Badanie właściwości sterowanego tłumika piezoelektrycznego

• Autorzy: Knap L. , Mydłowski T. , Dybała J. , Makowski M.

Warianty tytułu

EN

Examination of controllable piezoelectric damper properties

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych tłumika piezoelektrycznego. Do przeprowadzenia badań numerycznych został przyjęty model sterowanego tłumika piezoelektrycznego w postaci struktury reologicznej. Dokonano identyfikacji parametrów modelu tłumika oraz przeprowadzono weryfikację przyjętego modelu. Wyniki badań numerycznych i eksperymentalnych przedstawiono w postaci charakterystyk dyssypacyjnych. Wartości sił tłumienia zależne są od wielkości szczeliny w zaworze hydraulicznym, której wielkość zmieniana jest za pomocą sterowania stosem piezoelektrycznym. W ten sposób poprzez sterowanie zaworem można sterować charakterystyką tłumika poprzez zmiany oporów przepływu między komorami tłumika hydraulicznego. Badania zostały przeprowadzone celem opracowania konstrukcji samochodowego tłumika piezoelektrycznego, który zostanie zastosowany w zawieszaniu pojazdu do redukcji drgań pojazdu.

EN

The paper deals with the issue of reducing externally-excited vibrations in vehicles, machines as well as building structures. The research related to use of "intelligent materials" for reducing mechanical vibrations in mechanical devices has continued for a long time. There are known solutions using e.g. magneto-rheological dampers. The solutions containing controllable suspension systems for vehicles using magneto-rheological dampers are described in [2]. In this paper the authors propose use of a hydraulic valve controlled by a piezoelectric stack for reducing vehicle vibrations as well as development of a PZ piezoelectric damper. The paper presents the results of experiments on a piezoelectric damper. A mathematical model of a controllable piezoelectric damper in the form of a rheological structure has been adopted for conducting the numerical research. The parameters of the damper model were estimated and the assumed model was verified. The results of simulations and experiments are given in the form of dissipation characteristics. Values of the damping forces depend on a size of the opening in a hydraulic valve which is controlled by a piezoelectric stack. This way, by controlling the valve, one can control the damper characteristics by changing resistances of the flow between the hydraulic damper chambers. The investigations were carried out in order to develop the structure of a piezoelectric damper which will be used in a vehicle's suspension in order to reduce its vibrations. Controllable piezoelectric dampers can be used for reducing vibrations in mechanical devices.

Słowa kluczowe

PL

tłumik piezoelektryczny; zawór piezoelektryczny; matematyczny model; identyfikacja parametrów; pojazd samochodowy; redukcja drgań; badania doświadczalne

EN

piezoelectric damper; piezoelectric valve; mathematical model; parameter identification; motor vehicle; vibration reduction; experimental research

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 58, nr 10
• Strony: 879--882
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Knap L.

autor

Mydłowski T.

autor

Dybała J.

autor

Makowski M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Pojazdów, ul. Narbutta 84, 02-524 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Liu Y., Zhang J.: Nonlinear dynamic responses of twin-tube hydraulic shock absorber, Mechanics Research Communications 29 (2002), str. 359-365.
• [2] Makowski M., Knap L., Grzesikiewicz W., Pokorski J.: Badanie możliwości ograniczenia drgań pojazdu przy użyciu sterowanych amortyzatorów magneto-reologicznych. ZN Instytutu Pojazdów, 3 (62)/2006, Warszawa 2006, s. 33-54.
• [3] Pietrzakowski M.: Active damping of transverse vibration using distributed piezoelectric elements, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2004.
• [4] Claeyssen F., Ducamp A., Barillot F., Le Letty R., Porchez T., Sosnicki O., Belly C.: Stepping Piezoelectric Actuators Based on APAs. ACTUATOR 2008, 11th International Conference on New Actuators, Bremen, Germany, 9-11 June 2008, pp. 623-626.
• [5] Makowski M., Knap L., Grzesikiewicz W.: Identyfikacja parametrów sterowanego tłumika piezoelektrycznego. Logistyka 6/2011, s. 2419-2428, ISSN 1231-5478.
• [6] Rutczyńska-Wdowiak K., Makowski M.: Analiza wpływu wybranych parametrów algorytmu genetycznego w problemie identyfikacji modelu tłumika. IX Konferencja Naukowo-Techniczna, Logistyka, Systemy Transportowe, Bezpieczeństwo w Transporcie. Szczyrk 2012.
• [7] Simulink - Simulation and Model-Based Design. http:// www.mathworks.com