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2015 Fiscal Year Research-status Report

地震時のエレベータ・ロープ揺れ抑制手法の開発

Research Project

Project/Area Number 15K05859
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

木村 弘之  富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (50579315)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords機械力学・制御 / 昇降機
Outline of Annual Research Achievements

(1)エレベータ・ロープ、ばねおよびかごから構成された振動系やエレベータ・ロープ+動吸振器から構成された振動系(パラメトリック励振系)のモデル実験および数値解析を行った結果、かご上下振動の固有振動数をロープ横振動についての固有振動数の2倍にするとロープの揺れは、上下動の影響がない場合の1/2程度に低減することを確認した。
(2)変位拘束部材の設置位置が中央の場合、ロープ全長の1/Nの場合、それぞれについて、ロープ引張り位置がロープ中央の場合、ロープ全長の1/Nの場合の自由振動についての理論解を得た。理論解をもとにした数値解析結果は、差分法による数値解析結果と良く一致することを確認した。さらに、これらの理論解を求める際に、ロープ中の波の伝播特性をもとに変位拘束部材に作用する荷重波形をシステマティックに求める手法を開発した。
(3)ロープ中央付近に変位拘束部材1個を配置し、これにロープを衝突させるモデル実験を行った。ロープ変位や変位拘束部材に作用する荷重波形について、数値解析結果と実験結果とを比較検討した結果、ロープの曲げ剛性の影響を受けていることが判明した。なお、差分法によるロープ揺れ解析にこの曲げ剛性の影響を考慮できるように数値解析プログムを改造した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

(1)エレベータ・ロープ、ばねおよびかごから構成された振動系およびエレベータ・ロープ+動吸振器からなる振動系の固有振動数についての最適値は得られたものの、その理論的な裏付けまでは得られなかった。また、減衰についての最適値についても明らかにできなかったため、この部分では計画よりやや遅れている。
(2)変位拘束部材を有するロープ(弦)の自由振動についての理論解を複数の条件で得られた。また、さらに実際のエレベータの条件に近い多くの条件で理論解を得られる見通しを得た。この部分では計画より進んでいる。
(3)変位拘束部材にロープを衝突させるモデル実験を行いロープ変位や変位拘束部材に作用する荷重波形を分析した結果、ロープの曲げ剛性の影響を受けていることが判明した。差分法によるロープ揺れ解析にこの曲げ剛性の影響を考慮できるように数値解析プログムを改造したため、計画よりやや進んでいる。
したがって、計画より遅れているところがあるが、計画以上に進んでいるところもあり、全体としては概ね順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

(1)エレベータ・ロープ、ばねおよびかごから構成された振動系およびエレベータ・ロープ+動吸振器からなる振動系の固有振動数についての最適値について理論的に検討する。また、減衰についての最適値についても検討する。
(2)変位拘束部材を有するロープ(弦)の自由振動について、さらに実際のエレベータの条件に近い多くの条件で理論解を求めていく。さらに、この解析手法を強制振動に応用できないか検討する。その結果をもとに強制振動についての理論解、近似解を求め、数値解析を行う。

Causes of Carryover

モデル実験で使用するアンプやセンサーの購入個数を当年使用する最小限の個数にしたため。この分は次年度購入する予定。

Expenditure Plan for Carryover Budget

試験モデルの改造費用、アンプ、センサーなどの消耗品を中心に、学会発表や論文投稿費用にも充当する。

  • Research Products

    (8 results)

All 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] 中央に変位拘束部材を有する弦の自由振動(弦と変位拘束部材との間にギャップがある場合)2016

    • Author(s)
      木村弘之
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 82-837 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00535

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Free vibration analysis of a string with vibration suppressor (When the position of vibration suppressor is opposite to the pulled position)2016

    • Author(s)
      H. Kimura
    • Journal Title

      Mechanical Engineering Journal

      Volume: 3-1 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1299/mej.15-00554

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 全長の1/Nの位置に変位拘束部材を有する弦の自由振動(Nが偶数の場合)2016

    • Author(s)
      木村弘之
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 82-835 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00531

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 両端から全長の1/Nの位置に変位拘束部材を1つずつ有する弦の自由振動2016

    • Author(s)
      藤谷高寛,木村弘之
    • Organizer
      日本機械学会北陸信越支部学生会 第45回学生員卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      信州大学
    • Year and Date
      2016-03-04
  • [Presentation] 両端から1/Nの位置に変位拘束部材を有するエレベータ・ロープの自由振動(Nが奇数の場合)2016

    • Author(s)
      木村弘之
    • Organizer
      日本機械学会(昇降機・遊戯施設の最近の技術と進歩)講演会
    • Place of Presentation
      日本機械学会
    • Year and Date
      2016-01-21
  • [Presentation] 全長の1/Nの位置に変位拘束部材を有する弦の自由振動(Nが奇数の場合)2015

    • Author(s)
      木村弘之,滝前祐紀
    • Organizer
      日本機械学会第24回交通物流部門大会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2015-12-09 – 2015-12-10
  • [Presentation] 全長の1/Nの位置に変位拘束部材を有する弦の自由振動(Nが偶数の場合)2015

    • Author(s)
      木村弘之
    • Organizer
      日本機械学会2015年度年次大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2015-09-14 – 2015-09-17
  • [Presentation] 中央に変位拘束部材を有する弦の自由振動(弦と変位拘束部材との間にギャップがある場合)2015

    • Author(s)
      木村弘之
    • Organizer
      日本機械学会Dynamics & design Conference 2015
    • Place of Presentation
      弘前大学
    • Year and Date
      2015-08-25 – 2015-08-28

URL: 

Published: 2017-01-06  

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