JPH0442615B2 - - Google Patents
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- JPH0442615B2 JPH0442615B2 JP57035402A JP3540282A JPH0442615B2 JP H0442615 B2 JPH0442615 B2 JP H0442615B2 JP 57035402 A JP57035402 A JP 57035402A JP 3540282 A JP3540282 A JP 3540282A JP H0442615 B2 JPH0442615 B2 JP H0442615B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- low
- vibration table
- amplifier
- piston
- 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.)
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
- G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
- G01M7/022—Vibration control arrangements, e.g. for generating random vibrations
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、振動試験装置に関するものであ
り、もう少しいうと、供試体を加振して供試体の
信頼性などを検証するための振動試験装置に関す
るものである。
り、もう少しいうと、供試体を加振して供試体の
信頼性などを検証するための振動試験装置に関す
るものである。
第１図は、従来の振動試験装置の典型的な構成
を略示するもので、供試体１が取付けられる加振
台２にピストン４のピストンロツド３が結合され
ており、ピストン４はシリンダチユーブ５に嵌挿
されている。シリンダチユーブ５に取付けられて
いる制御弁６は、ピストン４の駆動のための油を
シリンダチユーブ５に供給する。シリンダチユー
ブ５は、基礎７上に立設された取付脚８に固定的
に取付けられている。ピストン４、シリンダチユ
ーブ５、制御弁６よりなる構成を加振装置９と呼
ぶことにする。かかる構成により、所定の油圧が
かけられた駆動用油は、制御弁６を経由してシリ
ンダチユーブ５に流入する。シリンダチユーブ５
およびピストン４はいわゆる複動形であり、制御
弁６によつてピストン４の下方に油が流入する
と、ピストン４は上動し、制御弁６の作動でピス
トン４の上方に油が流入すると、ピストン４は下
動する。このピストン４の運動がピストンロツド
３を介して加振台２に伝えられ、加振台２に取付
けられた供試体１に振動を与える。
を略示するもので、供試体１が取付けられる加振
台２にピストン４のピストンロツド３が結合され
ており、ピストン４はシリンダチユーブ５に嵌挿
されている。シリンダチユーブ５に取付けられて
いる制御弁６は、ピストン４の駆動のための油を
シリンダチユーブ５に供給する。シリンダチユー
ブ５は、基礎７上に立設された取付脚８に固定的
に取付けられている。ピストン４、シリンダチユ
ーブ５、制御弁６よりなる構成を加振装置９と呼
ぶことにする。かかる構成により、所定の油圧が
かけられた駆動用油は、制御弁６を経由してシリ
ンダチユーブ５に流入する。シリンダチユーブ５
およびピストン４はいわゆる複動形であり、制御
弁６によつてピストン４の下方に油が流入する
と、ピストン４は上動し、制御弁６の作動でピス
トン４の上方に油が流入すると、ピストン４は下
動する。このピストン４の運動がピストンロツド
３を介して加振台２に伝えられ、加振台２に取付
けられた供試体１に振動を与える。
従来の振動試験装置は以上のように構成されて
いるので、供試体１、加振台２、ピストンロツド
３およびピストン４の合計重量に等しい荷重がピ
ストン４を押下げ、このためにピストン４の下方
の油にはこの荷重に耐えるだけの圧力を常時加え
ておく必要がある。したがつて従来の装置の最大
加振力Fmaxは、(1)式で表わされる制限を受け
る。
いるので、供試体１、加振台２、ピストンロツド
３およびピストン４の合計重量に等しい荷重がピ
ストン４を押下げ、このためにピストン４の下方
の油にはこの荷重に耐えるだけの圧力を常時加え
ておく必要がある。したがつて従来の装置の最大
加振力Fmaxは、(1)式で表わされる制限を受け
る。
Fmax＝Ｐ／Ａ−（WO＋WT＋WR＋WP） …(1)
ただし、Ｐ：駆動用油の圧力
Ａ：ピストン４の受圧面積
WO：供試体１の重量
WT：加振台２の重量
WR：ピストンロツド３の重量
WP：ピストン４の重量
(1)式から明らかなように、従来の振動試験装置
は、供試体１、加振台２、ピストンロツド３およ
びピストン４の重量が大きい場合に最大加振力が
減少する。この現象を具体例で示すと、例えばピ
ストン４の加振能力Ｐ／Ａが±3tonであり、可動
部分である供試体１、加振台２、ピストンロツド
３、ピストン４の合計重量が1tonであつたと仮定
すると、この振動試験装置の上方への加振力は
2tonとなる。したがつて、実質的な加振力が±
3tonから±2tonへと減少したことになる。
は、供試体１、加振台２、ピストンロツド３およ
びピストン４の重量が大きい場合に最大加振力が
減少する。この現象を具体例で示すと、例えばピ
ストン４の加振能力Ｐ／Ａが±3tonであり、可動
部分である供試体１、加振台２、ピストンロツド
３、ピストン４の合計重量が1tonであつたと仮定
すると、この振動試験装置の上方への加振力は
2tonとなる。したがつて、実質的な加振力が±
3tonから±2tonへと減少したことになる。
すなわち、従来の振動試験装置は可動部分の重
量が大きい場合、最大加振力が減少するという欠
点があつた。
量が大きい場合、最大加振力が減少するという欠
点があつた。
この発明は、以上のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、加振装置の加振
力を効率良く利用し得る振動試験装置を提供する
ことを目的とするものである。
除去するためになされたもので、加振装置の加振
力を効率良く利用し得る振動試験装置を提供する
ことを目的とするものである。
以下、この発明を第２図、第３図に示す一実施
例について説明する。第１図と同一符号は、同一
または相当部分を示しており、特に説明を省略す
る。
例について説明する。第１図と同一符号は、同一
または相当部分を示しており、特に説明を省略す
る。
第２図において、加振装置９が加振台２の左右
に１対設けられているが、これは従来のものに対
して格別な相違点ではない。第３図において、前
段増幅器１０は振動試験装置を動作させるための
指令信号を増幅するものであり、加振台２の変位
を検出し前段増幅器１０に負帰還を行う変位計１
１が設けられている。ただし、ここで言う指令信
号とは、加振台の変位に比例した振幅を有する時
刻歴波形である。制御弁６は前段増幅器１０から
の出力信号で駆動される。また、前段増幅器１０
の出力信号の低周波数成分だけを通過させる低域
通過波器１２に増幅器１３、荷重補償装置１４
を順次接続する。荷重補償装置１４は、油圧また
は空気圧などを用いた垂直方向の駆動手段であ
り、増幅器１３からの出力信号によつて加振台２
を静的に上方に駆動する。１５は供試体１、加振
台２などで構成される加振台機械系である。
に１対設けられているが、これは従来のものに対
して格別な相違点ではない。第３図において、前
段増幅器１０は振動試験装置を動作させるための
指令信号を増幅するものであり、加振台２の変位
を検出し前段増幅器１０に負帰還を行う変位計１
１が設けられている。ただし、ここで言う指令信
号とは、加振台の変位に比例した振幅を有する時
刻歴波形である。制御弁６は前段増幅器１０から
の出力信号で駆動される。また、前段増幅器１０
の出力信号の低周波数成分だけを通過させる低域
通過波器１２に増幅器１３、荷重補償装置１４
を順次接続する。荷重補償装置１４は、油圧また
は空気圧などを用いた垂直方向の駆動手段であ
り、増幅器１３からの出力信号によつて加振台２
を静的に上方に駆動する。１５は供試体１、加振
台２などで構成される加振台機械系である。
次に、動作について説明する。変位計１１の出
力信号には、供試体１、加振台２、ピストンロツ
ド３などの重量に起因する静的な荷重によつて押
し下げられた加振台２の基礎７に対する変位信
号、すなわち直流信号が含まれており、この直流
信号は前段増幅器１０に負帰還される。前段増幅
器１０の出力信号のうち、上記直流信号分は低域
通過波器１２で選択波され、さらに増幅器１
３で増幅されて荷重補償装置１４に入力される。
荷重補償装置１４はこの信号に従つて加振台１を
上方に押し上げ、静的な荷重によつて押し下げら
れた加振台１を中立の位置まで戻す。これと同時
に変位計１１の出力信号は加振装置９に対しては
変位フイードバツクとして作用し、指令信号波形
と加振台２の運動変位を一致させるように作用す
る。
力信号には、供試体１、加振台２、ピストンロツ
ド３などの重量に起因する静的な荷重によつて押
し下げられた加振台２の基礎７に対する変位信
号、すなわち直流信号が含まれており、この直流
信号は前段増幅器１０に負帰還される。前段増幅
器１０の出力信号のうち、上記直流信号分は低域
通過波器１２で選択波され、さらに増幅器１
３で増幅されて荷重補償装置１４に入力される。
荷重補償装置１４はこの信号に従つて加振台１を
上方に押し上げ、静的な荷重によつて押し下げら
れた加振台１を中立の位置まで戻す。これと同時
に変位計１１の出力信号は加振装置９に対しては
変位フイードバツクとして作用し、指令信号波形
と加振台２の運動変位を一致させるように作用す
る。
以上述べた作用を各構成要素のゲインに基づい
て以下説明する。いま、指令信号を入力とし制御
弁６への駆動電圧を出力とする前段増幅器１０の
ゲインをG1、前記駆動電圧を入力とし加振台２
への駆動力を出力とする制御弁６および加振装置
９によつて形成されるゲインをG2、前記駆動電
圧が入力される加振台２への駆動力を出力とする
低域通過波器１２、増幅器１３および荷重補償
装置１４によつて形成されるゲインをG3、加振
台２に対する駆動力を入力とし加振台２の変位を
出力とする加振台機械系１５のゲインをG4、加
振台２の変位を入力とし前段増幅器１０への負帰
還信号を出力とする変位計１１のゲインをG5と
すると、前向き経路のゲインはG1・G4・（G2＋
G3）、後向き経路のゲインはG5となり、指令信号
を入力とし加振台２の変位を出力とする全体とし
てのゲインＧは、次式であらわされる。
て以下説明する。いま、指令信号を入力とし制御
弁６への駆動電圧を出力とする前段増幅器１０の
ゲインをG1、前記駆動電圧を入力とし加振台２
への駆動力を出力とする制御弁６および加振装置
９によつて形成されるゲインをG2、前記駆動電
圧が入力される加振台２への駆動力を出力とする
低域通過波器１２、増幅器１３および荷重補償
装置１４によつて形成されるゲインをG3、加振
台２に対する駆動力を入力とし加振台２の変位を
出力とする加振台機械系１５のゲインをG4、加
振台２の変位を入力とし前段増幅器１０への負帰
還信号を出力とする変位計１１のゲインをG5と
すると、前向き経路のゲインはG1・G4・（G2＋
G3）、後向き経路のゲインはG5となり、指令信号
を入力とし加振台２の変位を出力とする全体とし
てのゲインＧは、次式であらわされる。
Ｇ＝G1・G4・（G2＋G3）／１＋G1・G4・G5（G2＋G3）…
（2a） ここで、低域通過波器１２の遮断周波数が通
常の振動試験に用いる振動の周波数領域より低く
設定されているものとして、この遮断周波数より
高い周波数すなわち動的な場合と、この遮断周波
数より低い周波数すなわち静的な場合とのそれぞ
れについて、その動作を説明する。なお、上記遮
断周波数は具体的には以下のように決められる。
例えば地震波を再現する振動試験では、地震の変
位波形の卓越周波数が0.5［Hz］から10［Hz］の周
波数領域なので、遮断周波数はこれより低い周波
数例えば0.2［Hz］に設定される。
（2a） ここで、低域通過波器１２の遮断周波数が通
常の振動試験に用いる振動の周波数領域より低く
設定されているものとして、この遮断周波数より
高い周波数すなわち動的な場合と、この遮断周波
数より低い周波数すなわち静的な場合とのそれぞ
れについて、その動作を説明する。なお、上記遮
断周波数は具体的には以下のように決められる。
例えば地震波を再現する振動試験では、地震の変
位波形の卓越周波数が0.5［Hz］から10［Hz］の周
波数領域なので、遮断周波数はこれより低い周波
数例えば0.2［Hz］に設定される。
まず、上記の遮断周波数より高い周波数では、
低域通過波器１２のゲインが小となるため、低
域通過波器１２、増幅器１３および荷重補償装
置１４で構成されるゲインG3は小さくなる。し
たがつて、この場合の全体のゲインＧは Ｇ＝G1・G4・（G2＋G3）／１＋G1・G4・G5（G2
＋G3）≒G1・G2・G4／１＋G1・G2・G4・G5…（2b） となり、ゲインG3にはほとんど影響されず、振
動試験装置は、低域通過波器１２、増幅器１
３、荷重補償装置１４を付設しない構成のものと
実質的に同一の動作を行なう。すなわち、通常の
振動試験で用いる周波数領域において、この振動
試験装置は、荷重補償装置１４などを備えたこと
による弊害が起こらない。
低域通過波器１２のゲインが小となるため、低
域通過波器１２、増幅器１３および荷重補償装
置１４で構成されるゲインG3は小さくなる。し
たがつて、この場合の全体のゲインＧは Ｇ＝G1・G4・（G2＋G3）／１＋G1・G4・G5（G2
＋G3）≒G1・G2・G4／１＋G1・G2・G4・G5…（2b） となり、ゲインG3にはほとんど影響されず、振
動試験装置は、低域通過波器１２、増幅器１
３、荷重補償装置１４を付設しない構成のものと
実質的に同一の動作を行なう。すなわち、通常の
振動試験で用いる周波数領域において、この振動
試験装置は、荷重補償装置１４などを備えたこと
による弊害が起こらない。
次に、静的な場合すなわち上記遮断周波数より
低い周波数では、全体的なゲインＧは上述したよ
うに（2a）式で与えられる。
低い周波数では、全体的なゲインＧは上述したよ
うに（2a）式で与えられる。
さて、この発明は供試体１、加振台２、ピスト
ンロツド３などによる静的な荷重が加振装置９に
作用することによる最大加振力の低下という欠点
を解消するためになされたものであるので、上記
遮断周波数よりも低い周波数、すなわち静的に近
い場合の加振装置９に作用する荷重について考察
する。前段増幅器１０の出力電圧をＸ、加振装置
９から加振台２に対して作用する駆動力をy2、荷
重補償装置１４から加振台２に対して作用する駆
動力をy3とすると、ｘ，y2，y3の関係は次式であ
らわすことができる。
ンロツド３などによる静的な荷重が加振装置９に
作用することによる最大加振力の低下という欠点
を解消するためになされたものであるので、上記
遮断周波数よりも低い周波数、すなわち静的に近
い場合の加振装置９に作用する荷重について考察
する。前段増幅器１０の出力電圧をＸ、加振装置
９から加振台２に対して作用する駆動力をy2、荷
重補償装置１４から加振台２に対して作用する駆
動力をy3とすると、ｘ，y2，y3の関係は次式であ
らわすことができる。
y2＝G2x
y3＝G3x …(3)
一方、供試体１、加振台２、ピストンロツド３
などの可動部の重量の総和をＷとすると、このＷ
とy2，y3の間には次式の関係がある。
などの可動部の重量の総和をＷとすると、このＷ
とy2，y3の間には次式の関係がある。
y2＋y3＝Ｗ …(4)
したがつて、(3)式と(4)式とから次式が導かれ
る。
る。
y2＝Ｗ／１＋G3／G2
ここで、Ｗは一定であるので、G3がG2に比べ
て大きくなると、y2の値は小となる。このy2は、
加振装置９の加振台２に対する駆動力であるの
で、換言すれば、加振装置９が供試体１、加振台
２、ピストンロツド３など可動部から受ける静的
な荷重にほかならない。したがつて、Ｇ３をＧ２
に比べて大きくとることによつて、加振装置９に
作用する静的な荷重を従来の装置より小さくする
ことができ、その結果、(1)式で示したように最大
加振力が減少しない。すなわち、この発明は静的
には可動部分である供試体１、加振台２、ピスト
ンロツド３、ピストン４の合計重量に相当する上
向きの力を発生させることによつてこれを補償
し、しかも動的には従来装置と同様な動作を行う
ので、可動部分の重量増加による加振力の低下を
回避できる。
て大きくなると、y2の値は小となる。このy2は、
加振装置９の加振台２に対する駆動力であるの
で、換言すれば、加振装置９が供試体１、加振台
２、ピストンロツド３など可動部から受ける静的
な荷重にほかならない。したがつて、Ｇ３をＧ２
に比べて大きくとることによつて、加振装置９に
作用する静的な荷重を従来の装置より小さくする
ことができ、その結果、(1)式で示したように最大
加振力が減少しない。すなわち、この発明は静的
には可動部分である供試体１、加振台２、ピスト
ンロツド３、ピストン４の合計重量に相当する上
向きの力を発生させることによつてこれを補償
し、しかも動的には従来装置と同様な動作を行う
ので、可動部分の重量増加による加振力の低下を
回避できる。
以上説明したように、この発明は荷重補償手段
によつて、低コストで加振装置に加わる静的な荷
重を減少し、加振力を効率良く利用できる。
によつて、低コストで加振装置に加わる静的な荷
重を減少し、加振力を効率良く利用できる。
第１図は従来装置の概略正面図、第２図はこの
発明の一実施例の概略正面図、第３図は同じく系
統図である。 １……供試体、２……加振台、３……ピストン
ロツド、６……制御弁、７……基礎、９……加振
装置、１０……前段増幅器、１１……変位計、１
２……低域通過波器、１３……増幅器、１４…
…荷重補償装置、１５……加振台機械系。なお、
各図において同一符号は同一または相当部分を示
す。
発明の一実施例の概略正面図、第３図は同じく系
統図である。 １……供試体、２……加振台、３……ピストン
ロツド、６……制御弁、７……基礎、９……加振
装置、１０……前段増幅器、１１……変位計、１
２……低域通過波器、１３……増幅器、１４…
…荷重補償装置、１５……加振台機械系。なお、
各図において同一符号は同一または相当部分を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 振動試験装置を動作させるための指令信号を
増幅する増幅器と、この増幅器の出力信号で駆動
される制御弁と、この制御弁が動作的に取付けら
れた加振装置と、この加振装置によつて駆動され
る加振台を備えた振動試験装置において、前記加
振台全体の基礎に対する振動変位を検出して前記
増幅器に負帰還を行う変位計と、前記増幅器の出
力信号の低域成分を通過させる低域通過波器
と、この低域通過波器からの出力信号に応じて
前記加振台を駆動する荷重補償装置を備えてなる
ことを特徴とする振動試験装置。 ２ 低域通過波器を通過する低域成分が直流成
分である特許請求の範囲第１項記載の振動試験装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57035402A JPS58151538A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 振動試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57035402A JPS58151538A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 振動試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58151538A JPS58151538A (ja) | 1983-09-08 |
| JPH0442615B2 true JPH0442615B2 (ja) | 1992-07-14 |
Family
ID=12440911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57035402A Granted JPS58151538A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 振動試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58151538A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100671733B1 (ko) | 2005-11-16 | 2007-01-19 | 경신공업 주식회사 | 자동차 휴즈 릴레이 박스의 진동 시험용 지그 |
| CZ304560B6 (cs) * | 2007-06-26 | 2014-07-09 | České Vysoké Učení Technické V Praze Fakulta Strojní, Výzkumné Centrum Spalovacích Motorů A Automobilů Josefa Božka | Tenzometrický snímač |
| DE102014103299B4 (de) * | 2014-03-12 | 2021-07-22 | Spektra Schwingungstechnik Und Akustik Gmbh Dresden | Schwingungserreger mit Lastkompensation |
| CN104708550B (zh) * | 2014-12-05 | 2017-05-03 | 上海卫星装备研究所 | 一种多用途卫星力学试验夹具 |
| CN105157937B (zh) * | 2015-04-07 | 2019-04-23 | 安徽建筑大学 | 套筒浆锚连接件抗震性能检测装置及检测方法 |
| CN106248331B (zh) * | 2016-08-30 | 2018-12-11 | 中国人民解放军空军工程大学航空航天工程学院 | 振动放大器及模拟叶片高阶非线性振动疲劳的试验方法 |
-
1982
- 1982-03-05 JP JP57035402A patent/JPS58151538A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58151538A (ja) | 1983-09-08 |
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