Dinamik sönümleyici kullanarak taşıt titreşimlerinin azaltılması

Abstract

ÖZET `DİNAMİK SÖNÜMLEYİCİ KULLANARAK TAŞIT TİTREŞİMLERİNİN AZALTILMASI` Seyir halindeki bir taşıtın önemli dinamik problemleri; yol tutuşu ve yolun bozukluğu sebebiyle oluşan titreşimler karşısındaki amortisörün durumu dolayısıyla; bu titreşimlerin ana kütle diye tabir edilen yolcu kabinine nasıl iletildiğidir. Konforlu bir sürüş için bu zamana kadar bir çok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalar, genelde süspansiyon sistemi ile paralel çalışan aktif kontrolcüler yerleştirmek suretiyle gerçekleştirilmiştir. Aktif kontrolcüler, içindeki yazılımın sistematiğine göre ana kütleye titreşim yönünün tersinde kuvvet uygulayan eyleyiciyi kontrol eden elektronik cihazlardır. Aktif kontrolculerin çalışma prensiplerini oluşturmada bir çok yöntem kullanılır. Kontroİcü bu yöntemlerin ismiyle anılır. Örnek olarak PD (oransal türev) kontrolcü, PID (oransal integral+türev) kontrolcü, bulanık mantıklı kontrolcü. kayan kipli kontrolcü gibi bir çok örnek sayılabilir. Aktif kontrolcüler pahalı ve karmaşık cihazlardır. Yapılan araştırmalarda maliyetleri düşürülmeye, üretimleri kolay I ıştırı İmaya çalışılmaktadır. Bu tezde, taşıt titreşimlerinin azaltılması için pasif kontrolcü olarak isimlendirebilen dinamik sönümleyici kullanılmıştır. Dinamik sönümleyici, titreşimini kontrol etmek istediğimiz kütleye eklenecek ek bir kütle olarak tanımlanabilir. Bu ekleme olayı birbirine paralel bağlanmış süspansiyon ve yay ile gerçekleşir. Dinamik sönümleyici sistemin enerjisinin bir kısmını üzerine alır ve ana kütlenin titreşimine yol açan enerjinin azalmasına sebep olur. Bu azalma sistem cevaplarından kolayca anlaşılabilir. Bu çalışmaları yapmak için taşıt model önce 4 parçaya bölünmüştür ve bu sisteme çeyrek taşıt modeli kullanılmıştır. Burdaki dinamik sönümleyici çalışmalarından sonra yarım taşıt modeli ele alınmıştır ve aynı çalışmalar bu model üzerinde de yapılmıştır. Daha sonra sonuçlar sonuçlar irdelenmiştir ve dinamik sönümleyicinin taşıt titreşimlerine olan etkisi tartışılmıştır. Laboratuvarda tasarlanmış bir çeyrek taşıt modeline de bu bilgiler ışığında ayrıca bir dinamik sönümleyici tasarlanmıştır. Bu şekilde taşıt titreşimlerinin düşürülmesi ucuz ve kolay uygulanabilir bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Taşıtlarda henüz uygulanmamış bu sistemin birçok kullanım alanı vardır.

SUMMARY `SUPRESSING VEHICLE VIBRATIONS BY USING DYNAMIC ABSORBER` The major dynamic problems of a vehicle in motion are caused by the vibrations due to traction and roughness of the road, which are transmitted to the passenger compartment main mass - by the suspension. Thus, many researches have been done in this area of study until now. These studies have been realized by active controllers which operate in conjunction with the suspension system. Active controllers are electronic devices those control the force element which applies a counter force to the main mass, according to the structure of the software installed. Many control schemes are developed for realizing the operating characteristics of active controllers. PD (proportional - differential) controller, PID (proportional - integral - differential) controller, fuzzy logic controller and sliding mode controller are some examples of these. Nevertheless, active controllers are complicated and expensive devices. Complexity of manufacturing processes of active controllers as well as their production costs have been tried to be reduced, by the recent researches. In this study, dynamic absorbers, which can be classified as passive controllers, are utilized for reducing the mechanical vibrations in a vehicle. Dynamic absorber can be defined as an additional mass that is linked to the main mass. This can be done by the means of a spring and a damper which is attached to the main mass as parallel. Dynamic absorber shares the system energy which is responsible for main mass vibrations. This can be easily understood by the system responses. In this study, vehicle was divided into four parts, of which each part named as quarter car model. After this dynamic absorber consideration half-car model was taken into account and some optimization processes had been applied to the model. As the interpretation of the results obtained, dynamic absorber construction was applied to the quarter car model which had been set up in laboratory. Then, reduction of vehicle vibrations can be tested in a less expensive and more applicable way. This technique, which has not yet been spread in vehicles, has wide field of applications. XI