JPH037816B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH037816B2 JPH037816B2 JP57159454A JP15945482A JPH037816B2 JP H037816 B2 JPH037816 B2 JP H037816B2 JP 57159454 A JP57159454 A JP 57159454A JP 15945482 A JP15945482 A JP 15945482A JP H037816 B2 JPH037816 B2 JP H037816B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- frequency
- support
- heavy
- support handle
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
- F16F7/1005—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect characterised by active control of the mass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
本発明は、構造物の振動を減少せしめるために
用いる動吸振器に関する。 船舶に例をとると、船体はその機関の運転によ
つて振動し、船舶内は極めて騒しいので、これを
解消するため従来から種々の動吸振器が船体に取
り付け使用されている。動吸振器によつて船体の
振動が解消されるのは次のような動吸振の原理に
基づく。 すなわち、第１図に示すような振動系（被振動
体の質量＝m1、ばね定数＝k1）に周期的外力
θsinωtが作用するとき、もしこの振動系の固有振
動数p1＝√1 1がωに近いと共振する。とこ
ろが、このとき第２図のような振動系（被振動体
の質量＝m2、ばね定数＝k2）を付加してω＝P2
＝√2 2となるようにすると、下記の数式で
証明するように、付加した振動系は振動するが、
もとの振動系の振動を止めることができる。 両振動系の運動方程式は、 m1d2x1／dt2＝k1k1＋k2（x2−x1）＋θsinωt …(1) m2d2x2／dt2＝−k2（x2−x1） …(2) 解をx1＝A1Sinωt、x2＝A2Sinωtと仮定してこ
の(1)、(2)式に代入して整理すると、 （−m1ω2＋k1＋k2）A1−K2A2＝０ …(3) −k2A1＋（−m2ω2＋K2）A2＝０ …(4) この式からA1およびA2をωの関数として求め
ると第３図及び第４図に示す通りとなる。ここで
振幅はθによるK1の静的たわみに対する振幅倍
率で表わしてある。 この図から明らかな通り、ある特定のωに対し
てA1＝０となる。すなわち、(4)式からもわかる
ようにω0＝√2 2に対してA1＝０となる。こ
のとき(3)式からA2＝−θ／k2が得られる。従つ
て、外力振動数と等しい固有振動数を持つ振動系
を付加すればもとの振動系は振動しなくなる。 しかしながら、上記原理によつて振動を止める
ことができる範囲は第３図に示すように特定のω
に限られ、しかもこのωの両側には共振点が有
り、そこではもとの振動系を振幅が無限大で共振
させるおそれがある。従つて、動吸振器を船体の
振動を止めるために使用する場合は動吸振器の固
有振動数の制限が船舶の機関の振動数の変化に対
して正確に追随できなければならない。 ところが、従来の動吸振器は船舶の機関の振動
数の変化に対する追随性が悪いので、実際には満
足できるものはなかつた。本発明はかかる従来の
ものの欠点を解消するためになされたものであ
り、その固有振動数を船舶の機関の振動数の変化
に正確に追随させ、被振動体である船舶すなわち
構造物の振動を確実に停止させるようにした動吸
振器を提供することを目的とする。 本発明は、強制振動が与えられる被振動体に固
定された支持具と、該支持具にヒンジを介して片
持状態に取り付けられ長柄状の剛体からなる支持
柄と、該支持柄と前記被振動体との間に介装され
てこの支持柄を振動可能に保持するコイルバネ
と、前記支持柄にネジ機構を介して移動可能に取
り付けられ支点からの距離を変えてこの支持柄振
動系の固有振動数P2を変化させる重鍾と、該重
鍾を前記ネジ機構を介して移動させるモータと、
前記被振動体の振動数ωを検出する加速度計と、
該加速度計の検出振動数ωに基づいて前記モータ
により重鍾を移動して前記支持柄の固有振動数
P2を検出振動数ωに自動的に制御する制御手段
とから成る動吸振器を要旨とするものである。 以下、本発明の一実施例を第５図によつて説明
する。 １は被振動体である船体であり、船体１は航行
中に機関２によつて強制振動を与えられている。
３は片持状態で船体１に取り付けられた長柄状の
支持柄であり、支持柄３はその一端を支持具４に
ヒンジ４１を介して所定位置に回転可能に取り付
けられ、支持柄３と船体１との間には支持柄３が
振動可能にバネ５が挿着されている。６は支持柄
３に移動可能に取り付けられ、ヒンジ４１の支点
からの距離の変化に伴つてその固有振動数P2を
増減しうる重鍾である。７は重鍾６を移動させる
ためのモータであり、モータ７はネジ機構６１を
介して重鍾６と連結されている。８は機関２の振
動数を検出するための加速度計であり、加速度計
８の出力側はモータ７を制御するための制御装置
９とつながつている。 次に本発明の作用について、第６図を併用して
説明する。まず、振動源である機関２又はその近
傍に取り付けた加速度計８で機関２から発生する
振動の振動数ωを検出する。制御装置９は加速度
計８で検出された振動数に基づいてP2＝ωにな
るようにモータ７を回転させて重鍾６を移動させ
る。なお、動吸振器の固有振動数P2は以下の式
で与えられる。動吸振器の支持柄３を角度θだけ
回転したとき、重鍾の変化＝lmθ、バネの伸び＝
lkθこのときの反力＝−Klkθとなり運動方程式
Mlm2θ¨＝−Klk2θが成り立つ 今、ｙ＝lmθとすれば My¨＝−Ｋ・（lk／lm2・lmθ＝−Ｋ・（lk／lm）2・ｙ
故に 有効バネ定数はＫ・（lk／lm）2であり、これをKeと すれば固有振動数
用いる動吸振器に関する。 船舶に例をとると、船体はその機関の運転によ
つて振動し、船舶内は極めて騒しいので、これを
解消するため従来から種々の動吸振器が船体に取
り付け使用されている。動吸振器によつて船体の
振動が解消されるのは次のような動吸振の原理に
基づく。 すなわち、第１図に示すような振動系（被振動
体の質量＝m1、ばね定数＝k1）に周期的外力
θsinωtが作用するとき、もしこの振動系の固有振
動数p1＝√1 1がωに近いと共振する。とこ
ろが、このとき第２図のような振動系（被振動体
の質量＝m2、ばね定数＝k2）を付加してω＝P2
＝√2 2となるようにすると、下記の数式で
証明するように、付加した振動系は振動するが、
もとの振動系の振動を止めることができる。 両振動系の運動方程式は、 m1d2x1／dt2＝k1k1＋k2（x2−x1）＋θsinωt …(1) m2d2x2／dt2＝−k2（x2−x1） …(2) 解をx1＝A1Sinωt、x2＝A2Sinωtと仮定してこ
の(1)、(2)式に代入して整理すると、 （−m1ω2＋k1＋k2）A1−K2A2＝０ …(3) −k2A1＋（−m2ω2＋K2）A2＝０ …(4) この式からA1およびA2をωの関数として求め
ると第３図及び第４図に示す通りとなる。ここで
振幅はθによるK1の静的たわみに対する振幅倍
率で表わしてある。 この図から明らかな通り、ある特定のωに対し
てA1＝０となる。すなわち、(4)式からもわかる
ようにω0＝√2 2に対してA1＝０となる。こ
のとき(3)式からA2＝−θ／k2が得られる。従つ
て、外力振動数と等しい固有振動数を持つ振動系
を付加すればもとの振動系は振動しなくなる。 しかしながら、上記原理によつて振動を止める
ことができる範囲は第３図に示すように特定のω
に限られ、しかもこのωの両側には共振点が有
り、そこではもとの振動系を振幅が無限大で共振
させるおそれがある。従つて、動吸振器を船体の
振動を止めるために使用する場合は動吸振器の固
有振動数の制限が船舶の機関の振動数の変化に対
して正確に追随できなければならない。 ところが、従来の動吸振器は船舶の機関の振動
数の変化に対する追随性が悪いので、実際には満
足できるものはなかつた。本発明はかかる従来の
ものの欠点を解消するためになされたものであ
り、その固有振動数を船舶の機関の振動数の変化
に正確に追随させ、被振動体である船舶すなわち
構造物の振動を確実に停止させるようにした動吸
振器を提供することを目的とする。 本発明は、強制振動が与えられる被振動体に固
定された支持具と、該支持具にヒンジを介して片
持状態に取り付けられ長柄状の剛体からなる支持
柄と、該支持柄と前記被振動体との間に介装され
てこの支持柄を振動可能に保持するコイルバネ
と、前記支持柄にネジ機構を介して移動可能に取
り付けられ支点からの距離を変えてこの支持柄振
動系の固有振動数P2を変化させる重鍾と、該重
鍾を前記ネジ機構を介して移動させるモータと、
前記被振動体の振動数ωを検出する加速度計と、
該加速度計の検出振動数ωに基づいて前記モータ
により重鍾を移動して前記支持柄の固有振動数
P2を検出振動数ωに自動的に制御する制御手段
とから成る動吸振器を要旨とするものである。 以下、本発明の一実施例を第５図によつて説明
する。 １は被振動体である船体であり、船体１は航行
中に機関２によつて強制振動を与えられている。
３は片持状態で船体１に取り付けられた長柄状の
支持柄であり、支持柄３はその一端を支持具４に
ヒンジ４１を介して所定位置に回転可能に取り付
けられ、支持柄３と船体１との間には支持柄３が
振動可能にバネ５が挿着されている。６は支持柄
３に移動可能に取り付けられ、ヒンジ４１の支点
からの距離の変化に伴つてその固有振動数P2を
増減しうる重鍾である。７は重鍾６を移動させる
ためのモータであり、モータ７はネジ機構６１を
介して重鍾６と連結されている。８は機関２の振
動数を検出するための加速度計であり、加速度計
８の出力側はモータ７を制御するための制御装置
９とつながつている。 次に本発明の作用について、第６図を併用して
説明する。まず、振動源である機関２又はその近
傍に取り付けた加速度計８で機関２から発生する
振動の振動数ωを検出する。制御装置９は加速度
計８で検出された振動数に基づいてP2＝ωにな
るようにモータ７を回転させて重鍾６を移動させ
る。なお、動吸振器の固有振動数P2は以下の式
で与えられる。動吸振器の支持柄３を角度θだけ
回転したとき、重鍾の変化＝lmθ、バネの伸び＝
lkθこのときの反力＝−Klkθとなり運動方程式
Mlm2θ¨＝−Klk2θが成り立つ 今、ｙ＝lmθとすれば My¨＝−Ｋ・（lk／lm2・lmθ＝−Ｋ・（lk／lm）2・ｙ
故に 有効バネ定数はＫ・（lk／lm）2であり、これをKeと すれば固有振動数
【式】で与えら
れる。
以上説明したように、本発明は制御装置により
重鍾の位置を自動的に制御してP2＝ωならしめ
るようにしたので、動吸振器の固有振動数P2の
コントロールが容易となり、動吸振器の固固有振
動数P2を周期的外力の振動数ωに正確に一致さ
せることができ、その結果、被振動体である構造
物の振動を確実に停止させることができる効果が
ある。
重鍾の位置を自動的に制御してP2＝ωならしめ
るようにしたので、動吸振器の固有振動数P2の
コントロールが容易となり、動吸振器の固固有振
動数P2を周期的外力の振動数ωに正確に一致さ
せることができ、その結果、被振動体である構造
物の振動を確実に停止させることができる効果が
ある。
第１図は１自由度振動系の説明図、第２図は２
自由度振動系の説明図、第３図は２自由度振動系
の被振動系の振幅と振動数との関係図、第４図は
２自由度振動系の付加振動系の振幅と振動数との
関係図、第５図は本発明動吸振器の取り付け説明
図、第６図は支点から重鍾までの長さと固有振動
数との関係の説明図である。 １……被振動体、２……振動源、３……支持
柄、４……支持具、５……バネ、６……重鍾、７
……モータ、８……加速度計、９……制御装置。
自由度振動系の説明図、第３図は２自由度振動系
の被振動系の振幅と振動数との関係図、第４図は
２自由度振動系の付加振動系の振幅と振動数との
関係図、第５図は本発明動吸振器の取り付け説明
図、第６図は支点から重鍾までの長さと固有振動
数との関係の説明図である。 １……被振動体、２……振動源、３……支持
柄、４……支持具、５……バネ、６……重鍾、７
……モータ、８……加速度計、９……制御装置。
Claims (1)
- １ 強制振動が与えられる被振動体に固定された
支持具と、該支持具にヒンジを介して片持状態に
取り付けられ長柄状の剛体からなる支持柄と、該
支持柄と前記被振動体との間に介装されてこの支
持柄を振動可能に保持するコイルバネと、前記支
持柄にネジ機構を介して移動可能に取り付けられ
支点からの距離を変えてこの支持柄振動系の固有
振動数P2を変化させる重鍾と、該重鍾を前記ネ
ジ機構を介して移動させるモータと、前記被振動
体の振動数ωを検出する加速度計と、該加速度計
の検出振動数ωに基づいて前記モータにより重鍾
を移動して前記支持柄の固有振動数P2を検出振
動数ωに自動的に制御する制御手段とから成る動
吸振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15945482A JPS5950243A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 動吸振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15945482A JPS5950243A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 動吸振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5950243A JPS5950243A (ja) | 1984-03-23 |
| JPH037816B2 true JPH037816B2 (ja) | 1991-02-04 |
Family
ID=15694110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15945482A Granted JPS5950243A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 動吸振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5950243A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5993544A (ja) * | 1982-11-18 | 1984-05-30 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | 油圧消振バランサ− |
| JPS6170243A (ja) * | 1984-09-13 | 1986-04-11 | Mitsubishi Electric Corp | 振動制御装置 |
| JPS63243544A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-11 | Nkk Corp | 動吸振器の制御装置 |
| DE3843676A1 (de) * | 1988-12-23 | 1990-07-05 | Bayerische Motoren Werke Ag | Schwingungstilger |
| KR100345123B1 (ko) * | 1999-12-24 | 2002-07-24 | 현대자동차주식회사 | 주파수 가변형 댐퍼 |
| JP5225605B2 (ja) * | 2007-04-16 | 2013-07-03 | ヤンマー株式会社 | 作業車両 |
| JP5170545B2 (ja) * | 2008-07-02 | 2013-03-27 | アイシン精機株式会社 | 能動型防振装置 |
| FI123986B (fi) * | 2008-07-08 | 2014-01-31 | Metso Paper Inc | Menetelmä ja sovitelma päällystysaseman värähtelyiden vaimentamiseksi |
| JP5259350B2 (ja) * | 2008-11-19 | 2013-08-07 | 株式会社東芝 | 回転電機 |
| US8863784B2 (en) | 2010-04-22 | 2014-10-21 | Cameron International Corporation | Viscoelastic damped jumpers |
| US9500247B2 (en) * | 2010-11-01 | 2016-11-22 | University Of Houston | Pounding tune mass damper with viscoelastic material |
| CZ306877B6 (cs) * | 2010-11-05 | 2017-08-23 | Technická univerzita v Liberci | Vibroizolační zařízení pro sedadlo |
| JP5863528B2 (ja) * | 2012-03-23 | 2016-02-16 | 三菱重工業株式会社 | 振動低減装置 |
| JP6219513B2 (ja) | 2013-07-12 | 2017-10-25 | ビ−エイイ− システムズ パブリック リミテッド カンパニ−ＢＡＥ ＳＹＳＴＥＭＳ ｐｌｃ | 振動制御における、および、振動制御に関連した改良 |
| EP2824360A1 (en) * | 2013-07-12 | 2015-01-14 | BAE Systems PLC | Improvements in and relating to vibration control |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53140477A (en) * | 1977-05-13 | 1978-12-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Vibration preventive device of large scale structure |
| JPS6049784B2 (ja) * | 1978-09-04 | 1985-11-05 | 株式会社大林組 | 防振装置 |
| JPS5617436U (ja) * | 1979-07-19 | 1981-02-16 | ||
| JPS57144488A (en) * | 1981-03-02 | 1982-09-07 | Tokyo Shibaura Electric Co | Nuclear reactor building |
-
1982
- 1982-09-16 JP JP15945482A patent/JPS5950243A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5950243A (ja) | 1984-03-23 |
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