Właściwości wibroizolacyjne semi-aktywnego układu zawieszenia siedziska z tłumikiem magneto-reologicznym

• Autorzy: Maciejewski I.

Warianty tytułu

EN

Vibro-isolation properties of the semi-active seat suspension with magneto-rheological damper

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych oraz pomiarów eksperymentalnych układu zawieszenia siedziska operatora maszyny roboczej. Właściwości wibroizolacyjne zawieszenia poprawiono poprzez semi-aktywne sterowanie siłą tłumika magneto-reologicznego, który rozprasza szkodliwą dla zdrowia człowieka energię drgań mechanicznych. Zastosowany w układzie zawieszenia regulator generuje elektryczny sygnał sterujący, proporcjonalny do prędkości bezwzględnej ruchu siedziska. W celu porównania wyników badań symulacyjnych i eksperymentalnych wykorzystano przebiegi gęstości widmowych mocy przyspieszenia drgań siedziska oraz jego funkcje przenoszenia przy wymuszeniach o charakterze losowym.

EN

The object of simulation and experimental research is the visco-elastic passive seat suspension with an air-spring, hydraulic shock-absorber and scissors guidance mechanism. Passive seat suspension amplifies the vibration amplitude at low frequency range of excitation signal (the resonance effect) [6]. In order to help the working machine operator against vibration, the vibro-isolation properties of conventional seat suspension are improved by using the magneto-rheological damper. A controllable force of the magneto-rheological damper dissipates a harmful energy vibration for the human bodies. This paper studies the vibration isolation characteristics of semi-active damping control strategy, which are based on sky-hook control [9]. The control strategy named "sky-hook" simulates a passive damper hooked to an imaginary inertial reference point. Therefore, the controller applied in suspension system generates the electrical control signal, which is proportional to absolute velocity of the seat motion. The dynamical behaviour of conventional passive and semi-active seat suspension are compared on the basis of seat effective amplitude transmissibility factor [3, 4] and conflicted suspension travel [10]. As the results of computer simulation and experimental research the power spectral densities of seat acceleration and the transmissibility functions are presented for random excitation.

Słowa kluczowe

PL

drgania; system zawieszenia siedziska; semi-aktywne sterowanie

EN

vibration; seat suspension system; semi-active control

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 55, nr 9
• Strony: 727--730
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Maciejewski I.

• Instytut Mechatroniki, Nanotechnologii i Techniki Próżniowej, Politechnika Koszalińska,

Bibliografia

• [1] Engel Z.: Ochrona środowiska przed drganiami i hałasem, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1993.
• [2] Engel Z., Kowal J.: Sterowanie procesami wibroakustycznymi, Wydawnictwa AGH, Kraków 1995.
• [3] ISO 2631 Mechanical vibration and shock – Evolution of human exposure to whole-body vibration, 1997.
• [4] ISO 7096 Earth-moving machinery – Laboratory evaluation of operator seat vibration, 2000.
• [5] Kołek K., Rosół M.: Zastosowanie tłumika magnetoreologicznego w tłumieniu drgań, Pomiary Automatyka Robotyka 5/2007.
• [6] Kowal J.: Sterowanie drganiami, Gutenberg, Kraków 1996.
• [7] Kwok N., Ha Q., Nguyen T., Li J., Samali B.: A novel hysteretic model for magnetorheological fluid dampers and parameter identification using particle swarm optimization, Sensors and Actuators A 132 (2006).
• [8] Lewandowski D.: Właściwości tłumiące kompozytów magnetoreologicznych. Badania, modele, identyfikacja. Rozprawa doktorska, Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej, 2005.
• [9] Liu Y., Waters T.P., Brennan M.J.: comparison of semi-active damping control strategies for vibration isolation of harmonic disturbances, Journal of Sound and Vibration 280, 2005.
• [10] Maciejewski I., Krzyżyński T.: Research and development of seat suspension in working machines and its relationship to anti-vibration health protection of operators, Machine Dynamics Problems, Vol. 31, No 2, 2007.
• [11] Spencer J., Dyke S., Carlson J.: Phenomenological Model for Magnetorheological Dampers, Journal of Engineering Mechanics, ASCE, 123(3), 1997.
• [12] Tarnowski W.: Projektowanie układów regulacji automatycznej ciągłych z liniowymi korektorami ze wspomaganiem za pomocą MATLAB’a, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin 2001.