An adjustable damper for cab suspension

• Autorzy: Ruotsalainen P. , Nevala K.

Warianty tytułu

PL

Regulowany amortyzator zawieszenia kabiny

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this study was to design and test an adjustable hydro-pneumatic damper for cab suspension. The goal was to make a simple and cheap solution for a damper, which is intended to be placed between the hydraulic cylinder and accumulator. Damping behaviour of different terrain types had to be taken into consideration. Terrain type varies from field to road driving and damping should react rapidly to varying conditions. In this study, the semi-active damper has been built with a hydraulic direct acting cartridge type 2/2-way proportional flow control valve. Flow-pressure curves and dynamic tests were carried out in the laboratory. The dynamic test with forced vibration focused on stability in damping frequencies and step response between different states. Also, total damping force was measured in different damping states and the proportional valve's precise step responses and stability were investigated in a closed hydraulic system. As a result, this research gave a lot of new information about the proportional valve's applicability to work as a semi-active damper and information about damping behaviour. Research showed that a proportional valve can work in a cab suspension damper as well as a multi-fixed orifice damper. Bi-directional flow in the proportional valve was found to remain stable in cab suspension working conditions. The proportional valve also has the ability to work as a continuous state damper, which could lead to better damping results with the appropriate control system.

PL

Przedmiotem pracy było projektowanie i badanie regulowanego, hydro-pneumatycznego amortyzatora przeznaczonego do zawieszenia kabiny. Za cel przyjęto znalezienie prostego i taniego rozwiązania, w którym tłumik jest umieszczony między cylindrem hydraulicznym i zasobnikiem. Wzięto pod uwagę wpływ rodzaju nawierzchni na działanie amortyzatora. Typy nawierzchni zmieniały się od jazdy po drogach do jazdy terenowej, a tłumik miał natychmiastowo reagować na zmieniające się warunki. Półaktywny amortyzator był w tej pracy zbudowany przy użyciu dwukierunkowego zaworu hydraulicznego typu kasetowego 2/2 o działaniu bezpośrednim z proporcjonalnym sterowaniem przepływem. Pomiary charakterystyk ciśnienia przepływu i testy dynamiczne były wykonane w laboratorium. W testach dynamicznych badano stabilność tłumienia dla różnych częstotliwości drgań wymuszonych i dla wymuszenia skokowego między różnymi stanami. Mierzono także całkowitą siłę tłumienia w różnych stanach, a dokładna proporcjonalna odpowiedź zaworu na skok jednostkowy i jego stabilność były badane w zamkniętym systemie hydraulicznym. W rezultacie badań uzyskano wiele nowych informacji o przydatności zaworu proporcjonal- nego do zastosowania w półaktywnym amortyzatorze, oraz o właściwościach tłumienia. Badania wykazały, że zawór proporcjonalny może pracować w amortyzatorze zawieszenia kabiny, a także jako tłumik kryzowy. Stwierdzono, że dwukierunkowy przepływ płynu w zaworze proporcjonalnym był stabilny w roboczych warunkach pracy zawieszenia kabiny. Zawór proporcjonalny może także pracować jako amortyzator dla stanów zmieniających się w sposób ciągły, co przy odpowiednim sterowaniu może prowadzić do lepszych właściwości tłumiących.

Słowa kluczowe

EN

damper for cab suspension; hydro-pneumatic damper; damping

PL

amortyzator zawieszenia kabiny; amortyzator hydropneumatyczny; tłumik

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. LIV, nr 2
• Strony: 113--124
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Ruotsalainen P.

autor

Nevala K.

• University of Oulu, Mechatronics and Machine Diagnostic Laboratory P.O. Box 4200, FIN-90014 University of Oulu , Finland,

Bibliografia

• [1] Bosch Rexroth web site: http://www.boschrexroth.com, 2005.
• [2] Dixon J.C.: Tires, suspension and handling. Warrendale, London, 1996, 621 ps.
• [3] Giua A., Melas M., Seatzu C., Usai G.: Design of a predictive semiactive suspension system, Vehicle System Dynamics. Vol. 41, No. 4, 2004, pp. 277÷300.
• [4] Heo S.-J., Park K., Son S.-H.: Modelling of continuously variable damper for design of semi-active suspension systems, Int. J. Vehicle Design Vol. 31, No. 1, 2003, pp. 41÷57.
• [5] Kithing K.J., Cole D.J., Cebon D.: Performance of a semi-active damper for heavy vehicles, Cambridge University Engineering Department, Nottingham University Mechanical Engineering Department, 1998, 28 ps.
• [6] Krishnaswamy K.: On using electrohydraulic valves for control, Journal of dynamic systems, measurement and control, Minneapolis, 2002, ps.
• [7] Krishnaswamy K.: On using unstable electrohydraulic valves for control, Journal of dynamic systems, measurement and control, Minneapolis, 2002, 8 ps.
• [8] Mansfield N.J.: Human response to vibration. CRC Press LLC, Boca Raton, Florida, USA, 2004, 227 ps.
• [9] Meirelles P.S., Baldi M.: Damping behaviour in hydropneumatic suspension, Universidade Estatual de Campinas, 2003, 10 ps.
• [10] Owen W.S., Croft E.A.: Reduction of stick-slip friction in hydraulic actuators, IEEE/ASME transactions on mechatronics, vol. 8, no. 3, 2003, 10 ps.
• [11] Pare C.A.: Experimental evaluation of semiactive magneto rheological suspensions for passenger vehicles. Virginia Polytechnic institute and state university, Master of science, 1998, 98 ps.