JPH02122235A - 三次元振動試験機 - Google Patents
三次元振動試験機Info
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- JPH02122235A JPH02122235A JP63274396A JP27439688A JPH02122235A JP H02122235 A JPH02122235 A JP H02122235A JP 63274396 A JP63274396 A JP 63274396A JP 27439688 A JP27439688 A JP 27439688A JP H02122235 A JPH02122235 A JP H02122235A
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- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims 1
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- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (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、自動車等の供試体にx、y、z方向の振動を
加え、振動解析や耐久試験等を行うための振動試験機に
関するものである。
加え、振動解析や耐久試験等を行うための振動試験機に
関するものである。
第5図(a) 、 (b)は静圧軸受を使用する三次元
振動試験機の従来例を示すものである。この装置は以下
のような構成となっている。先ず、装置を下側から支え
るZ軸直動式アクチュエータ21がある。
振動試験機の従来例を示すものである。この装置は以下
のような構成となっている。先ず、装置を下側から支え
るZ軸直動式アクチュエータ21がある。
この上方のピストンの先端には支持板22が固定され、
静圧軸受23を介してフレーム24を支持している。静
圧軸受23は、軸方向の剛性は非常に高いが、これと直
交する方向には、軽い力で動かすことができるものであ
る。従って、フレーム24は、Z軸直動式アクチュエー
タ21の軸と直交するX−Y平面内でスライド可能に支
持されている。フレーム24にはテーブル25が固定さ
れ、この北に供試体26が載置される。
静圧軸受23を介してフレーム24を支持している。静
圧軸受23は、軸方向の剛性は非常に高いが、これと直
交する方向には、軽い力で動かすことができるものであ
る。従って、フレーム24は、Z軸直動式アクチュエー
タ21の軸と直交するX−Y平面内でスライド可能に支
持されている。フレーム24にはテーブル25が固定さ
れ、この北に供試体26が載置される。
フレーム24の外側には、X加振フレーム27と、Y加
振フレーム28とが設けられている。これらX、Y加振
フレームは、相互に直交する方向にスライド可能に、各
静圧軸受23を介してフレーム24と結合している。そ
して、X加振フレーム27にはX軸直動式アクチュエー
タ29が、Y加振フレーム28にはY軸直動式アクチュ
エータ30が結合される。これらx、y、X軸直動式ア
クチュエータ29.30 、21は、それぞれの固定部
を絶対静止面に固定されている。
振フレーム28とが設けられている。これらX、Y加振
フレームは、相互に直交する方向にスライド可能に、各
静圧軸受23を介してフレーム24と結合している。そ
して、X加振フレーム27にはX軸直動式アクチュエー
タ29が、Y加振フレーム28にはY軸直動式アクチュ
エータ30が結合される。これらx、y、X軸直動式ア
クチュエータ29.30 、21は、それぞれの固定部
を絶対静止面に固定されている。
以上の構成によって、この三次元振動試験機は、テーブ
ル25をX、Y、Z方向に、各々が干渉を生じないよう
に加振できる構造となっている。
ル25をX、Y、Z方向に、各々が干渉を生じないよう
に加振できる構造となっている。
しかし、上記の三次元振動試験機にあっては、X、Y加
振フレーム27.28も振動させるため、可動部分の質
量が大きくなり、高い周波数(5Hz以上)及び高い加
速度(10以上)で加振することができない。そのため
、各加振フレーム27゜28を角パイプ構造として、軽
量にすることが行われている。しかし、加振フレーム自
体が大きいため剛性が上がらず、加振周波数や搭載重量
が制限される。また、フレーム24の外側に二重に加振
フレーム27.28を設けるので、コンパクト化できな
い等といった問題があった。
振フレーム27.28も振動させるため、可動部分の質
量が大きくなり、高い周波数(5Hz以上)及び高い加
速度(10以上)で加振することができない。そのため
、各加振フレーム27゜28を角パイプ構造として、軽
量にすることが行われている。しかし、加振フレーム自
体が大きいため剛性が上がらず、加振周波数や搭載重量
が制限される。また、フレーム24の外側に二重に加振
フレーム27.28を設けるので、コンパクト化できな
い等といった問題があった。
本発明は、上記の事実に鑑みてなされたもので、可動部
分としての加振フレームを無くし、高い周波数及び加速
度での加振が可能で、しかもコンパクトな三次元振動試
験機を提供することを目的としている。
分としての加振フレームを無くし、高い周波数及び加速
度での加振が可能で、しかもコンパクトな三次元振動試
験機を提供することを目的としている。
上記の目的を達成するために本発明の三次元振動試験機
は、振動台に2軸アクチユエータの可動部先端を結合し
、該振動台にX軸及びY軸アクチュエータを直交状態に
構成してなる三次元振動試験機において、 該振動台を囲うxyフレームと、固定部を該XYフレー
ムに固定され、可動部が相互に不干渉状態で振動台を貫
通し、静圧軸受を介して振動台をスライド可能に支持す
るX、Y軸アクチュエータと、該振動台に対してX−Y
平面内に静圧軸受によりスライド可能に結合されたZ軸
アクチュエータとからなる構成としている。
は、振動台に2軸アクチユエータの可動部先端を結合し
、該振動台にX軸及びY軸アクチュエータを直交状態に
構成してなる三次元振動試験機において、 該振動台を囲うxyフレームと、固定部を該XYフレー
ムに固定され、可動部が相互に不干渉状態で振動台を貫
通し、静圧軸受を介して振動台をスライド可能に支持す
るX、Y軸アクチュエータと、該振動台に対してX−Y
平面内に静圧軸受によりスライド可能に結合されたZ軸
アクチュエータとからなる構成としている。
以下に、本発明の一実施例を図面によって説明する。
第1図は、本発明の三次元振動試験機の構成概念を示す
斜視図で、第2図(a) 、 (b)は、この試験機の
構成の詳細を示すものである。なお、第1図に示すx、
y、z軸は相互に直交する軸である。
斜視図で、第2図(a) 、 (b)は、この試験機の
構成の詳細を示すものである。なお、第1図に示すx、
y、z軸は相互に直交する軸である。
先ず構成から説明する。三次元振動試験機を下から支え
るX軸直動式アクチュエータ1が、その固定部を床等の
絶対静止面に固定し、可動部先端をZフレーム2に固定
している。Zフレーム2は周辺にコ字型の空間を形成し
ており、この中に静圧軸受3を介して振動台4の底部拡
大部4aを収容している。振動台4は上部もまた拡大し
てテーブル4bが形成され、このテーブル4bには供試
体を固定するための複数のねじ孔4cが穿設されている
。振動台4の中間部は胴部4dで、四角柱状をしており
、直交する長孔4eが貫通して穿設されている。
るX軸直動式アクチュエータ1が、その固定部を床等の
絶対静止面に固定し、可動部先端をZフレーム2に固定
している。Zフレーム2は周辺にコ字型の空間を形成し
ており、この中に静圧軸受3を介して振動台4の底部拡
大部4aを収容している。振動台4は上部もまた拡大し
てテーブル4bが形成され、このテーブル4bには供試
体を固定するための複数のねじ孔4cが穿設されている
。振動台4の中間部は胴部4dで、四角柱状をしており
、直交する長孔4eが貫通して穿設されている。
この胴部4dは、絶対静止面に固定されたXYフレーム
5に囲われている。そして、このXYフレーム5には、
X軸直動式アクチュエータ6とY軸直動式アクチュエー
タ7が直交して取付けられている。
5に囲われている。そして、このXYフレーム5には、
X軸直動式アクチュエータ6とY軸直動式アクチュエー
タ7が直交して取付けられている。
X軸直動式アクチュエータ6は、第2図に示すように、
二つの向かい合う可動部6a、6aとしてのピストンと
、これらを嵌装する固定部6b。
二つの向かい合う可動部6a、6aとしてのピストンと
、これらを嵌装する固定部6b。
6bとしてのシリンダと、作動油を供給するサーボ弁8
と配管8a等とからなっている。固定部6b、6bは、
XYフレーム5に固定されている。
と配管8a等とからなっている。固定部6b、6bは、
XYフレーム5に固定されている。
一方、二つの可動部6a 、6aは長孔4eを貫通する
コネクチングロッド6cで結合され、コネクチングロッ
ド6Cの両側に形成された鍔部6dで胴部4dを挟持し
ている。この鍔部6dと胴部4dの間には、2本の平行
する板状の静圧軸受9゜9が設けられ、胴部4dに対し
てスライド可能に結合されている。また第2図(b)に
示すように、コネクチングロッド6cの径と長孔4eの
短径との間に差を設り、適当な隙間Sか形成されている
。
コネクチングロッド6cで結合され、コネクチングロッ
ド6Cの両側に形成された鍔部6dで胴部4dを挟持し
ている。この鍔部6dと胴部4dの間には、2本の平行
する板状の静圧軸受9゜9が設けられ、胴部4dに対し
てスライド可能に結合されている。また第2図(b)に
示すように、コネクチングロッド6cの径と長孔4eの
短径との間に差を設り、適当な隙間Sか形成されている
。
可動部6aに面する固定部6bの内側には、環状の静圧
軸受6eか嵌装されている。そして、固定部6b、6b
にはサーボ弁8から配管8aを通して作動油か供給され
、X軸直動式アクチュエータ6のX軸方向への駆動を行
う。
軸受6eか嵌装されている。そして、固定部6b、6b
にはサーボ弁8から配管8aを通して作動油か供給され
、X軸直動式アクチュエータ6のX軸方向への駆動を行
う。
Y軸直動式アクチュエータ■は、X軸直動式アクチュエ
ータ6と同様の構成で、かつ直交するように配置され、
別のサーボ弁10及び配管10aによって作動する。ま
た、これらのX、Y軸直動式アクチュエータ6.7の可
動部は相互に干渉しないように、Z軸方向にすれて胴部
4dに結合される。
ータ6と同様の構成で、かつ直交するように配置され、
別のサーボ弁10及び配管10aによって作動する。ま
た、これらのX、Y軸直動式アクチュエータ6.7の可
動部は相互に干渉しないように、Z軸方向にすれて胴部
4dに結合される。
以上の構成によって振動台4は、z軸、Y軸方向に独立
して加振可能になっている。また、このときxYフレー
ム5は振動せず、振動台4にのみ振動を与える構成とな
っている。
して加振可能になっている。また、このときxYフレー
ム5は振動せず、振動台4にのみ振動を与える構成とな
っている。
一方、Z軸方向については、第1図に示すように長孔4
eの長径とコネクチングロッド6cの径との間に相当の
隙間が形成されており、振動台4は、Z軸直動式アクチ
ュエータにより独立して加振可能になっている。以上を
総合すると、本発明の三次元振動試験機は、振動台4を
各軸直動式アクチュエータ6.7及び1によって、x、
y、z軸の各方向に独立して加振てきることになる。
eの長径とコネクチングロッド6cの径との間に相当の
隙間が形成されており、振動台4は、Z軸直動式アクチ
ュエータにより独立して加振可能になっている。以上を
総合すると、本発明の三次元振動試験機は、振動台4を
各軸直動式アクチュエータ6.7及び1によって、x、
y、z軸の各方向に独立して加振てきることになる。
次に第3図によって、X軸直動式アクチェエタ6と振動
台4の胴部4dとの結合関係の詳細を説明する。
台4の胴部4dとの結合関係の詳細を説明する。
可動部6aは固定部6bに設けられた円筒状の静圧軸受
6eで支持される。静圧軸受6eには静圧ポケッ1−6
fが形成され、静圧圧油が絞り機構を通して供給され、
可動部6aとの間に油膜を形成して可動部6aを気密状
態で支持している。可動部6aは軸方向に進退するので
、静圧軸受6eは可動部6aに対し長めに形成されてい
る。
6eで支持される。静圧軸受6eには静圧ポケッ1−6
fが形成され、静圧圧油が絞り機構を通して供給され、
可動部6aとの間に油膜を形成して可動部6aを気密状
態で支持している。可動部6aは軸方向に進退するので
、静圧軸受6eは可動部6aに対し長めに形成されてい
る。
可動部の鍔部6dに設けられた静圧軸受9には、可動部
6a内に形成された管路6gから静圧ポケット9aに静
圧圧油が供給される。この管路6gには静圧軸受6eに
形成された貯油ポケソ1−6hから供給され、この貯油
ボケッ1−6hには固定部6bに形成された管路(図示
せず)から供給される。
6a内に形成された管路6gから静圧ポケット9aに静
圧圧油が供給される。この管路6gには静圧軸受6eに
形成された貯油ポケソ1−6hから供給され、この貯油
ボケッ1−6hには固定部6bに形成された管路(図示
せず)から供給される。
固定部6bの空間にはサーボ弁8に通しる管路8a(第
2図(b))に接続される孔61が形成されている。サ
ーボ弁8からの作動油の供給によって、可動部6aは第
3図の右方に移動する。左方への移動は、相対する可動
部6a側の固定部6bに作動油を供給することによって
なされる。
2図(b))に接続される孔61が形成されている。サ
ーボ弁8からの作動油の供給によって、可動部6aは第
3図の右方に移動する。左方への移動は、相対する可動
部6a側の固定部6bに作動油を供給することによって
なされる。
なお、この構成はY軸直動式アクチュエータ■について
も全く同様である。X軸直動式アクチュエータ1は、従
来と同様に一個のピストンにて進退を行う。
も全く同様である。X軸直動式アクチュエータ1は、従
来と同様に一個のピストンにて進退を行う。
固定部6bの端部には本体部11aと、これに連設され
た金属棒11bと、可動部6aに嵌装されたマグネント
リングllcとから構成される変位センサー11が設け
られている。この変位センサー11は、可動部6aの移
動距離を測定するもので、磁歪現象を利用した非接触式
変位センサーである。
た金属棒11bと、可動部6aに嵌装されたマグネント
リングllcとから構成される変位センサー11が設け
られている。この変位センサー11は、可動部6aの移
動距離を測定するもので、磁歪現象を利用した非接触式
変位センサーである。
第4図(a) 、 (b)は、静圧軸受9の詳細を示し
た図である。静圧軸受9には一列に並んで複数の静圧ポ
ケット9aが形成され、供給された静圧圧油によって接
触面としての胴部4dとの間に油膜を形成する。
た図である。静圧軸受9には一列に並んで複数の静圧ポ
ケット9aが形成され、供給された静圧圧油によって接
触面としての胴部4dとの間に油膜を形成する。
以上の各静圧軸受6e、9に供給された静圧圧油はXY
フレーム5の近傍に設けられたドレーンに収束され、図
示しない受は皿に回収される。
フレーム5の近傍に設けられたドレーンに収束され、図
示しない受は皿に回収される。
上記のように構成されているので、例えば、サボ弁8の
開閉によって可動部6aを移動させ、変位センサー11
によって移動距離を検知することができる。以上の動作
を各軸について行い、フィードバンク制御すれば、x、
y、z軸の各軸直動式アクチュエータの振動ストローク
、振動数をコントロールできる。このようにして、振動
台に所望の周波数、振幅の振動を与えることができるこ
とになる。
開閉によって可動部6aを移動させ、変位センサー11
によって移動距離を検知することができる。以上の動作
を各軸について行い、フィードバンク制御すれば、x、
y、z軸の各軸直動式アクチュエータの振動ストローク
、振動数をコントロールできる。このようにして、振動
台に所望の周波数、振幅の振動を与えることができるこ
とになる。
本発明にあっては、可動部分は振動台4とZフレーム2
だけであり、Zフレーム2は、XYフレム5に比して小
型でよく、振動部分の質量を従来より大幅に小さくする
ことができる。そのため振動台を、高い周波数と加速度
で振動させることができる。さらに、振動台4をA2合
金または炭素繊維(CFRP)を主体とする素材で製作
することによって、極限まで軽量化すれば、150Hz
、30G(X、Y、’Z軸とも)程度の振動を与えるこ
とが可能になる。
だけであり、Zフレーム2は、XYフレム5に比して小
型でよく、振動部分の質量を従来より大幅に小さくする
ことができる。そのため振動台を、高い周波数と加速度
で振動させることができる。さらに、振動台4をA2合
金または炭素繊維(CFRP)を主体とする素材で製作
することによって、極限まで軽量化すれば、150Hz
、30G(X、Y、’Z軸とも)程度の振動を与えるこ
とが可能になる。
なお、x’、y、z軸直動式アクチュエータは、油圧式
に限定されることはなく、空気圧式等その他の方式のア
クチュエータでもよい。さらに、振動台4の両側に対称
的に可動部6aとしてのピストンを配する構成に限らず
、一方のピストンで両方向に加振し、他方のピストンを
廃止して、代わりに軸受を設ける構成とすることもでき
る。
に限定されることはなく、空気圧式等その他の方式のア
クチュエータでもよい。さらに、振動台4の両側に対称
的に可動部6aとしてのピストンを配する構成に限らず
、一方のピストンで両方向に加振し、他方のピストンを
廃止して、代わりに軸受を設ける構成とすることもでき
る。
以上に説明したように本発明の三次元振動試験機は、振
動台を囲うXYフレームと、固定部を該XYフレームに
固定され、可動部が振動台を貫通し、振動台をスライド
可能に支持するX、Y軸アクチュエータと、振動台をX
−Y平面内でスライド可能に支持するZ軸アクチュエー
タとを設けた構成としたので、可動部分を小型にでき、
延いては試験機全体の大きさをコンパクトにすることが
できる。また、可動部分の質量を小さくできるので、高
い周波数、加速度の振動を与えられ、複雑な解析試験等
を正確に行うことができる。
動台を囲うXYフレームと、固定部を該XYフレームに
固定され、可動部が振動台を貫通し、振動台をスライド
可能に支持するX、Y軸アクチュエータと、振動台をX
−Y平面内でスライド可能に支持するZ軸アクチュエー
タとを設けた構成としたので、可動部分を小型にでき、
延いては試験機全体の大きさをコンパクトにすることが
できる。また、可動部分の質量を小さくできるので、高
い周波数、加速度の振動を与えられ、複雑な解析試験等
を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の三次元振動試験機の一実施例の斜視図
、 第2図(a)は第1図のA−A線での断面図、(b)は
(a)のC−C断面図、 第3図は直動式アクチュエータの要部を示す縦断面図、 第4図は静圧軸受を示す図で、(a)は第1図BB断面
図、ら)は(a)のD視の図、 第5図は三次元振動試験機の従来例を示す図で、(a)
は縦断面図、(b)は上面図である。 1・・・Z軸アクチュエータ、3 、6’e 、 9・
・・静圧軸受、4・・・振動台、5・・・xyフレーム
、6・・・X軸アクチュエータ、6a・・・可動部、6
b・・・固定部、7・・・Y軸アクチュエータ。
、 第2図(a)は第1図のA−A線での断面図、(b)は
(a)のC−C断面図、 第3図は直動式アクチュエータの要部を示す縦断面図、 第4図は静圧軸受を示す図で、(a)は第1図BB断面
図、ら)は(a)のD視の図、 第5図は三次元振動試験機の従来例を示す図で、(a)
は縦断面図、(b)は上面図である。 1・・・Z軸アクチュエータ、3 、6’e 、 9・
・・静圧軸受、4・・・振動台、5・・・xyフレーム
、6・・・X軸アクチュエータ、6a・・・可動部、6
b・・・固定部、7・・・Y軸アクチュエータ。
Claims (2)
- (1)振動台にZ軸アクチュエータの可動部先端を結合
し、該振動台にX軸及びY軸アクチュエータを直交状態
に構成してなる三次元振動試験機において、 該振動台を囲うXYフレームと、固定部を該XYフレー
ムに固定され、可動部が相互に不干渉状態で振動台を貫
通し、静圧軸受を介して振動台をスライド可能に支持す
るX、Y軸アクチュエータと、該振動台に対してX−Y
平面内に静圧軸受によりスライド可能に結合されたZ軸
アクチュエータとからなることを特徴とする三次元振動
試験機。 - (2)X軸及びY軸アクチュエータが振動台を貫通し、
該振動台の両側に対称的に設けられたことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の三次元振動試験機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63274396A JPH02122235A (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 三次元振動試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63274396A JPH02122235A (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 三次元振動試験機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02122235A true JPH02122235A (ja) | 1990-05-09 |
Family
ID=17541085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63274396A Pending JPH02122235A (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 三次元振動試験機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02122235A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102393284A (zh) * | 2011-08-23 | 2012-03-28 | 上海华碧检测技术有限公司 | 一种无机玻璃高频随机振动试验工装及其使用方法 |
JP2012233839A (ja) * | 2011-05-09 | 2012-11-29 | Railway Technical Research Institute | 空気ばねを用いた磁気浮上式鉄道車両の振動模擬実験装置 |
CN103234723A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-08-07 | 南京理工大学 | 振动式冲刷传感器 |
CN106644335A (zh) * | 2016-09-27 | 2017-05-10 | 中国矿业大学 | 一种液压驱动式大型水平单轴振动台台面安装对准装置 |
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1988
- 1988-11-01 JP JP63274396A patent/JPH02122235A/ja active Pending
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