JPH0337608B2

JPH0337608B2 -

Info

Publication number: JPH0337608B2
Application number: JP5788585A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hiromatsu; Juichi Saito; Yoshuki Hashimoto; Takayuki Abe
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1985-03-22
Publication date: 1991-06-06
Also published as: JPS61216932A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野〕この発明は、大容量の加振力を伴なう機械、例
えば大型のプレス、鍛造機などを据付ける工場な
どで実施される大型機械基礎の防振装置に係り、
さらにいえば、マスダンパーを利用した防振（減
振）装置に関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) This invention is a large machine foundation used in a factory or the like where a machine that generates a large amount of excitation force, such as a large press or forging machine, is installed. Regarding the vibration isolator,
More specifically, the present invention relates to a vibration isolation (vibration reduction) device using a mass damper.

（従来の技術とその問題点など）大容量の加振力を伴なう大型のプレス機械など
を据付けた工場などにおいては、その機械の稼動
に伴ない建物全体が振動する問題が生じている。(Conventional technology and its problems, etc.) In factories where large press machines that generate large amounts of excitation force are installed, the problem arises that the entire building vibrates as the machines operate. .

即ち、この振動は、他の精密機器や人体等に悪
影響を及ぼすことは勿論、近隣住民に対する公害
源となる問題もあるので、今日さまざまな防振対
策がとられている。 That is, these vibrations not only have an adverse effect on other precision equipment and the human body, but also pose a problem in that they become a source of pollution for nearby residents, so various anti-vibration measures are being taken today.

従来一般の防振装置は、機械と機械基礎との間
にのみ防振ばねを設置し、振動の伝達を防ぐ構成
であつた。 Conventional general vibration isolators have a structure in which a vibration isolating spring is installed only between a machine and a machine foundation to prevent transmission of vibrations.

しかし、この方法だと機械基礎への振動伝播は
小さくできるが、逆に機械そのものの振動が増幅
する。従つて、プレス機械などの要求加工精度が
向上しつつある現今、製品精度に悪影響を及ぼす
事例が増えている。 However, although this method reduces the propagation of vibrations to the machine foundation, it actually amplifies the vibrations of the machine itself. Therefore, as the processing precision required for press machines and the like is increasing, there are an increasing number of cases where product precision is adversely affected.

ところで、従来機械基礎などの減振又は除振の
対策として、附加質量による方法が原理的に知ら
れ、かつ、理論的にその有効性が解析され理解さ
れている。しかし、コスト、構造仕様の面で具体
的にならず、実用に供されていないのが実情であ
る。 By the way, as a conventional measure for reducing or isolating vibrations in machine foundations, a method using an added mass is known in principle, and its effectiveness has been theoretically analyzed and understood. However, the reality is that it has not been put into practical use because it is not concrete in terms of cost and structural specifications.

（発明の目的）そこで、この発明の目的は、加振源体の振動が
基礎に伝達するのを防止すると同時に、加振源体
の振動そのものもマスダンパーによるエネルギー
吸収効果によつて吸収せしめ減振ないし除振する
こと、及び加振源体の加振力の大きさ又はその変
化に応じて据付け施工後においても減振ないし除
振効果を調整すること（メンテナンス）が容易に
できる構成に改良した大型機械基礎などの防振装
置を提供することにある。(Objective of the Invention) Therefore, the object of the present invention is to prevent the vibration of the excitation source body from being transmitted to the foundation, and at the same time reduce the vibration of the excitation source body itself by absorbing it through the energy absorption effect of the mass damper. The structure has been improved to make it easier to perform vibration reduction or vibration isolation, and to adjust the vibration reduction or vibration isolation effect (maintenance) even after installation according to the magnitude of the excitation force of the vibration source or its changes. The purpose of the present invention is to provide a vibration isolating device for large machine foundations, etc.

（発明の構成）上記の目的を達成するために、この発明に係る
大型機械基礎など（但し、機械の基礎に限るもの
ではなく、大容量の加振力を伴なう物＝加振源体
の基礎一般を包含する。）の防振装置は、基本的
には基礎の上に防振ばねを介して架台を載置し、
この架台上に大容量の加振力を伴なう機械その他
の加振源体を設置して成り、特には前記架台上
に、ばねを介して質量可変型（調整可能）のマス
ダンパーを設置したことを特徴とする構成とされ
ている。(Structure of the Invention) In order to achieve the above object, a large machine foundation according to the present invention (however, it is not limited to a machine foundation, an object with a large amount of excitation force = an excitation source) The vibration isolator basically includes a foundation in general, and a pedestal is placed on the foundation via an anti-vibration spring.
A machine or other vibration source with a large amount of excitation force is installed on this pedestal, and in particular, a variable mass damper (adjustable) is installed on the pedestal via a spring. It is said that the structure is characterized by the following.

（実施例）次に、図示した実施例により詳細に説明する。(Example) Next, the embodiment will be explained in detail with reference to the illustrated embodiment.

第１図と第２図は、この発明に係る大型機械基
礎の防振装置を模式図的に示している。 1 and 2 schematically show a vibration isolating device for a large machine foundation according to the present invention.

図中１は機械基礎、２は前記機械基礎１の上に
防振ばね３，３を介して載置された架台、４は架
台３上に設置された大容量の加振力を伴なう機械
の一例として大型プレス機械をイメージして成る
加振源体、５，５…は架台２上にばね６，６…を
介して設置した質量可変型構造のマスダンパーで
ある。 In the figure, 1 is a machine foundation, 2 is a pedestal mounted on the machine foundation 1 via anti-vibration springs 3, 3, and 4 is a machine with a large-capacity excitation force installed on the pedestal 3. As an example of a machine, the vibration source bodies 5, 5, which are modeled after a large press machine, are mass dampers having a variable mass structure installed on the pedestal 2 via springs 6, 6, .

コンクリート製の機械基礎１は、支持杭７，７
…にて支持され、床コンクリート８とは目地部材
９，９により縁が切られている（第２図）。 The concrete machine foundation 1 has support piles 7, 7
..., and is separated from the floor concrete 8 by joint members 9 (Fig. 2).

マスダンパー５は、架台２上に、質量バランス
が良く機械（加振源体１）の稼動に支障とならな
い配置で４個（但し、４個の限りではなく、１個
ないし複数個）設置されている。 Four mass dampers 5 (however, the number is not limited to four, but one or more) are installed on the pedestal 2 in an arrangement that has good mass balance and does not interfere with the operation of the machine (excitation source 1). ing.

各マスダンパー５の構造詳細は、第３図と第４
図に示したとおりである。これは総量が５トンの
重量をもつ場合の例であり、ばね６，６上にＨ形
鋼による横架材１０，１０を取り付け、該横架材
１０，１０上に上面開放の箱形をなすハウジング
１１が設置されている。ハウジング１１の平面形
状は、たて×よこが700×1200mm位の長方形（第
４図）であり、架台２の上面からハウジング１１
上端縁までの高さは1200mm位の大きさである。ハ
ウジング１１内には、その底板中央に３本（但
し、本数はこの限りではない。）のガイドロツド
１２…が等配して垂直に立てられ、各ガイドロツ
ド１２に沿つて質量部材としてのカウンタウエイ
ト１３…と砂袋１４…が加除自在に設置されてい
る。 The structural details of each mass damper 5 are shown in Figures 3 and 4.
As shown in the figure. This is an example where the total weight is 5 tons, horizontal members 10, 10 made of H-beam steel are attached on the springs 6, 6, and a box-shaped box with an open top is mounted on the horizontal members 10, 10. An eggplant housing 11 is installed. The planar shape of the housing 11 is a rectangle with length x width of about 700 x 1200 mm (Fig. 4).
The height to the top edge is approximately 1200mm. Inside the housing 11, three guide rods 12 (however, the number is not limited to this) are arranged vertically at the center of the bottom plate, and a counterweight 13 as a mass member is placed along each guide rod 12. ...and a sand bag 14... are installed in a manner that can be freely added and removed.

ちなみに、カウンタウエイト１３は、外径
φ500、厚さ３mm、重さ45Kg位のドーナツ板状の
ものであり、これが所要数ガイドロツド１２に沿
つて積み重ねられている。砂袋１４も同じくドー
ナツ形状をなすものであり、１個当たり重量は30
Kg位とされている。よつて、人力による調整が可
能である。即ち、通常はこの砂袋１４を加除して
質量が調整される。 Incidentally, the counterweight 13 is in the shape of a donut plate with an outer diameter of φ500, a thickness of 3 mm, and a weight of about 45 kg, and the required number of counterweights 13 are stacked along the guide rods 12. The sand bags 14 also have a donut shape, and each one weighs 30
It is said to be around Kg. Therefore, manual adjustment is possible. That is, the mass is normally adjusted by adding or subtracting this sand bag 14.

ちなみにこのマスダンパー５は、ハウジング１
１の重量が約１トン、カウンタウエイト１３の総
量が約2.5トン、砂袋１４の総量が約1.5トンで合
計５トンの重さとされている。 By the way, this mass damper 5 has housing 1
1 weighs approximately 1 ton, the total weight of counterweight 13 is approximately 2.5 tons, and the total weight of sand bag 14 is approximately 1.5 tons, making the total weight 5 tons.

砂袋１４の上面には押えプレート１５を当てが
い、その上からガイドロツド１２へねじ込んだス
トツパー（ナツト）１６により各質量部材を固定
し、もつて加振源体４が振動で飛び跳ねたり共振
することのない構成とされている。 A presser plate 15 is applied to the upper surface of the sand bag 14, and each mass member is fixed by a stopper (nut) 16 screwed onto the guide rod 12 from above, thereby preventing the excitation source body 4 from jumping or resonating due to vibration. It is said that the configuration is without.

上記構成の防振装置における除振ないし減振の
作用は、次のように説明できる。 The effect of vibration isolation or vibration reduction in the vibration isolator having the above structure can be explained as follows.

まず、従来の如くマスダンパー５が無いときの
振動系（質点系）は、第５図のモデルで表わすこ
とができ、機械基礎１の固有振動数f₀は、f₀＝1/
２π√（但し、ｋはばね定数、ｍは質量）
で表わされ、同機械基礎１の加振外力による共振
曲線は第６図の点線曲線ａのようになる。ｋ，ｍ
は不変の定数であり、よつて施工後のメンテナン
スはできない。 First, the vibration system (mass point system) when there is no mass damper 5 as in the past can be represented by the model shown in Fig. 5, and the natural frequency f ₀ of the machine foundation 1 is f ₀ = 1/
2π√ (where k is the spring constant and m is the mass)
The resonance curve of the machine foundation 1 due to the excitation external force is as shown by the dotted line curve a in FIG. k,m
is an unchanging constant and therefore cannot be maintained after construction.

これに対して、この発明に係る上記実施例の防
振装置の場合、その振動系（質点系）は、第７図
のモデルで表わすことができる。この場合、加振
力が例えば10Hzの振動数に対して、マスダンパー
５の固有振動数を10Hzとすると、加振エネルギー
のほとんどをマスダンパー５で吸収することにな
る。それは例えば機械基礎１の質量をM_sとし、
マスダンパー５の質量をM_nとして、両者の比
M_n／M_sが1.0，0.5，0.1の場合の共振曲線は、第
６図中の実線と１点鎖線及び、２点鎖線の各曲線
ｂ，ｃ，ｄのようになる。 On the other hand, in the case of the vibration isolator of the above embodiment according to the present invention, its vibration system (mass point system) can be represented by the model shown in FIG. In this case, if the excitation force has a frequency of 10 Hz and the natural frequency of the mass damper 5 is 10 Hz, most of the excitation energy will be absorbed by the mass damper 5. For example, if the mass of the machine foundation 1 is M _s ,
Letting the mass of mass damper 5 be M _n , the ratio between the two is
When M _n /M _s is 1.0, 0.5, and 0.1, the resonance curves are as shown by curves b, c, and d of the solid line, one-dot chain line, and two-dot chain line in FIG. 6, respectively.

従つて、加振固有振動数f₀が卓越する条件下で
は、振動（振幅）がｄ曲線の条件で半減状態とな
り、ｂ，ｃ曲線の条件では極端に小さくなつて減
振ないし除振の効果が顕著にあらわれる。 Therefore, under conditions where the excitation natural frequency f ₀ is predominant, the vibration (amplitude) is halved under the conditions of the d curve, and becomes extremely small under the conditions of the b and c curves, resulting in a vibration reduction or vibration isolation effect. appears prominently.

また、上記したｂ，ｃ，ｄ曲線の条件対照によ
れば、マスダンパー５の質量を適正に調整するこ
とによつて減振、除振の効果が著るしいこと明ら
かである。しかも、機械基礎１の固有振動数f₀に
応じてマスダンパー５の質量を選択、調整するメ
ンテナンスも有効的である。 Further, according to the comparison of the conditions of the b, c, and d curves described above, it is clear that by appropriately adjusting the mass of the mass damper 5, the vibration reduction and vibration isolation effects are remarkable. Furthermore, maintenance in which the mass of the mass damper 5 is selected and adjusted according to the natural frequency f ₀ of the machine foundation 1 is also effective.

（作用効果）以上に実施例と併せて詳細に説明したとおりで
あつて、この発明に係る大型機械基礎などの防振
装置によれば、大容量の加振力を伴なうプレス機
械などの加振源体４が発生する振動そのものを、
マスダンパー５によるエネルギー吸収効果によつ
て吸収せしめ、優れた減振ないし除振の効果を得
ることができる。(Function and Effect) As described above in detail in conjunction with the embodiments, the vibration isolating device for large machine foundations, etc. according to the present invention can be applied to press machines, etc., which are accompanied by a large amount of excitation force. The vibration itself generated by the excitation source 4 is
The energy is absorbed by the energy absorption effect of the mass damper 5, and an excellent vibration reduction or vibration isolation effect can be obtained.

従つて、基礎１へ伝達される振動はさらに小さ
くなり、よつて工場などにおいて他の精密機器や
人体等に悪影響を及ぼす懸念が少ない。勿論、振
動公害のおそれもない。 Therefore, the vibration transmitted to the foundation 1 is further reduced, and there is less concern that it will adversely affect other precision equipment or the human body in a factory or the like. Of course, there is no fear of vibration pollution.

しかも、マスダンパー５の質量の調整により、
機械など加振源体１の据付け施工後においても、
必要に応じて減振、除振の効果、程度を調整する
ことが可能であり、即ちメンテナンスが容易であ
り、融通性に富むのである。 Moreover, by adjusting the mass of the mass damper 5,
Even after the installation of the vibration source 1 such as a machine,
It is possible to adjust the effect and degree of vibration reduction and vibration isolation as necessary, that is, maintenance is easy and highly flexible.

[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明に係る防振装置を模式図的に
簡単化して示した斜視図、第２図は同立面図、第
３図はマスダンパーの垂直断面図、第４図は同平
面図、第５図は従来の振動系のモデル図、第６図
は振動系の加振外力による共振曲線図、第７図は
この発明に係る防振装置の振動系モデル図であ
る。 Fig. 1 is a simplified perspective view schematically showing the vibration isolator according to the present invention, Fig. 2 is an elevational view of the same, Fig. 3 is a vertical sectional view of the mass damper, and Fig. 4 is a plane view of the same. 5 is a model diagram of a conventional vibration system, FIG. 6 is a resonance curve diagram of the vibration system due to an excitation external force, and FIG. 7 is a model diagram of the vibration system of the vibration isolator according to the present invention.

Claims

[Scope of Claims] 1. A vibration isolating device in which a pedestal 2 is placed on a foundation 1 via a vibration isolating spring 3, and a vibration source body 4 is installed on this pedestal 2, comprising: A vibration isolating device for a large machine foundation, etc., characterized in that a mass damper 5 of variable mass type is installed via a spring 6. 2. The variable mass type mass damper 5 described in claim 1 has a guide rod 12 erected in a housing 11 placed on a spring 6, and a mass member 13 that can be freely added and removed along the guide rod 12.
14, and these mass members 13 and 14 are fixed by a presser plate 15 and a stopper 16 provided on the guide rod 12.