Methods for controlling the elastic damping characteristics of pneumatic seat suspensions

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The pneumatic seat suspension is one of the most important, and in some situations, one of the key components of the vibration protection system for the human operator of the vehicle. At the present stage of scientific and technical activities of most developers, great emphasis is placed on controlled seat suspension systems, as the most promising systems. This article analyzes the methods of controlling the elastic damping characteristics of the air suspension of a vehicle seat. Ten different and fairly well-known methods of changing the shape and parameters of elastic damping characteristics due to electro-pneumatic valves, throttles, motors, additional cavities, auxiliary mechanisms and other actuators were considered, the advantages, application limits and disadvantages of each method were analyzed. Based on the results of the performed analytical procedure, as well as the recommendations known in the scientific and technical literature on improving the vibration-protective properties of suspension systems, the authors proposed and developed a new method for controlling the elastic-damping characteristic, which is implemented in the proposed technical solution for the air suspension of a vehicle seat. The method differs in the thing that it implements a cyclic controlled exchange of the working fluid between the cavities of the pneumatic elastic element and the additional volume of the receiver on the compression and rebound strokes, forming an almost symmetric elastic damping characteristic, and partial recuperation of vibrational energy by a pneumatic drive, presented in the form of a rotary type pneumatic motor. In addition, the method does not require an unregulated hydraulic shock absorber, while still having the advantage of improved vibration-proof properties of the air suspension of a vehicle seat over a wide range of operating influences.

About the authors

M. V Lyashenko

Volgograd State Technical University

Dsc in Engineering Volgograd, Russia

V. V Shekhovtsov

Volgograd State Technical University

Dsc in Engineering Volgograd, Russia

P. V Potapov

Volgograd State Technical University

PhD in Engineering Volgograd, Russia

A. I Iskaliyev

Volgograd State Technical University

Email: asamat-iskaliev@mail.ru
Volgograd, Russia

References

  1. Пневмоподвеска сиденья: удобство и комфорт [Электронный ресурс]. 2017. Режим доступа : http://ru.megasos.com/wiki/pnevmopodveska-sideniya-udobstvo-i-komfort
  2. Кочетов О.С. Исследование нелинейных дроссельных устройств для систем виброизоляции // Научный альманах. Технические науки. 2016. № 2(16). С. 357-361.
  3. Пилипенко В.В., Пилипенко О.В., Запольский Л.Г. Пневматические системы виброзащиты с квазинулевой жесткостью // Техническая механика. 2008. № 2. С. 17-25.
  4. Пат. 8864145 B2 Соединённые Штаты Америки, МПК B 60 G 17/02, B 60 N 2/52, B 60 N 2/50. Device and Method for Suspension of a Vehicle Seat by Means of Additional Volumes / Erwin Haller ; заявитель и патентообладатель Grammer AG. № 12/720527 ; заяв. 09.03.10 ; опубл. 21.10.14.
  5. Grammer AG. Produktwelten. Commercial Vehicles. Landmaschinen [Электронный ресурс]. 2018. Режим доступа : https://www.grammer.com/produktwelten/commercial-vehicles/landmaschinen.html
  6. Веселов Г.Е., Синицын А.С. Синтез адаптивного синергетического закона управления активной системой амортизации кресел операторов землеройных машин // Известия ЮФУ. Технические науки. 2017. № 3(188). С. 97-110.
  7. Maciejewski I. Control system design of active seat suspensions // Journal of Sound and Vibration. 2012. Vol. 331. P. 1291-1309.
  8. Пат. 2363598 Российская Федерация, МПК B 60 N 2/52. Активная подвеска сиденья транспортного средства / О.И. Поливаев, А.Ю. Юшин, О.М. Костиков, Е.Н. Родин; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени К. Д. Глинки». № 2008118046/11; заявл. 05.05.08; опубл. 10.08.09, Бюл. № 22.
  9. Bose Ride [Электронный ресурс]. 2019. Режим доступа : https://www.bose.com
  10. Sears Seating. Инновации. Система снижения вибраций VRS® [Электронный ресурс]. 2008. Режим доступа : http://www.searsseating.net/russian/innovation4.htm.
  11. Амельченко Н.П. Улучшение виброзащитных свойств подвески сиденья водителя колесного трактора : автореф. дис. … канд. техн. наук. Могилев, 2008. 20 с.
  12. Гальянов И.В., Фоминова О.В. Виброзащитные системы с прерывистым демпфированием // Безопасность жизнедеятельности. 2006. № 4. С. 2-8.
  13. Bostrom Seating. Products. Suspensions [Электронный ресурс]. 2018. Режим доступа : https://www.bostromseating.com/en-us/products/suspensions
  14. Новиков В.В., Рябов И.М., Чернышов К.В. Виброзащитные свойства подвесок автотранспортных средств : монография; ВолгГТУ. Волгоград : РПК «Политехник», 2009. 339 с.
  15. Пат. 2726479 Российская Федерация, МПК B 60 N 2/52. Способ управления упругодемпфирующей характеристикой подвески сиденья транспортного средства / М. В. Ляшенко, В. В. Шеховцов, В. В. Косенко, П. В. Потапов, А. И. Искалиев, А. А. Шведуненко ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет» (ВолгГТУ). № 2019103478; заявл. 07.02.19; опубл. 14.07.20, Бюл. № 20.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2021 Lyashenko M.V., Shekhovtsov V.V., Potapov P.V., Iskaliyev A.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).