JPS6231736A - 曲線レ−ル式動吸振器 - Google Patents
曲線レ−ル式動吸振器Info
- Publication number
- JPS6231736A JPS6231736A JP17112885A JP17112885A JPS6231736A JP S6231736 A JPS6231736 A JP S6231736A JP 17112885 A JP17112885 A JP 17112885A JP 17112885 A JP17112885 A JP 17112885A JP S6231736 A JPS6231736 A JP S6231736A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration absorber
- dynamic vibration
- curved rail
- rail type
- type dynamic
- 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.)
- Pending
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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
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (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〕
本発明は、塔状構造物の風などによる水平振動を抑える
ための振り子穴動吸振器に関する。よシ詳しくは、塔状
構造物例えば工事中に独立状態となる長大橋の主塔など
は、比較的低風速の風によってカルマン振動を発生し、
塔工事の作業上或いは塔構造強度上有害となるので、そ
の振動を抑制するための装置に関する。
ための振り子穴動吸振器に関する。よシ詳しくは、塔状
構造物例えば工事中に独立状態となる長大橋の主塔など
は、比較的低風速の風によってカルマン振動を発生し、
塔工事の作業上或いは塔構造強度上有害となるので、そ
の振動を抑制するための装置に関する。
上記の振動を抑えるために、従来は塔から索を張シ出し
てその先端部に減衰器を取付ける方式が主として採用さ
れていた。この方式には例えば、（１）、ブロックとす
べり台の間のクーロン摩擦によシ減衰性を撮動系に付加
するスライディングブロック方式、（２）、油圧減衰器
を用い、油の造渦抵抗によシ減資性を振動系に付加する
油圧減衰方式等がある。然し、これらの方式は、（１）
の場合、減衰効果の定量的な信頼性に乏しく、ブロック
−の作動性に問題かあり、（２）の場合は、（１）の有
する問題は解消するが、工事中とはいえ索を張ることは
海域、減衰器設置場所の確保に少なからず支障を来すと
いう大きな問題点を有するものである。従って、索を張
らない制振方式かもとめられる。
てその先端部に減衰器を取付ける方式が主として採用さ
れていた。この方式には例えば、（１）、ブロックとす
べり台の間のクーロン摩擦によシ減衰性を撮動系に付加
するスライディングブロック方式、（２）、油圧減衰器
を用い、油の造渦抵抗によシ減資性を振動系に付加する
油圧減衰方式等がある。然し、これらの方式は、（１）
の場合、減衰効果の定量的な信頼性に乏しく、ブロック
−の作動性に問題かあり、（２）の場合は、（１）の有
する問題は解消するが、工事中とはいえ索を張ることは
海域、減衰器設置場所の確保に少なからず支障を来すと
いう大きな問題点を有するものである。従って、索を張
らない制振方式かもとめられる。
索を張らない方式としては動吸振器による制振等が考え
られる。動吸振器による制振装置とじてつた場合、振シ
子の腕（アーム）の長さが非常に犬きくなり、構造物に
取シつけられないことがある。
られる。動吸振器による制振装置とじてつた場合、振シ
子の腕（アーム）の長さが非常に犬きくなり、構造物に
取シつけられないことがある。
〔発明が解決しようとする問題点３
以上の解説から明らかなように従来の割振装置には次の
ような問題があった。
ような問題があった。
（ａ） 塔から索を張るため取付場所に困る。
（ｂ） クーロン李擦により減衰をしたので減衰力が
不安定である。
不安定である。
（ｃ） 従来の振子式動吸振器では、固有振動数が小
さくなるとアームの長さが長大となる。
さくなるとアームの長さが長大となる。
（ｄ）被制振構造物の重量の変化に簡単には対応出来な
い。
い。
（、） コスト高になる。
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、構造物の動吸振器において、該構造物又はベ
ースに設けられた複数の相対位置全調節できる曲線レー
ルを有し、該曲線レールの上を振動できる複敬の台車の
間に減衰器を設け上記構造物の固有振動数と共振して上
記構造物を制振させたものである。
たもので、構造物の動吸振器において、該構造物又はベ
ースに設けられた複数の相対位置全調節できる曲線レー
ルを有し、該曲線レールの上を振動できる複敬の台車の
間に減衰器を設け上記構造物の固有振動数と共振して上
記構造物を制振させたものである。
本発明の動吸振器を取付けた構造物に振動が発生すると
、その振動は、ベース、レール、車輪、台車、ピン、減
衰器と伝わり運動エネルギーは熱エネルギーに変換され
被制振構造物は可及的に減衰する。
、その振動は、ベース、レール、車輪、台車、ピン、減
衰器と伝わり運動エネルギーは熱エネルギーに変換され
被制振構造物は可及的に減衰する。
第１図（ａ） 、 （ｂ） −（ｅ）は本発明の一実施
例を示す曲線レール式動吸振器である。図において、（
１） 。
例を示す曲線レール式動吸振器である。図において、（
１） 。
（１′）は被割振構造物に設けたベース、（２） 、
（２’）はベース（１） 、 （１’）に固定されたレ
ール、（４） 、 （４’）は重錘が搭載された台車、
（３） 、 （３つはレール（２） 、 （２’）と台
車（４） 、 （４つの間にあって、台車（４） 、
（４つを支えている車輪、（９） 、 （９つは台車（
４）、（４つから突出した脚で、この脚（９）、（９つ
にはピンα０．（１０’）が嵌合され、車輪（３） 、
（３’）’を回転自在に支持している。（５）。
（２’）はベース（１） 、 （１’）に固定されたレ
ール、（４） 、 （４’）は重錘が搭載された台車、
（３） 、 （３つはレール（２） 、 （２’）と台
車（４） 、 （４つの間にあって、台車（４） 、
（４つを支えている車輪、（９） 、 （９つは台車（
４）、（４つから突出した脚で、この脚（９）、（９つ
にはピンα０．（１０’）が嵌合され、車輪（３） 、
（３’）’を回転自在に支持している。（５）。
（５つは台車（４） 、 （４つに設けられたステム圓
、（１１つに取付けられた軸で、減衰器（６） 、 ＜
６つを介装して２台の台車（４） 、 （４つの間を接
続している。（Ｇｓ）−（Ｇ、）はそれぞれ台車（４）
、 （４つの重心の位置、（Ｗｌ）、（−）は各々の
台車（４） 、 （４’）に搭載した重錘の質量と台車
の質量の合計値である。台車（４）。
、（１１つに取付けられた軸で、減衰器（６） 、 ＜
６つを介装して２台の台車（４） 、 （４つの間を接
続している。（Ｇｓ）−（Ｇ、）はそれぞれ台車（４）
、 （４つの重心の位置、（Ｗｌ）、（−）は各々の
台車（４） 、 （４’）に搭載した重錘の質量と台車
の質量の合計値である。台車（４）。
（４つには搭載した重錘を増減出来るような格納庫を有
する。
する。
次に動作について説明する。先ず被割振構造物罠取り付
けた本発明に係る曲線レール式動吸振器のベース（１）
、 （１りを揃えた状態（ベース（１つをＳたけ左方
に移動させた状態）とすると、レール（２）。
けた本発明に係る曲線レール式動吸振器のベース（１）
、 （１りを揃えた状態（ベース（１つをＳたけ左方
に移動させた状態）とすると、レール（２）。
（２つも同一線上に並ぶ。いま摩擦係数などを無視して
、レール上における台車の固有振動の周期（Ｔ）を近似
的に求めれば、 Ｔ＝２π！ ・・・〔１〕 であることが知られている。ここでｔ＝γ、−ｈである
から〔１〕式は、 Ｔ ＝、２ｒｆ” ・・・・・・〔２〕となる。但し、
ｔは振子の半径、ｇは重力の加速度、γｌはレール（２
）、（２つの半径、ｈは台車の重心の高さ、である。即
ち台車（４） 、 （４つの振動の周期は、レールの極
率半径γｌのみに支配される。
、レール上における台車の固有振動の周期（Ｔ）を近似
的に求めれば、 Ｔ＝２π！ ・・・〔１〕 であることが知られている。ここでｔ＝γ、−ｈである
から〔１〕式は、 Ｔ ＝、２ｒｆ” ・・・・・・〔２〕となる。但し、
ｔは振子の半径、ｇは重力の加速度、γｌはレール（２
）、（２つの半径、ｈは台車の重心の高さ、である。即
ち台車（４） 、 （４つの振動の周期は、レールの極
率半径γｌのみに支配される。
今この台車の振動の周期Ｔと、被割振構造物の固有振動
数の周期とを合致させておけば共振させることが出来る
。そこでレール（２りを矢印（７）の方向に８だけ移動
させると、２台の台車（４） 、 （４つは共振によっ
て平行移動できないから、減衰器（６）。
数の周期とを合致させておけば共振させることが出来る
。そこでレール（２りを矢印（７）の方向に８だけ移動
させると、２台の台車（４） 、 （４つは共振によっ
て平行移動できないから、減衰器（６）。
（６つに応力が加わって被割振構造物を可及的に減衰さ
せる。
せる。
被割振構造物は例えば長大橋における主塔であシ、この
主塔に生ずるカルマン渦力による強制振動を防止するた
めに上記曲線レール式動吸振器を備えたとすると、その
力学モデル図は第２図に示すようになる。図において、
ｍｌは被割振構造物の質ＪＩＬ％ ｍ＊は台車部分の質
量％ ＸＩ Ｉ Ｘｌ ｔその振動による変位とし、ｍ
ｌに周期的外力ｐ＝ｐ、 ｓｉｎ ｐｔが働いたときの
運動方程式の解は、〔３〕式で示されることが知られて
いる。
主塔に生ずるカルマン渦力による強制振動を防止するた
めに上記曲線レール式動吸振器を備えたとすると、その
力学モデル図は第２図に示すようになる。図において、
ｍｌは被割振構造物の質ＪＩＬ％ ｍ＊は台車部分の質
量％ ＸＩ Ｉ Ｘｌ ｔその振動による変位とし、ｍ
ｌに周期的外力ｐ＝ｐ、 ｓｉｎ ｐｔが働いたときの
運動方程式の解は、〔３〕式で示されることが知られて
いる。
但し、Ｘ８ｔ＝Ｆｏ／′に１は力？、による主振動系の
靜たわみω２＝νｋｇ ／ｍｔは動吸振器の固有角振動
数β＝ ｍｓ／ｍｌは動吸振器と主質量の質量比（ｍｌ
Ｌ８ｓｒａｔｉｏ ） δ＝ω２ ／” ｎは動吸振器と主振動系の固有角振動
数の比 ｒ ＝ ｐ／ＱＪｎは外力の振動数と主振動系の固有角
振動数の比 主振動系（ｍａｉｎ ｓｙｓｔｅｍ）の振幅Ｘ１ ””
ｎ減衰はμ＝ ｃ／２ ｍ２ωｎ 第３図は上記〔５〕式の共振曲線図である。図しまβニ
ーの図であるが、実際の長大橋の主塔の市１１振ではβ
ニ １／２００程度である。図において、μ＝０（減衰
器を除外）のとき、共振による変位７５Ｋ ２ケ所で無
限大になっている。又μ＝ｃｏ＜減衰器を固定）したと
きには、ｐ／（Ｉｎ ＝ １．０で危険状態であること
かわかる。そして、μ＝ ０．３２からμ＝０．１０に
至ることによって、最も安全な状態になっていることを
示している。
靜たわみω２＝νｋｇ ／ｍｔは動吸振器の固有角振動
数β＝ ｍｓ／ｍｌは動吸振器と主質量の質量比（ｍｌ
Ｌ８ｓｒａｔｉｏ ） δ＝ω２ ／” ｎは動吸振器と主振動系の固有角振動
数の比 ｒ ＝ ｐ／ＱＪｎは外力の振動数と主振動系の固有角
振動数の比 主振動系（ｍａｉｎ ｓｙｓｔｅｍ）の振幅Ｘ１ ””
ｎ減衰はμ＝ ｃ／２ ｍ２ωｎ 第３図は上記〔５〕式の共振曲線図である。図しまβニ
ーの図であるが、実際の長大橋の主塔の市１１振ではβ
ニ １／２００程度である。図において、μ＝０（減衰
器を除外）のとき、共振による変位７５Ｋ ２ケ所で無
限大になっている。又μ＝ｃｏ＜減衰器を固定）したと
きには、ｐ／（Ｉｎ ＝ １．０で危険状態であること
かわかる。そして、μ＝ ０．３２からμ＝０．１０に
至ることによって、最も安全な状態になっていることを
示している。
前記曲線レール式動吸振器においては、上記のような安
全な状態金つくるために主としてレールの半径と台車の
重量を変えて調整する。
全な状態金つくるために主としてレールの半径と台車の
重量を変えて調整する。
第４図は本発明の他の実施例の原理を示す模式図である
。図において、α２１．（１２つは２台の台車（４）。
。図において、α２１．（１２つは２台の台車（４）。
（４′）の重心（Ｇ１） 、（Ｇ２ ）の軌跡を示す。
γ２は軌跡（１２、（１２’）の曲率半径、（０） 、
（０’）はその中心でちり、減衰器（６）全台車（，
４） 、 （４つの右側面の間に取付けてもよいことを
示す。
（０’）はその中心でちり、減衰器（６）全台車（，
４） 、 （４つの右側面の間に取付けてもよいことを
示す。
第５図は本発明の他の実施例の原理を示す模式図である
。図において、［２、（１２’）は重心（Ｇ＋）。
。図において、［２、（１２’）は重心（Ｇ＋）。
（Ｇ２）の振動の軌跡である。レールを上下２段に取付
け、各々のレールの上を左右に振動できる台車（４）
、 （’４’）の手前側に減衰器（６）を備えても制振
作用を有することを示している。
け、各々のレールの上を左右に振動できる台車（４）
、 （’４’）の手前側に減衰器（６）を備えても制振
作用を有することを示している。
第６図は本発明の更に別の実施例の原理２示す模式図で
ある。図において重心の軌跡ｆｘ２１ 、 （１２つの
位置、即ち台車（４） 、 （４つの位置と運動は第４
図に示したものと同一であるが、減衰器（６）はピスト
ン形の粘性減衰器を、台車（４） 、 （４’ｌの右側
面の対角線上に取付けても構造物の割振に寄与する応用
例である。
ある。図において重心の軌跡ｆｘ２１ 、 （１２つの
位置、即ち台車（４） 、 （４つの位置と運動は第４
図に示したものと同一であるが、減衰器（６）はピスト
ン形の粘性減衰器を、台車（４） 、 （４’ｌの右側
面の対角線上に取付けても構造物の割振に寄与する応用
例である。
以上詳述したように、本発明に係る曲線レール式動吸振
器は、簡単な構造でお９ながら固有振動数のわかってい
る構造物の制振に適応できるばかシでなく、台車には複
数の重錘を格納できるスペースを有しているから構造物
の重量の変化に対応出来、又装置を横若しくは縦又は立
体的に設置すれば、台車の質量Ｗ、、ｗ２ を増減す
ることと同様の効果金示すばかシでなく、各々の動吸振
器のレール（２） 、 （２つの曲率半径（γ１）を変
えておけば、複数の振動モードを有する構造物の制振上
することが出来る。又第１図、第４図、第５図の減衰器
（６）には粘弾性体の減衰器の使用例を模式図で示した
が、振動に伴い相対的に変位をするような場所であれば
、その他の場所に設けても良く、また減衰器の形式を限
定するものではない。更に上記の実施例においては、曲
線レールは半径γ１なる円弧の一部を用いたが、楕円又
は抛物線等他の曲線の一部を用いてもよく、場合によっ
ては上記のような曲線を組合せて、使用してもよい。
器は、簡単な構造でお９ながら固有振動数のわかってい
る構造物の制振に適応できるばかシでなく、台車には複
数の重錘を格納できるスペースを有しているから構造物
の重量の変化に対応出来、又装置を横若しくは縦又は立
体的に設置すれば、台車の質量Ｗ、、ｗ２ を増減す
ることと同様の効果金示すばかシでなく、各々の動吸振
器のレール（２） 、 （２つの曲率半径（γ１）を変
えておけば、複数の振動モードを有する構造物の制振上
することが出来る。又第１図、第４図、第５図の減衰器
（６）には粘弾性体の減衰器の使用例を模式図で示した
が、振動に伴い相対的に変位をするような場所であれば
、その他の場所に設けても良く、また減衰器の形式を限
定するものではない。更に上記の実施例においては、曲
線レールは半径γ１なる円弧の一部を用いたが、楕円又
は抛物線等他の曲線の一部を用いてもよく、場合によっ
ては上記のような曲線を組合せて、使用してもよい。
又、車輪の回転力をトルクコンバーター、タービン、オ
イルポンプ、羽根車などに伝えれば減衰力を得ることが
出来るばかりでなく、減衰係数をリモートコントロール
出来る効果がある。
イルポンプ、羽根車などに伝えれば減衰力を得ることが
出来るばかりでなく、減衰係数をリモートコントロール
出来る効果がある。
本発明に係る曲線レール式動吸振器の固有振動数の周期
は、レールの曲率半径（ｒｒ ｈ）とほぼ等しい長さ
全持つ振子の単振動の周期と近似となるから、装置の設
計製作は極めて簡単である。又並列する台車の質量は簡
単に加減できるばかりで、なく、減衰器は着脱し易い位
置にある。更に１／−ルの位置全移動することによって
減衰係数の調節が出来る等、実施による効果顕著である
。
は、レールの曲率半径（ｒｒ ｈ）とほぼ等しい長さ
全持つ振子の単振動の周期と近似となるから、装置の設
計製作は極めて簡単である。又並列する台車の質量は簡
単に加減できるばかりで、なく、減衰器は着脱し易い位
置にある。更に１／−ルの位置全移動することによって
減衰係数の調節が出来る等、実施による効果顕著である
。
第１図（ａ） 、 （ｂ） 、（ｅ）は本発明の一実施
例を示す、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（Ｃ）は
平面図、第２図はその力学モデル図、第３図はその共振
曲線図、第４図は本発明の他の実施例の原理を示す模式
図、第５図は本発明の他の実施例の原理を示す模式図、
第６図は本発明の他の実施例の原理を示す模式図である
。 図において、（１）はベース、（２）はレール、（３）
は車輪、（４）は台車、（５）はビン、（６）は減衰器
、（７）は矢印、（８）は矢印、αυはステム、（Ｇ１
）は重心、（Ｇ２）は重心、（Ｗｌ）は重量、（Ｗｌ
）は重量である。 なお各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 ＠２ ｒ！！Ｉ 第３図 ｐ／４４）ｎ １１５図 ４“ 第６図
例を示す、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（Ｃ）は
平面図、第２図はその力学モデル図、第３図はその共振
曲線図、第４図は本発明の他の実施例の原理を示す模式
図、第５図は本発明の他の実施例の原理を示す模式図、
第６図は本発明の他の実施例の原理を示す模式図である
。 図において、（１）はベース、（２）はレール、（３）
は車輪、（４）は台車、（５）はビン、（６）は減衰器
、（７）は矢印、（８）は矢印、αυはステム、（Ｇ１
）は重心、（Ｇ２）は重心、（Ｗｌ）は重量、（Ｗｌ
）は重量である。 なお各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 ＠２ ｒ！！Ｉ 第３図 ｐ／４４）ｎ １１５図 ４“ 第６図
Claims (2)
- （１）構造物の動吸振器において、該構造物又はベース
に設けられた複数の相対位置を調節できる曲線レールを
有し、該曲線レールの上を振動できる複数の台車の間に
減衰器を設け上記構造物の固有振動数と共振して上記構
造物を制振させることを特徴とする曲線レール式動吸振
器。 - （２）曲線レールは円弧若くは抛物線又は楕円あるいは
その他の連続な曲線の一部又は上記曲線の一部を組合せ
たものであることを特徴とする特許請求範囲第１項記載
の曲線レール式動吸振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17112885A JPS6231736A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 曲線レ−ル式動吸振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17112885A JPS6231736A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 曲線レ−ル式動吸振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6231736A true JPS6231736A (ja) | 1987-02-10 |
Family
ID=15917498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17112885A Pending JPS6231736A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 曲線レ−ル式動吸振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6231736A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2637663A1 (fr) * | 1988-10-06 | 1990-04-13 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Systeme d'amortissement de vibrations |
| JPH0333524A (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-13 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 構造物制振装置 |
| JPH0333525A (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-13 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 構造物制振装置 |
| US5247013A (en) * | 1989-01-27 | 1993-09-21 | Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. | Biocompatible polyester and production thereof |
| JP2007024261A (ja) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Tokai Univ | 同調クレイドル型制振装置 |
| GB2473698A (en) * | 2009-09-19 | 2011-03-23 | Bruce Gregory | Combination of Two Pendulum Motions with Dynamic Tuning |
-
1985
- 1985-08-05 JP JP17112885A patent/JPS6231736A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2637663A1 (fr) * | 1988-10-06 | 1990-04-13 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Systeme d'amortissement de vibrations |
| US5247013A (en) * | 1989-01-27 | 1993-09-21 | Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. | Biocompatible polyester and production thereof |
| JPH0333524A (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-13 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 構造物制振装置 |
| JPH0333525A (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-13 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 構造物制振装置 |
| JP2007024261A (ja) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Tokai Univ | 同調クレイドル型制振装置 |
| GB2473698A (en) * | 2009-09-19 | 2011-03-23 | Bruce Gregory | Combination of Two Pendulum Motions with Dynamic Tuning |
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