JPS6353331A - 振動制御装置 - Google Patents
振動制御装置Info
- Publication number
- JPS6353331A JPS6353331A JP19314186A JP19314186A JPS6353331A JP S6353331 A JPS6353331 A JP S6353331A JP 19314186 A JP19314186 A JP 19314186A JP 19314186 A JP19314186 A JP 19314186A JP S6353331 A JPS6353331 A JP S6353331A
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- JP
- Japan
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- movable mass
- vibrating body
- vibration
- force
- control device
- Prior art date
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- Granted
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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
- F16F7/1011—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect characterised by active control of the mass by electromagnetic means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Road Paving Structures (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】
〔産業上の利用分封〕
この発明は９例えば高架連路等の構造物の撮動を低減す
る振動制御装置、特にその制御力の不感帯低減に関する
ものである。
る振動制御装置、特にその制御力の不感帯低減に関する
ものである。
一般に振動体に生じる振動を低減するのに、マスダンパ
か用いられている。第３図はその一例を示したもので図
においてｆｌ＋は可動質量で、ベアリング住υにより支
持され、バネ（２）とアクチュエータ（３１を介して振
動体（４）に可動自在に取り付けられている。１５１は
加速度計で、制（財）器（６）の積分器（７）により振
動体（４）の振動速度ケ物出し、奄力増幅器＋Ｓ＋によ
りアクチュエータ（３１に振動速波に比例した逆向きの
割ｉＡｔ力を発生させている。（９）は固定コアで。
か用いられている。第３図はその一例を示したもので図
においてｆｌ＋は可動質量で、ベアリング住υにより支
持され、バネ（２）とアクチュエータ（３１を介して振
動体（４）に可動自在に取り付けられている。１５１は
加速度計で、制（財）器（６）の積分器（７）により振
動体（４）の振動速度ケ物出し、奄力増幅器＋Ｓ＋によ
りアクチュエータ（３１に振動速波に比例した逆向きの
割ｉＡｔ力を発生させている。（９）は固定コアで。
可動コアｕｌＪとともにアクチュエータ（３）を構成イ
ろ。
ろ。
第５ｖはマスダンパの動作を説明１−るモデル図１で、
Ｍｌは振動体（ＩＩの質量、 Ｋｌはバネ定叙、
ＣＱは減哀定錬であり、 Ｍ２は可動質量（１）の買
’Ｊｊ−，＋ Ｋ２をエマスダンバのバネ（２）のバ
ネ定数である。ここでｘｌを振動体（４）の変位、
ｘ２を可動頁遁ｉｌ＋の変位にとると運動方程式は以下
のようになる。
Ｍｌは振動体（ＩＩの質量、 Ｋｌはバネ定叙、
ＣＱは減哀定錬であり、 Ｍ２は可動質量（１）の買
’Ｊｊ−，＋ Ｋ２をエマスダンバのバネ（２）のバ
ネ定数である。ここでｘｌを振動体（４）の変位、
ｘ２を可動頁遁ｉｌ＋の変位にとると運動方程式は以下
のようになる。
Ｍ、ｘＩ ＋Ｃ０Ｘ１ 十に４ｘ、＋ Ｋ２ （ｘ、−
Ｘ２ ） ＝ Ｆ −Ｖ−（１）Ｍ？Ｘ２ ＋に２ （
Ｘ２ Ｘｌ ） ” Ｖ ””””・ｆ２１従
来のマスダンパでは、振動体（４１の振４１Ｊ速度Ｘ。
Ｘ２ ） ＝ Ｆ −Ｖ−（１）Ｍ？Ｘ２ ＋に２ （
Ｘ２ Ｘｌ ） ” Ｖ ””””・ｆ２１従
来のマスダンパでは、振動体（４１の振４１Ｊ速度Ｘ。
に比例した制欲］力Ｖを、ゲイン定数をＣｍとすると次
のような形で発生させている。
のような形で発生させている。
■二ＣｍＸ１ ・・・・・・・・・・
・・・・・（３＋式（３１を式（１）に代入すると以下
のようになる。
・・・・・（３＋式（３１を式（１）に代入すると以下
のようになる。
式（４）より従来のマスダンパでは制御をかげることに
より、振動体（４１の見かけの減衰を、ｃｏから（ＣＩ
］十ｃｍ）に増加させることにより有効な保動低減効果
を侍ていることかわかる。
より、振動体（４１の見かけの減衰を、ｃｏから（ＣＩ
］十ｃｍ）に増加させることにより有効な保動低減効果
を侍ていることかわかる。
マスダンパを構成する可動質量の大きさ警ブ、−飯的に
は振動体ｌＸ量の数パーセントであるが、振動体自体が
巨大な構造物の場合には、可！Ｅ！！實量が１０７ＯＮ
以上の大きさとなることもある。この上うな場合に可動
質量を滑らかに動かすために、水平方向のベアリング等
がよく用いられるが、可動質量の大きさか大きくなると
このベアリング部分での摩擦か問題となる。
は振動体ｌＸ量の数パーセントであるが、振動体自体が
巨大な構造物の場合には、可！Ｅ！！實量が１０７ＯＮ
以上の大きさとなることもある。この上うな場合に可動
質量を滑らかに動かすために、水平方向のベアリング等
がよく用いられるが、可動質量の大きさか大きくなると
このベアリング部分での摩擦か問題となる。
簡単のためにこの摩擦をクーロン摩」祭と仮定し。
可動質量の重量をＷ、ベアリングによる摩佛係数をμと
すると、摩裔力Ｐは９次式で表わされる。
すると、摩裔力Ｐは９次式で表わされる。
Ｐ−μＷ ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・ （５１また。こり摩擦力Ｐは９式（
山で示され可動質量に作用させようとする促ｊ両刀とは
反対向きに働くので、岸浄力のある場合の制御力は以下
のようになる。
・・・・・・・・ （５１また。こり摩擦力Ｐは９式（
山で示され可動質量に作用させようとする促ｊ両刀とは
反対向きに働くので、岸浄力のある場合の制御力は以下
のようになる。
第５図は、賑礫の無い式（３１の場合の振動迷度妄。
に対する制御力のグラフであり、第６図は、摩擦を考應
、しだ式（ｔｉ＋の場合の振動速反Ｘ、に対する制御力
のグラフである。
、しだ式（ｔｉ＋の場合の振動速反Ｘ、に対する制御力
のグラフである。
式ｔ６１より、ｌｃ藷、ｌ≦ｐの乾囲では摩擦力のため
に可動質量が動かず制御力が発生しない、いわゆる不感
帯と呼ばれる領域が生じ、振動レベルをこの大きさ以下
に制御できなかったり、制御系を不安定にしたりすると
いう問題が生じていた。
に可動質量が動かず制御力が発生しない、いわゆる不感
帯と呼ばれる領域が生じ、振動レベルをこの大きさ以下
に制御できなかったり、制御系を不安定にしたりすると
いう問題が生じていた。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、摩擦力の肺内となるベアリング部分に加わる可動
質量の重量を畔減し、不感帯の小さな振動制御装置を得
ることを目的としている。
ので、摩擦力の肺内となるベアリング部分に加わる可動
質量の重量を畔減し、不感帯の小さな振動制御装置を得
ることを目的としている。
この発明に係わる振動制御装置は、車力方向に作用する
磁石を用いて、ベアリング部分に加わる可動質量の重量
を経減し、摩擦力を小さくするようにしたものである。
磁石を用いて、ベアリング部分に加わる可動質量の重量
を経減し、摩擦力を小さくするようにしたものである。
この発明においては９両石かベアリング部分に加わる可
動質量のＮ量を打ち消してしまうので。
動質量のＮ量を打ち消してしまうので。
＃振力を大巾に軽減でき、不Ｉ瘍帝を減らし、より振動
低減効果を大ぎくすることかできる。
低減効果を大ぎくすることかできる。
第１図はこの発明の一実施例を示す図であり。
（１）〜αＢは上記従来装置と全く同一である。α２は
可動質量と振動体にそれぞれ設けられた磁石であって、
同極が向かい合うように取り付けられた磁石である。
可動質量と振動体にそれぞれ設けられた磁石であって、
同極が向かい合うように取り付けられた磁石である。
いま、上記−組の磁石が互いに及ぼし合う反発力をＲと
すると、５ｉｉ石を用いた場合の摩擦力Ｑは。
すると、５ｉｉ石を用いた場合の摩擦力Ｑは。
以下のようになる。
Ｑ−μ（ｗ−ｎ） ・・・・・・・・・・・・・
・・（７）従って例えは９反発力Ｒを可動質量の重量Ｗ
の９／１０に選べば、ｅｉ石を用いた場合の摩擦力Ｑを
従来の＃振力Ｐの１／１０とすることも可能である。
・・（７）従って例えは９反発力Ｒを可動質量の重量Ｗ
の９／１０に選べば、ｅｉ石を用いた場合の摩擦力Ｑを
従来の＃振力Ｐの１／１０とすることも可能である。
このように第１図のように構成された振動制御装置では
、従来の撮動制御装置と同等の可動質量を用いながら、
摩擦力の大きさを無視しうるものとすることかできる。
、従来の撮動制御装置と同等の可動質量を用いながら、
摩擦力の大きさを無視しうるものとすることかできる。
また、ベアリング等支持装置に加わる荷重が小さくなる
ことからこれらの寿命も大幅に延は丁ことかできる。
ことからこれらの寿命も大幅に延は丁ことかできる。
第２図は、この発明の他の実施例に係わるもので、−組
の磁石を互いに吸引力を及はし合うように用いた例であ
る。
の磁石を互いに吸引力を及はし合うように用いた例であ
る。
このほか、第１図や第２図に示した実施例で。
磁石の片方または両方に電磁石を用いたり、第２図に示
した実施例でどちらか片側の磁石を特徴とする特許請求
の範凹２項の場合に同等の効果が期待できることは明ら
かである。
した実施例でどちらか片側の磁石を特徴とする特許請求
の範凹２項の場合に同等の効果が期待できることは明ら
かである。
この発明は以上説明したとおり、可動質量の重量の一部
を磁力により支持するという非常に実現しやすい方法に
より、低い振動レベルでの振動制御に悲影響を与える摩
俸力の影Ｖを有効に４減し。
を磁力により支持するという非常に実現しやすい方法に
より、低い振動レベルでの振動制御に悲影響を与える摩
俸力の影Ｖを有効に４減し。
振動側（財）装置の振動低減効果を改善し、可動質量の
重量を支持するベアリング等の寿命を延ばす効果かある
。
重量を支持するベアリング等の寿命を延ばす効果かある
。
第１図はこの発明の一実施例を下す図、第２図はこの発
明の他の￥施例を示す図、第３図は従来の振！！Ｉ］
？ｔｉｌ制御装置を示す図、第４図は振動側倒装置の原
理を示す図、第５図は摩擦の無い場合の割碑力特性を示
す図、第６図は岸擾力を考慮した場合の制御力持性を示
す図である。 図においてｉｌｌに可動質量、（２）はバネ、（３１は
アクチュエータ、（４）は嵌動体、（５）は加速度、（
６１は制御器である。 なお９図中同一符号は同一または相当部分を示す。
明の他の￥施例を示す図、第３図は従来の振！！Ｉ］
？ｔｉｌ制御装置を示す図、第４図は振動側倒装置の原
理を示す図、第５図は摩擦の無い場合の割碑力特性を示
す図、第６図は岸擾力を考慮した場合の制御力持性を示
す図である。 図においてｉｌｌに可動質量、（２）はバネ、（３１は
アクチュエータ、（４）は嵌動体、（５）は加速度、（
６１は制御器である。 なお９図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）外力を受けて振動する振動体の振動を検出する振
動検出手段と、上記振動体の振動方向に往複動する可動
質量と、可動質量および振動体に取り付けられ、可動質
量に作用する動方向に磁力を発生する磁石と、上記振動
体に固定され上記可動質量を駆動するアクチュエータと
、上記振動検出手段により検出された振動体の振動速度
に比例した制動力を出力できるよう上記アクチュエータ
を制御する制御器とを備えたことを特徴とする振動制御
装置。 - （２）可動質量および振動体に取り付けられた磁石が互
いに吸引力を及ぼす場合、片側を磁性体としたことを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の振動制御装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19314186A JPH0788875B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 振動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19314186A JPH0788875B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 振動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6353331A true JPS6353331A (ja) | 1988-03-07 |
| JPH0788875B2 JPH0788875B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=16302965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19314186A Expired - Lifetime JPH0788875B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 振動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788875B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0254071A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 構造物制振装置 |
| JPH0285478A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-26 | Ohbayashi Corp | 制振方法 |
| WO1995028577A1 (en) * | 1994-04-18 | 1995-10-26 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Tuned mass damper |
| US5558191A (en) * | 1994-04-18 | 1996-09-24 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Tuned mass damper |
| US5915508A (en) * | 1994-04-18 | 1999-06-29 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Tuned mass damper |
| JP2008246413A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Fujita Corp | 起振装置 |
-
1986
- 1986-08-19 JP JP19314186A patent/JPH0788875B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0254071A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 構造物制振装置 |
| JPH0285478A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-26 | Ohbayashi Corp | 制振方法 |
| WO1995028577A1 (en) * | 1994-04-18 | 1995-10-26 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Tuned mass damper |
| US5558191A (en) * | 1994-04-18 | 1996-09-24 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Tuned mass damper |
| US5564536A (en) * | 1994-04-18 | 1996-10-15 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Tuned mass damper |
| US5915508A (en) * | 1994-04-18 | 1999-06-29 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Tuned mass damper |
| JP2008246413A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Fujita Corp | 起振装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0788875B2 (ja) | 1995-09-27 |
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