JPH03117745A - 動的吸振器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は原子力発電所において用いる動的吸振器に係り
、とりわけ容易かつ確実に固有振動数を変更することが
できる動的吸振器に関する。

（従来の技術） 従来の動的吸振器について、第７図およびｍ８図を用い
て説明する。

第７図に示すように、主振動系２９にコイルばね２４お
よびダンパ２８を介して質量２７が取付けられ、このコ
イルばね２４、ダンパ２８、および質量２７によって動
的吸振器（副振動系）１０が構成されている。主振動系
２９と副振動系１０の単独での固有振動数を一致させる
と、主振動系２９と副振動系１０とからなる連成系での
固有振動数は、単独での固有振動数より小さい値と大き
な値の非常に近接した２つの値を持つことになる。

そして、この速成系における主振動系２９の最大応答は
副振動系１０を取付けなかった時よりも小さくなる。

第８図は流体式動的吸振器の例である。主振動系２９は
、内部に水２２を貯留してなるタンク２１を有しており
、このタンク２１および水２２により動的吸振器１０が
構成されている。第８図の場合も、主振動系２９と動的
吸振器１０の１１１独の固有振動数を一致させることに
より、「はじき合い効果」によって主振動系１０の最大
応答は、減少する。

（発明が解決しようとする課題） 上述のように、主振動系２９の振動を抑制するためには
、動的吸振器１０単独の固有振動数を主振動系２９単独
の固有振動数と一致させるのが最も効果が大きい。また
一致しない場合でも、両者の各々単独の固有振動数が近
ければ近い程、主振動系２９の振動を抑制する効果は大
きい。逆に昌゛えば、動的吸振器１０の固有振動数を主
振動系２９の固有振動数に合わせることが出来なければ
、制振の効果がないということになる。

ここで従来の動的吸振器の固有振動数を式で表わす。質
ｆｆ１２７をＭ１コイルばね２４のばね定数をに１円周
率をπとすると、 このため、動的吸振器の固有振動数を変更するためには
、コイルばね２４または、質量２７を取替えるか、つけ
足すという面倒な作業が必要になる。

一般に、動的吸振器１０が先に完成し、その後主振動系
２９が設計時と異なる固有振動数を持って完成した場合
、動的吸振器１０の固有振動数の変更が必要となる。ま
た地震等によりどこかの支持部が壊れたり、ひびが入っ
たりして、主振動系２９の固有振動数が変わった場合に
も、動的吸振器１０の固有振動数の変更が必要となる。

しかしながら、上述のように従来の動的吸振器の固有振
動数の変更は容易でない。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、
固有振動数を容易に変更することができる動的吸振器を
提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、下端におもりが取付けられた振り子と、この
振り子の変位に対して復元力を生じさせるよう振り子に
設けられたばねとを備え、前記振り子の支点からおもり
までの長さ、または前記振り子の支点からばねまでの長
さを変動自在としたことを特徴とする動的吸振器である
。

（作　用） 振り子の支点からおもりまでの長さ、または振り子の支
点からばねまでの長さを変動させることにより、容易か
つ簡単に動的吸振器の固有振動数を変化させることがで
きる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

まず第１図により、本発明の基本原理を説明する。動的
吸振器１０は、下端におもり１が取付けられた振り子２
と、この振り子２に取付けられ、振り子２の変位に対し
て復元力を生じさせるように設けられたコイルばね４と
を備えている。

また振り子２の支点２ａからおもり１までの長さＬｍを
変更するために、振り子２の支点２ａ上部にモータ６が
設置されている。さらに、主振動系の固有振動を計測す
るセンサ８と、このセンサ８からの信号により支点２ａ
からおもり１までの長さＬｍを最適な値に定める演算装
置７が設けられ、この演算装置７はモータ６に接続され
ている。

次に基本原理の作用について説明する。

まず、動的吸振器の固有振動数を示す。

おもりＬの質量をｍ１コイルばね４のばね定数をに１振
り子２の支点２ａからおもり１までの長さをＬｍ、支点
２ａからばね４までの長さをＬｋとし、円周率をπ、重
力加速度をｇで表わせば、となる。従って、理論的には
、振り子２の支点からおもり１までの長さＬｍ、または
振り子２の支点２ａからばね４までの長さＬｋを変える
ことにより、固有振動数が調整可能となる。

本実施例の場合は、センサ８によってまず主振動系の固
有振動数を計７１１　Ｌ、次にこのセンサ８からの信号
により振り子２の支点２ａからおもり１までの最適長さ
Ｌｍを演算装置７で算出する。この最適長さＬｍは、動
的吸振器の固有振動数を主振動系の固有振動数と一致さ
せる値である。

次に演算装置７からの信号によりモータ６が駆動し、支
点２ａからおもり１までの長さＬｍを演算装置７で求め
た値に調整する。このようにして動的吸振器１０の固有
振動数を主振動系の固有振動数に一致させる。

このように本実施例によれば、動的吸振器１０の固有振
動数を容易かつ簡単に変更し、主振動系の固有振動数に
一致させることができる。

次に第２図により本発明の応用例について説明する。

第２図において、機器（主振動系）１６の上部に、前述
の基本原理で説明した動的吸振器１０が取付けられてい
る。

この動的吸振器１０は、機器１６の上部に固る−された
枠体５を有している。また、枠体５にはレバーからなる
振り子２が揺動自在に設けられ、この振り子２の下端に
おもり１が取付けられている。

さらに、振り子２と枠体５との間には、振り子２の変位
に対して１ｔ１元力を生じさ＼せるためのコイルばね４
が設けられてい◇０ また、振り子２の支点２ａの上部には、振り子２の支点
２ａからおもり１までの長さＬｍを変更するモータ６が
設置されている。さらに、このモータ６には、長さＬｍ
を算出する演算装置７、および機器１６の振動数を計測
するセンサ８が順次接続されている。このうち、モータ
６はレバーからなる振り子２を上下方向に移動させて支
点２ａからおもり１までの長さＬｍを変更するものであ
る。またセンサ８は機器１６に取付けられている。

次に、第３図および第４図により本発明の他の応用例に
ついて説明する。

第３図において、配管（主振動系）１８の上部に、動的
吸振器１０が取付けられている。また、配管１８はサポ
ート１９によって壁２ｏに支持されている。

この動的吸振器１０は、第２図の応用例と略同様の構成
となっているが、第４図に示すように振り子２と枠体５
との間に設けられたコイルばね４は放射線状に配置され
ている。また、センサ８は配管１８に取付けられている
。

地震等によりサポート１９が壊れたり変形したりして配
管１８の固有振動数が変化した場合、センサ８により配
管１８の固有振動数を計測する。

そして、このセンサ８からの信号にもとづき、演算装置
７およびモータ６によって動的吸振器１０の固有振動数
を配管１８の固有振動数に一致させることができる。ま
た、コイルばね４を放射状に配置することにより、あら
ゆる加圧方向の地震に対して適切な吸振作用を行なうこ
とができる。

なお、上記各実施例において、振り子の変位を復元させ
るばねとして、コイルばねを用いた例を示したが、これ
に限らず、例えば第５図に示す断面Ｖ字状の板ばね１４
を用いてもよい。また第６図に示すように断面だ円状の
板ばね１５を用いてもよい。

さらに上記実施例において、振り子２の支点２ａからお
もり１までの長さＬｍを変化させた例を示したが、これ
に限らず振り子２の支点２ａからばね４までの長さＬｋ
を変化・させることによって固有振動数を変化させるこ
ともできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、動的吸振器の固
有振動数を容易かつ簡単に変化させることができる。こ
のため、主振動系の固有振動数の変化に対応して、動的
吸振器の固有振動数を主振動系の固有振動数に一致させ
ることにより、主振動系に加わる振動を効果的に吸振す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による動的吸振器の基本的原理を示す概
略側面図、第２図は本発明による動的吸振器の応用例を
示す概略側面図、第３図は本発明による動的吸振器の他
の応用例を示す概略側面図、第４図はそのコイルばねの
配置を示す平面図、第５図および第６図は板ばねの構造
を示す側面図、第７図および第８図は従来の動的吸振器
を示す側面図である。 １・・・おもり、２・・・振り子、４・・・コイルばね
、５・・・枠体、６・・・モータ、７・・・演算装置、
８・・・センサ、１０・・・動的吸振器、１６・・・機
器、１８・・・配管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 下端におもりが取付けられた振り子と、この振り子の変
   位に対して復元力を生じさせるよう振り子に設けられた
   ばねとを備え、前記振り子の支点からおもりまでの長さ
   、または前記振り子の支点からばねまでの長さを変動自
   在としたことを特徴とする動的吸振器。