JPH06193678A - 動吸振装置 - Google Patents
動吸振装置Info
- Publication number
- JPH06193678A JPH06193678A JP35634892A JP35634892A JPH06193678A JP H06193678 A JPH06193678 A JP H06193678A JP 35634892 A JP35634892 A JP 35634892A JP 35634892 A JP35634892 A JP 35634892A JP H06193678 A JPH06193678 A JP H06193678A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の動吸振器では、固有振動数Ω0 に正確
に一致させるためには小重量を多数調整しなければなら
ないので、調整が厄介であり、機器としての信頼性が低
下し、また、小重量の加減に伴い、重錘の重量及び重心
が変化するので、動吸振器の性能にも悪影響を及ぼす。
そこでこれらの点を改善する。 【構成】 下端が制振対象構造物上にスライダー６，６
を介して水平方向に摺動自在に支持された重錘２と、上
記重錘２の水平方向の両端にそれぞれ突設された上下方
向に移動可能の上部ばね支持部材９と、上記各上部ばね
支持部材９の直下に適宜間隔を存して上端が対向すると
ともに下端が上記制振対象構造物上に立設された下部ば
ね支持部材８と、上記両ばね支持部材間にそれぞれ挿入
された上下方向の長さの変化に応じて水平方向の剛性が
変化する非線型特性ばね７とを具えたこと。
に一致させるためには小重量を多数調整しなければなら
ないので、調整が厄介であり、機器としての信頼性が低
下し、また、小重量の加減に伴い、重錘の重量及び重心
が変化するので、動吸振器の性能にも悪影響を及ぼす。
そこでこれらの点を改善する。 【構成】 下端が制振対象構造物上にスライダー６，６
を介して水平方向に摺動自在に支持された重錘２と、上
記重錘２の水平方向の両端にそれぞれ突設された上下方
向に移動可能の上部ばね支持部材９と、上記各上部ばね
支持部材９の直下に適宜間隔を存して上端が対向すると
ともに下端が上記制振対象構造物上に立設された下部ば
ね支持部材８と、上記両ばね支持部材間にそれぞれ挿入
された上下方向の長さの変化に応じて水平方向の剛性が
変化する非線型特性ばね７とを具えたこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水平振動を制振する動
吸振装置に関する。
吸振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の動吸振器０１は図６に示すよう
に、重錘０２とばね０３で構成され、制振対象構造物０
４に付設される。そして、制振対象構造物０４の固有振
動数Ω0に、動吸振器０１の固有振動数Ωを一致させる
ことで、制振対象構造物０４の振動の低減を図ってい
る。ここで、固有振動数Ωは重錘の質量Ｍとばね０３の
剛性Ｋにより式（１）で与えられる。 Ω＝√（Ｋ／Ｍ） したがって、Ω0 を調整するためには、質量Ｍ又は剛性
Ｋを変化すればよいのであるが、一般にはＭを変化させ
る手段が採られており、そのために重錘０２の一部とし
て小重量物０５を多数重ね、この小重量０５を加減して
重錘０２の質量Ｍを調整するのである。
に、重錘０２とばね０３で構成され、制振対象構造物０
４に付設される。そして、制振対象構造物０４の固有振
動数Ω0に、動吸振器０１の固有振動数Ωを一致させる
ことで、制振対象構造物０４の振動の低減を図ってい
る。ここで、固有振動数Ωは重錘の質量Ｍとばね０３の
剛性Ｋにより式（１）で与えられる。 Ω＝√（Ｋ／Ｍ） したがって、Ω0 を調整するためには、質量Ｍ又は剛性
Ｋを変化すればよいのであるが、一般にはＭを変化させ
る手段が採られており、そのために重錘０２の一部とし
て小重量物０５を多数重ね、この小重量０５を加減して
重錘０２の質量Ｍを調整するのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の動吸振器においては、動吸振器０１の固有振動数Ωを
広範囲にわたって可変とし、かつ対象構造物の固有振動
数Ω0 に正確に一致させるためには小重量０５を多数調
整しなければならないので、調整が厄介であり、機器と
しての信頼性が低下する。また、小重量０５の加減に伴
い、重錘０２の重量及び重心が変化するので、動吸振器
０１の性能にも悪影響を及ぼす。
の動吸振器においては、動吸振器０１の固有振動数Ωを
広範囲にわたって可変とし、かつ対象構造物の固有振動
数Ω0 に正確に一致させるためには小重量０５を多数調
整しなければならないので、調整が厄介であり、機器と
しての信頼性が低下する。また、小重量０５の加減に伴
い、重錘０２の重量及び重心が変化するので、動吸振器
０１の性能にも悪影響を及ぼす。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、調整が容易で信頼性が高い高性能の動吸振装
置を提供することを目的とする。
たもので、調整が容易で信頼性が高い高性能の動吸振装
置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために、請求項１の
発明は、下端が制振対象構造物上にスライダーを介して
水平方向に摺動自在に支持された重錘と、上記重錘の水
平方向の両端にそれぞれ付設された上下方向に移動可能
の上部ばね支持部材と、上記各上部ばね支持部材の直下
に適宜間隔を存して上端が対向するとともに、下端が上
記制振対象構造物上に立設された下部ばね支持部材と、
上記両ばね支持部材間にそれぞれ挿入され上下方向の長
さの変化に応じて水平方向の剛性が変化する非線型ばね
とを具えたことを特徴とする。
発明は、下端が制振対象構造物上にスライダーを介して
水平方向に摺動自在に支持された重錘と、上記重錘の水
平方向の両端にそれぞれ付設された上下方向に移動可能
の上部ばね支持部材と、上記各上部ばね支持部材の直下
に適宜間隔を存して上端が対向するとともに、下端が上
記制振対象構造物上に立設された下部ばね支持部材と、
上記両ばね支持部材間にそれぞれ挿入され上下方向の長
さの変化に応じて水平方向の剛性が変化する非線型ばね
とを具えたことを特徴とする。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、制振対象構造物の水平方向の振動を検出し、これに
基づいて自動的に前記上部ばね支持部材を上下方向に移
動することにより、前記非線型ばねの剛性を制御する手
段を具えたことを特徴とする。
て、制振対象構造物の水平方向の振動を検出し、これに
基づいて自動的に前記上部ばね支持部材を上下方向に移
動することにより、前記非線型ばねの剛性を制御する手
段を具えたことを特徴とする。
【０００７】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
の発明において、前記両ばね支持部材の相対的距離を上
下方向の代わりに水平方向に可変とし、挿入される非線
型ばねの振動方向の非線型特性を利用するようにしたこ
とを特徴とする。
の発明において、前記両ばね支持部材の相対的距離を上
下方向の代わりに水平方向に可変とし、挿入される非線
型ばねの振動方向の非線型特性を利用するようにしたこ
とを特徴とする。
【０００８】
【作用】このような請求項１の構成によれば動吸振器
は、ばねの高さを調節することにより剛性Ｋを調整でき
るので、重錘の重量を増減させることなく、動吸振器の
固有振動数を所要の値に容易に設定できる。
は、ばねの高さを調節することにより剛性Ｋを調整でき
るので、重錘の重量を増減させることなく、動吸振器の
固有振動数を所要の値に容易に設定できる。
【０００９】また、請求項２の構成によれば、制振対象
構造物の振動を自動的に検出し、これに基づいてばねの
高さを自動的に制御することで、セミアクチブな動吸振
器が得られる。
構造物の振動を自動的に検出し、これに基づいてばねの
高さを自動的に制御することで、セミアクチブな動吸振
器が得られる。
【００１０】さらに、請求項３の構成によれば、種々の
特性の非線型ばねを利用して請求項１又は請求項２の発
明を実施することができる。
特性の非線型ばねを利用して請求項１又は請求項２の発
明を実施することができる。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例を図面について説明する
と、図１はその第１実施例を示す正面図、図２は図１の
非線型ばねの特性図、図３は本発明の第２実施例を示す
正面図、図４は図３の非線型ばねを示す拡大図及びその
側面図、図５は図３のＶ部を示す拡大図である。
と、図１はその第１実施例を示す正面図、図２は図１の
非線型ばねの特性図、図３は本発明の第２実施例を示す
正面図、図４は図３の非線型ばねを示す拡大図及びその
側面図、図５は図３のＶ部を示す拡大図である。
【００１２】まず、図１〜図２に示す第１実施例におい
て、直立方体状重錘２は直動器（スライダー）６，６を
介して制振対象構造物４の上に支持されており、重錘２
の左右に鋼板９をそれぞれ水平に突設し、非線型ばね７
を設置する。非線型ばね（以下バネという）７のばね受
けには制振対象構造物４上に立設された左右のＴ型鋼
８，８を使用し、鋼板９は上下装置１０によって上下す
る仕組みになっている。
て、直立方体状重錘２は直動器（スライダー）６，６を
介して制振対象構造物４の上に支持されており、重錘２
の左右に鋼板９をそれぞれ水平に突設し、非線型ばね７
を設置する。非線型ばね（以下バネという）７のばね受
けには制振対象構造物４上に立設された左右のＴ型鋼
８，８を使用し、鋼板９は上下装置１０によって上下す
る仕組みになっている。
【００１３】このような装置において、重錘２の質量を
Ｍ、ばね７の剛性をＫとすると、この動吸振器の固有振
動数は式（１）により求めることができる。 Ω＝√（Ｋ／Ｍ）…………………………（１） ここで、このばね７の剛性Ｋは、図２に示すように、非
線型ばねの静たわみｘの関数であり、通常、同図に示す
ように、剛性Ｋと静たわみｘとの関係は式（２）によっ
て示される。 Ｋ∝（１／ｘr ） （ｒ＞１）……（２） それ故、上下装置１０（図３参照）によってばね７の高
さを上下することによって、その剛性Ｋを調節すること
ができる。したがって本発明による動吸振装置はばねの
高さを調整することにより、その固有振動数を所要の値
に設定することができるのである。
Ｍ、ばね７の剛性をＫとすると、この動吸振器の固有振
動数は式（１）により求めることができる。 Ω＝√（Ｋ／Ｍ）…………………………（１） ここで、このばね７の剛性Ｋは、図２に示すように、非
線型ばねの静たわみｘの関数であり、通常、同図に示す
ように、剛性Ｋと静たわみｘとの関係は式（２）によっ
て示される。 Ｋ∝（１／ｘr ） （ｒ＞１）……（２） それ故、上下装置１０（図３参照）によってばね７の高
さを上下することによって、その剛性Ｋを調節すること
ができる。したがって本発明による動吸振装置はばねの
高さを調整することにより、その固有振動数を所要の値
に設定することができるのである。
【００１４】このような動吸振器１ａは多数の小重錘を
用いずに、ばねの静たわみによって剛性が変わる非線型
ばねを利用することによって、ばねの高さを変えるだけ
でその固有振動数を調整できる。このため動吸振器の性
能及び信頼性を高めることができる。
用いずに、ばねの静たわみによって剛性が変わる非線型
ばねを利用することによって、ばねの高さを変えるだけ
でその固有振動数を調整できる。このため動吸振器の性
能及び信頼性を高めることができる。
【００１５】次に、本発明を船舶の上部構造物の制振に
適用した第２実施例を図３〜図５について説明すると、
図３はその全体正面図、図４，図５はそれぞれ図３のIV
部，Ｖ部を示す拡大図である。
適用した第２実施例を図３〜図５について説明すると、
図３はその全体正面図、図４，図５はそれぞれ図３のIV
部，Ｖ部を示す拡大図である。
【００１６】上図において、図１〜図２と同一の符号は
それぞれ同図と同一の部材を示し、本第２実施例が、第
１実施例と大きく相違するところは、第１実施例の構造
にばね剛性の制御のためにセミアクチブな制御機構を付
設したことにある。
それぞれ同図と同一の部材を示し、本第２実施例が、第
１実施例と大きく相違するところは、第１実施例の構造
にばね剛性の制御のためにセミアクチブな制御機構を付
設したことにある。
【００１７】すなわち、図３〜図５において、スライダ
ー６の上に重錘２を乗せ、重錘２の左右に鋼板９を取り
付け、非線型ばね７を設置する。また、非線型ばね７の
ばね受けにＴ型鋼を用いる。鋼板９は図５に示すよう
に、ボールベアリング２１，上下１対の補助スプリング
１１によって上下方向のみ可動な構造になっており、移
動は、油圧シリンダーや制御用モーター１４とプーリ１
３との組み合わせ等によって行う。
ー６の上に重錘２を乗せ、重錘２の左右に鋼板９を取り
付け、非線型ばね７を設置する。また、非線型ばね７の
ばね受けにＴ型鋼を用いる。鋼板９は図５に示すよう
に、ボールベアリング２１，上下１対の補助スプリング
１１によって上下方向のみ可動な構造になっており、移
動は、油圧シリンダーや制御用モーター１４とプーリ１
３との組み合わせ等によって行う。
【００１８】本実施例では、プロペラー軸１９の回転数
は検出器１８で検出され、その信号は増幅器１７を経て
演算器１６に送られる。一方、重錘２に取り付けられた
検出器２２が重錘２の動作信号（速度，変位，加速度
等）を増幅器１７に送り、増幅された信号が演算器１６
に送られ、プロペラー回転数の信号と比較、演算され
る。演算は、例えば「プロペラー軸回転数のＮ倍成分の
周波数に合わせた信号を出力せよ」等の演算を行わせ
る。その結果の信号は出力アンプ１５に送られ、モータ
ー１４を駆動することで、鋼板９を昇降する。
は検出器１８で検出され、その信号は増幅器１７を経て
演算器１６に送られる。一方、重錘２に取り付けられた
検出器２２が重錘２の動作信号（速度，変位，加速度
等）を増幅器１７に送り、増幅された信号が演算器１６
に送られ、プロペラー回転数の信号と比較、演算され
る。演算は、例えば「プロペラー軸回転数のＮ倍成分の
周波数に合わせた信号を出力せよ」等の演算を行わせ
る。その結果の信号は出力アンプ１５に送られ、モータ
ー１４を駆動することで、鋼板９を昇降する。
【００１９】このような装置において、重錘２の質量を
Ｍ、非線型ばね７の剛性をＫとすると、この動吸振装置
の固有振動数は式（１）により求めることができる。こ
こで、この非線型ばね７の剛性Ｋは図２に示すように、
増幅ｘと静たわみの関数であり、式（２）によって示さ
れる。
Ｍ、非線型ばね７の剛性をＫとすると、この動吸振装置
の固有振動数は式（１）により求めることができる。こ
こで、この非線型ばね７の剛性Ｋは図２に示すように、
増幅ｘと静たわみの関数であり、式（２）によって示さ
れる。
【００２０】本第２実施例では、制振対象構造物の周波
数はプロペラー軸から検出された回転数のＮ倍成分から
計算されるので、プロペラー軸の回転数の変動に応じ
て、常に、モーター１４によって動吸振装置１ｂが最も
効くようにばね７の高さを上下させることによって、本
装置の固有振動数を所要の値に自動的に設定することが
できる。
数はプロペラー軸から検出された回転数のＮ倍成分から
計算されるので、プロペラー軸の回転数の変動に応じ
て、常に、モーター１４によって動吸振装置１ｂが最も
効くようにばね７の高さを上下させることによって、本
装置の固有振動数を所要の値に自動的に設定することが
できる。
【００２１】このような第２実施例によれば、多数の小
重錘を用いずに、ばねの静たわみによって剛性が変わる
非線型ばねを利用することによって、ばねの高さを変え
るだけで自動的に固有振動数を調整できる。このため省
人省力的であるとともに動吸振器の性能及び信頼性を高
めることができる。
重錘を用いずに、ばねの静たわみによって剛性が変わる
非線型ばねを利用することによって、ばねの高さを変え
るだけで自動的に固有振動数を調整できる。このため省
人省力的であるとともに動吸振器の性能及び信頼性を高
めることができる。
【００２２】上記第１，第２実施例とも、非線型ばね
は、上下方向の両端で支持されて水平方向に非線型特性
を発揮する例であるが、非線型ばねの種類によっては、
左右端で支持されて同方向又は前後方向に振動して非線
型特性を発揮するもの、前後端で支持されて同方向又は
左右方向に振動して非線型特性を発揮するもの等がある
ので、これらの場合にも１対のばね支持部材の相対的移
動方向を適応する方向に選定することにより、種々の構
造及び特性の非線型ばねを利用することが可能である。
は、上下方向の両端で支持されて水平方向に非線型特性
を発揮する例であるが、非線型ばねの種類によっては、
左右端で支持されて同方向又は前後方向に振動して非線
型特性を発揮するもの、前後端で支持されて同方向又は
左右方向に振動して非線型特性を発揮するもの等がある
ので、これらの場合にも１対のばね支持部材の相対的移
動方向を適応する方向に選定することにより、種々の構
造及び特性の非線型ばねを利用することが可能である。
【００２３】
【発明の効果】要するに、請求項１の発明によれば、下
端が制振対象構造物上にスライダーを介して水平方向に
摺動自在に支持された重錘と、上記重錘の水平方向の両
端にそれぞれ付設された上下方向に移動可能の上部ばね
支持部材と、上記各上部ばね支持部材の直下に適宜間隔
を存して上端が対向するとともに、下端が上記制振対象
構造物上に立設された下部ばね支持部材と、上記両ばね
支持部材間にそれぞれ挿入され上下方向の長さの変化に
応じて水平方向の剛性が変化する非線型ばねとを具えた
ことにより、調整が容易で信頼性が高い高性能の動吸振
装置を得るから、本発明は産業上極めて有益なものであ
る。
端が制振対象構造物上にスライダーを介して水平方向に
摺動自在に支持された重錘と、上記重錘の水平方向の両
端にそれぞれ付設された上下方向に移動可能の上部ばね
支持部材と、上記各上部ばね支持部材の直下に適宜間隔
を存して上端が対向するとともに、下端が上記制振対象
構造物上に立設された下部ばね支持部材と、上記両ばね
支持部材間にそれぞれ挿入され上下方向の長さの変化に
応じて水平方向の剛性が変化する非線型ばねとを具えた
ことにより、調整が容易で信頼性が高い高性能の動吸振
装置を得るから、本発明は産業上極めて有益なものであ
る。
【００２４】また、請求項２の発明によれば、請求項１
の発明において、制振対象構造物の水平方向の振動を検
出し、これに基づいて自動的に前記上部ばね支持部材を
上下方向に移動することにより、前記非線型ばねの剛性
を制御する手段を具えたことにより、請求項１による効
果のほか、自動的に振動数制御を行うセミアクチブ動吸
振装置を得るから、本発明は産業上極めて有益なもので
ある。
の発明において、制振対象構造物の水平方向の振動を検
出し、これに基づいて自動的に前記上部ばね支持部材を
上下方向に移動することにより、前記非線型ばねの剛性
を制御する手段を具えたことにより、請求項１による効
果のほか、自動的に振動数制御を行うセミアクチブ動吸
振装置を得るから、本発明は産業上極めて有益なもので
ある。
【００２５】さらに請求項３の発明によれば、種々の構
造及び特性の非線型ばねを利用して請求項１又は請求項
２の発明を実施することができるので、本発明は産業上
極めて有益なものである。
造及び特性の非線型ばねを利用して請求項１又は請求項
２の発明を実施することができるので、本発明は産業上
極めて有益なものである。
【図１】本発明の第１実施例を示す正面図である。
【図２】図１の非線型ばねの特性図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す正面図である。
【図４】図３のIV部を示す拡大図である。
【図５】図３のＶ部を示す拡大図である。
【図６】従来の動吸振器を示す正面図である。
１ａ，１ｂ 動吸振装置 ２ 重錘 ３ 非線型ばね（ばね） ４ 制振対象構造物 ５ 小重錘 ６ 直動器（スライダー） ７ 非線型ばね ８ Ｔ型鋼 ９ 鋼板 １０ 上下装置 １１ ねじ棒 １２ ワイヤ １３ プーリ １４ モーター １５ アンプ １６ 演算器 １７ 増幅器 １８ 検出器 １９ プロペラー軸 ２０ プロペラー ２１ ボールベアリング ２２ 振動検出器
Claims (3)
- 【請求項１】 下端が制振対象構造物上にスライダーを
介して水平方向に摺動自在に支持された重錘と、上記重
錘の水平方向の両端にそれぞれ付設された上下方向に移
動可能の上部ばね支持部材と、上記各上部ばね支持部材
の直下に適宜間隔を存して上端が対向するとともに、下
端が上記制振対象構造物上に立設された下部ばね支持部
材と、上記両ばね支持部材間にそれぞれ挿入され上下方
向の長さの変化に応じて水平方向の剛性が変化する非線
型ばねとを具えたことを特徴とする動吸振装置。 - 【請求項２】 請求項１の発明において、制振対象構造
物の水平方向の振動を検出し、これに基づいて自動的に
前記上部ばね支持部材を上下方向に移動することによ
り、前記非線型ばねの剛性を制御する手段を具えたこと
を特徴とする動吸振装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２の発明において、
前記両ばね支持部材の相対的距離を上下方向の代わりに
水平方向に可変とし、挿入される非線型ばねの振動方向
の非線型特性を利用するようにしたことを特徴とする動
吸振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35634892A JPH06193678A (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 動吸振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35634892A JPH06193678A (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 動吸振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06193678A true JPH06193678A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18448580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35634892A Withdrawn JPH06193678A (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 動吸振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06193678A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003072977A1 (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-04 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Damping device and method for setting natural frequency of damping body in the damping device |
| JP2017510494A (ja) * | 2014-03-20 | 2017-04-13 | マクレガー フィンランド オサケイティエＭａｃｇｒｅｇｏｒ Ｆｉｎｌａｎｄ Ｏｙ | 貨物船用ラッシングブリッジ |
| CN113911308A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-01-11 | 湖北宜昌精森机械有限公司 | 一种船舶动力舱筏筏架 |
-
1992
- 1992-12-21 JP JP35634892A patent/JPH06193678A/ja not_active Withdrawn
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| CN100414137C (zh) * | 2002-02-27 | 2008-08-27 | 石川岛播磨重工业株式会社 | 阻尼装置及设定该阻尼装置中阻尼体特征频率的方法 |
| US7707787B2 (en) | 2002-02-27 | 2010-05-04 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Damping device and method for setting natural frequency of damping body in the damping device |
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