Vibration reduction with rubber-metal cab supports

• Autorzy: Bezruchko Alexander Fomich , Zezetko Nikolai Ivanovich , Vainola Vello , Tanaś Wojciech , Szymanek Mariusz

Identyfikatory

DOI

10.2478/agriceng-2024-0001

Warianty tytułu

PL

Redukcja wibracji za pomocą gumowo -metalowych wsporników kabiny

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper investigates the possibility of improving the vibration isolation of a tractor cab by changing the stiffness of its rubber-metal supports. A spectral analysis of the vibration isolation properties of these supports is presented. The research was conducted on a BELARUS 1221 tractor at idling, at the maximum engine speed, with no load. The cab was mounted on rubber-metal vibration absorbers of serial design with different rubber hardness. Measurements were made with a first class certified Oktava 101VM instrument with registration of RMS acceleration values, expressed in dB, in the frequency range of 8-1000 Hz. The instrument was set in "local vibration" mode. The AR2082M probe was attached to the respective measurement points using adhesive. Mathematical relationships are given to optimize the work on the development of a new and upgraded design of the rubber-metal supports in use. It is shown that varying the stiffness of the rubber-metal supports has different effects in the low and high frequencies of the spectrum. A stiff support is effective in damping low-frequency vibrations but degrades the support's properties in damping high-frequency vibrations, and vice versa. A soft support is more effective at higher frequencies and reduces the effectiveness of the support at lower frequencies.

PL

Niniejsza praca analizuje możliwość ulepszenia izolacji wibracji w kabinie ciągnika poprzez zmianę sztywności gumowo-metalowych wsporników. Przedstawiono analizę spektralną właściwości izolacji wibracji tychże wsporników. Związki matematyczne zostały podane w celu optymalizacji pracy nad stworzeniem nowego i ulepszonego projektu gumowo-metalowych wsporników. Wykazano, iż różnicowanie sztywności gumowo-metalowych wsporników daje różne efekty w niskich i wysokich spektrach częstotliwości. Sztywny wspornik jest skuteczny w wyciszaniu wibracji o niskiej częstotliwości, ale zmniejsza właściwości wyciszania wibracji o wysokiej częstotliwości i vice versa. Miękkie wsparcie jest bardziej efektywne przy wysokich częstotliwościach i redukuje skuteczność wspornika przy niskich częstotliwościach.

Słowa kluczowe

EN

vibration; rubber-metal suport; vibration isolation; tractor; cab; frequency spectrum

PL

wibracja; wspornik gumowo-metalowy; izolacja wibracji; ciągnik; kabina; spektrum częstotliwości

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 28, No. 1
• Strony: 1--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., wykr.

Twórcy

autor

Bezruchko Alexander Fomich

• Belarusian State Agrarian Technical University, Belarus

autor

Zezetko Nikolai Ivanovich

• Belarusian State Agrarian Technical University, Belarus

autor

Vainola Vello

• Institut of Technology at Tallinna Tehnikakõrgkool, Estonia

autor

Tanaś Wojciech

• Department of Agricultural, Forest and Transport Machinery, University of Life Sciences in Lublin, 20-612 Lublin, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-9544-8902

autor

Szymanek Mariusz

• Department of Agricultural, Forest and Transport Machinery, University of Life Sciences in Lublin, 20-612 Lublin, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-3337-0337

Bibliografia

• Alujević, N., Čakmak, D., Wolf, H. & Jokić, M. (2018). Passive and active vibration isolation systems using inerter. Journal of Sound and Vibration, 418, 163-183.
• Au-Yeung, K.Y., Yang, B., Sun, L., Bai, K. & Yang, Z. (2019). Super damping of mechanical vibrations, Scientific Reports, 9, 17793-2019.
• Avdonin, V.D. (2015). Vibration-absorbing composite coatings. Thesis for the degree of candidate of technical sciences. Saransk, 123 p.
• Bashmur K.A., Petrovsky E.A., Mazurov I.A., Bukhtoyarov, V.V., Tynchenko, S.V. & Gorodov, A.A. (2019). Adaptive vibration absorbing method of torsional vibrations for processing equipment. Journal of Physics: Conference Series, 1353.
• Carpineto, N., Lacarbonara, W. & Vestroni, F. (2014). Hysteretic Tuned Mass Dampers For Structural vibration mitigation, Journal of Sound and Vibration, 333, 1302-1318.
• Hao R. B., Lu Z. Q., Ding H. & Chen L. Q. (2022). A nonlinear vibration isolator supported on a flexible plate: analysis and experiment. Nonlinear Dynamics.
• Hazra S. & Ghosh M. (2009). Vibration Isolation Performance of a Vehicle Suspension System Using Dual Dynamic Dampers. Advances in Vibration Engineering, 8(2), 193-200.
• Hegazy S., Rahnejat H. & Hussain K. (2000). Multi-body dynamics in full-vehicle handling analysis under transient manoeuvre. Vehicle System Dynamics, 34(1), 1-24.
• Jakubczyk-Gałczyńska A., Jankowski R. (2014). Trafficinduced vibrations. The impact on buildings and people. The 9th International Conference „Environmental Engineering 2014”, May 22-23, 2014, Vilnius, Lithuania.
• Kirkham E.E. (1997). Machine tool vibration isolation system. The Journal of the Acoustical Society of America, 101(6), 1-10.
• Klukin I.I. & Borba S. (1971). Shumom na traktorakh. Minsk: Nauka i technika, 416.
• Kobzev K.O. (2016). Obosnovaniye parametrov sistemy snizheniya vibratsii na rabochem meste operatora kozlovykh kranov. Internet zhurnal Naukovedeniye, 8(5), 1-7.
• Kurbonov SH.KH. & Sulaymanov S.S. (2022). Raschot zashchitnykh sredstv, obosnovaniye skhemy zvuko-vibroizoliruyushchikh kabiny. Universum: tekhnicheskiye nauki: elektron. nauchn. zhurn. 2(95).
• Razumovsky M.A. (1973). Bo'ba s shumom na traktorakh. Minsk: Nauka i Tekhnika, 208.
• Seidel H. & Heide R. (1986). Long-term effects of whole-body vibration: a critical survey of the literature. International Archives of Occupational and Environmental Health, 58(1), 1-26.
• Serridge M. & Torben R. (1987). Licht. Theory and application handbook. Piezoelectric accelerometer and vibration preamplifiers. Bruel & Kjaer, 150.
• Swanson D.A., Norris M.A. (1994). Multidimensional mount effectiveness for vibration isolation. Journal of Aircraft, 31(1), 188-196.
• Vasil'yev A.V. (2004). Raschet i snizheniye vnutrennego shuma i vibratsii avtomobiley. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra rossiyskoy akademii nauk, 4(2), 390-398.
• Wang H.J. & Chen, L.W. (2002). Vibration and damping analysis of a three-layered composite annular plate with a viscoelastic mid-layer. Composite Structures, 58(4), 563-570.
• Wang, L.Y., Zhao, Y., Li, L.P. & Ding, Z.Y. (2016). Research on the vibration characteristics of the commercial-vehicle cabin based on experimental design and genetic algorithm. Journal of Vibroengineering, 18(7), 4664-4677.