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

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.

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.