説
明した回転モーメント演算装置１で求められたモーメン
トＭはサーボ系の加算器１５．サーボアンプ１４に伝わ
り、アクチュエータ８に指令されて、スライドテーブル
３と接続されているスイーベルジョイント２３に荷重が
作用される。
明した回転モーメント演算装置１で求められたモーメン
トＭはサーボ系の加算器１５．サーボアンプ１４に伝わ
り、アクチュエータ８に指令されて、スライドテーブル
３と接続されているスイーベルジョイント２３に荷重が
作用される。
モーメントＭに相当する荷重が荷重検出器２２で検出さ
れ、フィードバックアンプ１３が電圧信号に変換され、
加算器１５で比較され１回転モーメントＭに一致するよ
うにアクチュエータ８が追従制御される。
れ、フィードバックアンプ１３が電圧信号に変換され、
加算器１５で比較され１回転モーメントＭに一致するよ
うにアクチュエータ８が追従制御される。
上記作用により、積層ゴム２から発生する回転モーメン
トは補正アクチュエータ８によって、補正されるので、
スライド軸受７に大きなモーメントが加わらなくなるた
め、軸受容量を極めて小容量に設計することができる。
トは補正アクチュエータ８によって、補正されるので、
スライド軸受７に大きなモーメントが加わらなくなるた
め、軸受容量を極めて小容量に設計することができる。
スライド軸受７が小容量で良いため、安価に製作する事
ができる経済効果は極めて大きい。
ができる経済効果は極めて大きい。
本発明は、以上説明したように構成されているので以下
に記載されるような効果を奏する。
に記載されるような効果を奏する。
（イ）圧力検出器、変位検出器、荷重検出器。
変位検出機、および回転モーメント演算装置により、積
層ゴムの回転モーメントを求めることができる。ここで
求めた回転モーメントを指令としたサーボ系（加算器、
サーボアンプ、補正アクチュエータ、荷重検出器、フィ
ードバックアンプ）によって、スライドテーブルに回転
モーメントの補正を行うことができる。この結果スライ
ド軸受の回転モーメントを軽減することができる。
層ゴムの回転モーメントを求めることができる。ここで
求めた回転モーメントを指令としたサーボ系（加算器、
サーボアンプ、補正アクチュエータ、荷重検出器、フィ
ードバックアンプ）によって、スライドテーブルに回転
モーメントの補正を行うことができる。この結果スライ
ド軸受の回転モーメントを軽減することができる。
（ロ）スライド軸受に作用する回転モーメントが小さく
なるので、製作費を安くできる。
なるので、製作費を安くできる。
第１図は本発明の一実施例の立面図、第２図は積層ゴム
に作用する力と、変形変位および、回転モーメントの説
明図である。 １・・・回転モーメント演算装置、８・・・回転モーメ
ント補正アクチュエータ、９・・・水平荷重検出器、１
２・・・水平変位検出器、１５・・・加算器、１６・・
・鉛直荷重検出用圧力検出器、１７・・・積層ゴム高さ
検出器、２２・・・回転モーメントに相当する荷重検出
器。
に作用する力と、変形変位および、回転モーメントの説
明図である。 １・・・回転モーメント演算装置、８・・・回転モーメ
ント補正アクチュエータ、９・・・水平荷重検出器、１
２・・・水平変位検出器、１５・・・加算器、１６・・
・鉛直荷重検出用圧力検出器、１７・・・積層ゴム高さ
検出器、２２・・・回転モーメントに相当する荷重検出
器。
Claims (1)
- １、鉛直ジャッキ、水平加振機、積層ゴムに鉛直荷重と
水平変位を与えるスライドテーブル、鉛直荷重を支持し
ながら水平変位を許容する静圧軸受、鉛直方向の動きを
許容し回転モーメントを支持するスライド軸受、前記鉛
直ジャッキの反力を支持する主柱、前記スライドテーブ
ルとスライド軸受の自重を補正する自重補正シリンダー
、油圧供給装置、制御装置より成る免振要素試験装置に
おいて、鉛直ジャッキ圧力検出器、鉛直変位検出器、水
平荷重検出器及び水平変位検出器より、圧力Ｐ、鉛直変
位Ｈ、水平荷重Ｆ及び水平変位Ｘから回転モーメントを
演算する回転モーメント演算装置、加算器、サーボアン
プ、フィードバックアンプ及び回転モーメントを補正す
るアクチュエータを設けたことを特徴とする免振要素試
験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1271660A JP3002480B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 免振要素試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1271660A JP3002480B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 免振要素試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03134540A true JPH03134540A (ja) | 1991-06-07 |
| JP3002480B2 JP3002480B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=17503124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1271660A Expired - Lifetime JP3002480B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 免振要素試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3002480B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0540866U (ja) * | 1991-10-24 | 1993-06-01 | 株式会社東京衡機製造所 | 材料剪断試験機 |
| CN104931216A (zh) * | 2015-05-13 | 2015-09-23 | 天津大学 | 一种空间摆轴的径向交变载荷加载方法 |
| CN112962684A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-15 | 浙江大学 | 一种检测混凝土桩抗震效果的拟静力试验装置 |
| CN113970454A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-25 | 同济大学 | 一种连续刚构桥基础异位扭转荷载模型装置及试验方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101933895B1 (ko) * | 2018-08-10 | 2019-04-05 | 주식회사 스탠더드시험연구소 | 원자력발전소 주요 구조물 또는 기기에 설치되는 면진부품의 특성 시험장치 및 시험방법 |
-
1989
- 1989-10-20 JP JP1271660A patent/JP3002480B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0540866U (ja) * | 1991-10-24 | 1993-06-01 | 株式会社東京衡機製造所 | 材料剪断試験機 |
| CN104931216A (zh) * | 2015-05-13 | 2015-09-23 | 天津大学 | 一种空间摆轴的径向交变载荷加载方法 |
| CN104931216B (zh) * | 2015-05-13 | 2017-06-20 | 天津大学 | 一种空间摆轴的径向交变载荷加载方法 |
| CN112962684A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-15 | 浙江大学 | 一种检测混凝土桩抗震效果的拟静力试验装置 |
| CN113970454A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-25 | 同济大学 | 一种连续刚构桥基础异位扭转荷载模型装置及试验方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3002480B2 (ja) | 2000-01-24 |
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