Phân tích động học và hiệu quả cách ly của một hệ cách ly độ cứng thấp
Email tác giả liên hệ:
ledanhiuh@gmail.comDOI:
https://doi.org/10.54644/jte.72A.2022.1243Từ khóa:
Pneumatic cylinder;, Auxiliary chamber, Low dynamic stiffness, Nonlinear vibration isolator, Low Frequency isolationTóm tắt
Bài báo này trình bày một mô hình cách ly dao động phi tuyến có đặc tính độ cứng thấp sử dụng xy lanh khí nén với bình tích áp phụ (gọi tắt là mô hình cách ly với bình tích áp phụ). Đầu tiên, mô hình toán của bộ cách ly này với 2 cơ cấu có độ cứng ngược nhau là cơ cấu đỡ tải và cơ cấu hiệu chỉnh độ cứng đều có sử dụng xy lanh khí nén với bình tích áp phụ được giới thiệu. Hai là, lực đàn hồi của hệ thống được tìm ra. Dựa vào đó, độ cứng động học của hệ thống được tính toán bằng phương pháp số. Kế tiếp, đường cong lực đàn hồi được xấp xĩ thông qua khai triển chuỗi Taylor bậc 5. Tiếp theo, mô phỏng số được thực hiện để khảo sát sự ảnh hưởng của tỉ số áp suất lên độ cứng của hệ thống cách ly được đề xuất. Đồng thời, bằng cách sử dụng phương pháp Multi-scale, đường cong biểu diễn mối quan hệ biên độ-tần số được tìm ra. Đồng thời, đặc tính truyền dao động của mô hình cách ly với bình tích áp phụ có cơ cấu hiệu chỉnh độ cứng và mô hình cách ly với bình tích áp phụ không có cơ cấu hiệu chỉnh độ cứng được so sánh. Kết quả cho thấy hiệu quả cách ly của mô hình được đề xuất thì tốt hơn. Phân tích này rất là hữu ích cho việc thiết kế mô hình cách ly dao động tần số thấp
Tải xuống: 0
Tài liệu tham khảo
C. Wogerer , G. Nittmann and T. Panner, “Isolation of small coil spring,” IEEE International Symposium on Assembly and Manufacturing, 2007, pp. 130-134.
S.G. Kelley, Fundamental of mechanical vibrations, New York, McCraw-Hill, 2002.
E.J. Chin, K.T. Lee, J. Winterflood, L. Ju and D.G. Blair, “Low frequency vertical geometric anti-spring vibration isolators,” Physics letters A, vol.336, no. 2-3, pp. 97 – 105, 2005.
J. Winterflood, D.G. Blair, and B. Slagmolen, “High performance vibration isolation using springs in Euler column buckling mode,” Physics Letters A, vol.300, pp.122–130, 2002.
W. Wu, X. Chen and Y. Shan, “Analysis and experiment of a vibration isolator using a novel magnetic spring with negative stiffness,” Journal of Sound and Vibration, vol.333, pp. 2958-2970, 2014.
B. Yan, H. Ma, C. Zhao, C. Wu, K. Wang and P. Wang, “A Vari-stiffness nonlinear isolator with magnetic effects: Theoretical modeling and experimental verification,” International Journal of mechanical and Sciences, vol.148, pp.745-775, 2018
A. Carrella, M.J. Brennan, T. P. Waters and K. Shin, “On the design of a high-static–low-dynamic stiffness isolator using linear mechanical springs and magnets,” Journal of Sound and vibration, vol.315, pp. 712-720, 2008.
Y. Zheng, Q. Li, B. Yan, Y. Lu and X. Zheng, “A stewart isolator with high-static–low-dynamic stiffness struts based on negative stiffness magnetic springs,” Journal of Sound and vibration, vol.422, pp.390-408, 2018.
G. Dong, X. Zhang, Y. Luo, Y. Zhang and S. Xie, “Analytical study of the low frequency multi-direction isolator with high-static-low-dynamic stiffness struts and spatial pendulum,” Mechanical Systems and Signal Processing, vol.110, pp.521–539, 2018.
G. Dong, X. Zhang, Y. Luo, Y. Zhang, and S. Xie, “Analytical study of the low frequency multi-direction isolator with high-static-low-dynamic stiffness struts and spatial pendulum,” Journal of Mechanical Systems and Signal Processing, Vol.110, pp.521–539, 2018.
M.W. Holtz and J.L.V. Niekerk, “Modeling and design of a novel air-spring for a suspension seat,” Journal of Sound and vibration, vol.329, pp.4354-4366, 2010.
I. Maciejewski, L. Meyer and T. Krzyzybski, “The vibration damping effectiveness of an active seat suspension system and its robustness to varying mass loading,” Journal of Sound and vibration, vol.329, pp.3898-3914, 2010.
I. Maciejewski, “Control system design of active seat suspension,” Journal of Sound and vibration, vol.331, pp.1291-1309, 2012.
M.M. Moheyeldein, A.M. Abd-El-Tawwab, K.A. Abd El-gwwad band M.M.M Salem, “An analystical study of the performance indices of air spring suspensions over the passive suspension,” Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences, vol.7, pp.525-534, 2018.
I. Maciejewski, S. Glowinski and T. Krzyzybski, “Active control of a seat suspension with the system adaptation to varying load mass,” Mechatronics, vol.24, pp.1242-1253, 2014.
X. B. Tran, V. L. Nguyen, and K.D.Tran, “Effects of friction models on simulation of pneumatic cylinder,” Mechanical Science, vol.10, pp.517–528, 2019.
C. H. Nguyen, C. M. Ho and K. K. Ahn, “An Air Spring Vibration Isolator Based on a Negative-Stiffness Structure for Vehicle Seat,” Journal of Applied Science, vol.11, 2021.
N.Y.P. Vo and T.D. Le, “Static analysis of low frequency isolation model using pneumatic cylinder with auxiliary chamber,” International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, vol.21, pp.681-697, 2020.
Tải xuống
Đã Xuất bản
Cách trích dẫn
Giấy phép
Bản quyền (c) 2022 Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ Thuật - ĐH SPKT TP.HCM
Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 .
Bản quyền thuộc về JTE.
