CC BY
5
Научни трудове на Съюза на учените в България - Пловдив. Серия В. Техника и технологии, т. XIV, ISSN 1311-9419 (Print), ISSN 2534-9384 (On- line), 2017. Scientific Works of the Union of Scientists in Bulgaria-Plovdiv, series C. Technics and Technologies, Vol. XIV., ISSN 1311-9419 (Print), ISSN 2534-9384 (On- line), 2017.
ИЗСЛЕДВАНЕ ВИБРОИЗОЛИРАЩИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ХИДРАШЕИЧНАДЕМПФИРАЩА ОПОРА Дечко РРСЧЕВ, Иван ТАШЕН ТУ - София, филиал Пловдив
STUDY VIBROISOLATION CHARACHTEMSTICS OF HYDRAULIC
ENGCNE MOUNT Dechko CNGCHEV,Ivan TNSHEV
Resume. To focus is to examine a hydraulic engine mount and to reduce interference caused by an external power source. In the study it was shown a connection between damping and stiffness in different frequency intervals. Transfer function has been ploted to deduce the transmissibility coefficient.
Резюме. Изследвана е хидравлична демпфираща опора при наличие на външно силово смущение. Определени са коефициентът на динамичност, относителното демпфиране и коравината на виброгасителя. Целта на изследването е изучаване поведението на работа на виброопората при периодично смущение в определен интервал.
Ключови думи. виброизолация, виброопора, вибро- характеристики
Въведение
Автомобилът представлява една сложна система от разнообразни механизми и системи, целящи да дадат най-доброто усещане за стабилност, комфорт и надеждност. Борбата с предаване на вибрации от пътната настилка, посредством шасито към шофьора, или пък посредством неравномерната работа на двигателя е проблем с особена важност за съвременните автомобилостроители.
Многообразието от различни конструкции и изучаване влиянието им върху динамичното поведение на механичните системи, довежда като резултат от изследванията въвеждането на хидравличните демпфиращи опори.
Първият източник на вибрациите е двигателя- пораждащите се вибрации са в сравнително нисък честотен диапазон, най-често между 5 Hz и 25 Hz, или между 300 и 1500 об/мин, с амплитуда от 0,5 мм до 5 мм [Jong-Yun]. Този диапазон съвпада и с
диапазона на резонанс на двигателя. Освен в оказаният диапазон, виброопората трябва ефективно да се бори с възникващите смущения през целият работен интервал на двигателя.
Първият модел, който ще разгледаме, ще бъде базиран върху смущенията в следствие на съвпадане на честотите на системата с резонансните честоти на мотора в интервалът между 6 и 12 Hz [Benjamin Barszcs]. Този вид смущение най-често се проявява в нискочестотния интервал, но се характеризира с голяма амплитуда.
След направените пояснения можем да продължим и с теоретичния модел, изясняващ
поведението на виброопората при наличие на предварителен товар F.
Този товар е част от редуцираната маса на агрегата, съсредоточена върху опората. В разглежданият случай ще означим реакцията на елементите на виброизолцията с FT , от казаното и от фиг. 1 можем да запишем следната система от уравнения:
тг X 0) + ЬгХ 0) + кгХ^) = ^
(1)
ЬгХ ^) + кгх ^) = ^
Фиг. 1 Виброизолация на обект при наличие на силово смущение.
Поместените между обекта с маса т пружина и демпфер, с параметри коравина кг и коефициент на демпфиране Ьг , се явяват като дисипативни елементи, целящи намаляване на
влиянието на смущението.
Представената функция на тази система от диференциални уравнения, изразена като отношението между силата, предавана към основата и силата приложена върху опората, можем да запишем по следният начин:
Т = ф + 4^2(/ / /п )2 (2)
л/ (1 - (Г / /„ )2)2 + 4^2( / / /„ )2
Това отношевние най-често се среща под наименованието коефициент на виброизолация.
В първият случай работният честотен интервал на виброгасителя трябва да се намира преди собствената честота /п от лявата страна. Увеличаването на коравината кг на
хидравличната опората и относително демпфиране Е = Ьг / 2у/кт , ще спомогне за
намаляването на резонансната амплитуда в този интервал. За вторият случай виброопората трябва да работи в интервалът, намиращ се от дясната страна спрямо собствената честота,
това на свой ред променя изискванията към коравината и демпфирането, те намаляват, което на пръв поглед се противопоставя на казаното.
Изложение
В настоящото изследване се цели определянето на коравината, коефициента на относително демпфиране и предавателният коефицент на динамичност на виброопората в зависимост от честотата на входящото смущение.
За решаване на поставените задачи са апроксимирани данните от експеримента, посредством предварително зададени функции от работната библиотека за регресионен анализ на програмата SigmaPlot. Получените грешки са изгладени, което допринася за по-добрите резултати при следващите манипулации на получените изрази.
Показана е схема на експерименталната установка фиг. 2. В процеса на експеримента върху опората действа кинематично смущение, предавано от повдигача посредством ексцентрик, и изменящо се по хармоничен закон. Валът на който е монтиран ексцентрика е свързан посредством еластичен съединител с електромотор. Към противоположния край на опората е монтиран датчик за сила, а между основата 1 и подвижния край на опората датчик за преместване.
Фиг. 2 Схема на експерименталната установка
Сигналите от датчика за преместване и датчика за сила постъпват в цифрова измерителна система и се записват във файл.
За да бъде експериментът максимално близо до реалните условия на работа, опората предварително се натоварва с постоянна сила Fp приблизително равна на тази част от
теглото на двигателя, която поема. Резултати
Изследваната виброопора е на фирмата Торгап. Честотният интервал, в който е проведено изследването е от 1И до 20 И/, при хармонично смущение с амплитуда от 2тт и начален товар 100 kg.
На фиг. 3 са показани коравината в функция от честотата на смущението, така също и коефициентът на виброизолация и коефицента на относително демпфиране. На фигурите коравината е дадена в kg/mm а силата в kg.
л
/ \
/ \
/ 4
/ V
f
/
Относително затихване
1
1
\
л
V/ ч/
Смущваваща честота, Hz
смущваааща частота, Hz
Изводи
Фиг. 3 Експериментални данни
Получените резултати показват силна зависимост между коравината и честотният интервал в които работи демпфиращата опора. Същото може да се каже и за коефицентът на относителното затихване.
При резонанс се наблюдава повишаване в коравината и коефицентът на относително затихване на опората, което потвърждава горе разгледаните модели на работа.
Литература
Jong-Yun Yoon, Quasi-linear dynamic models of hydraulic engine mount, Ohio, 2010 Benjamin Barszcs, Dynamic tanning of hydraulic engine mount using multiple inertial tracks, Ohio, 2010
За авторите:
Дечко РУСЧЕВ, Иван ТАШЕВ ruschev@tu-plovdiv.bg, tashevivan@abv.bg ТУ - София, филиал Пловдив, кат. „Механика" Пловдив 4000, ул. "Цанко Дюстабанов" №25
