Yüksek izolasyon performansı ve negatif rijitlik mekanizmasına sahip mekanik süspansiyonlu koltuk geliştirilmesi ve performansının ayrıntılı analizi

Abstract

Titreşim yol dışı taşıt operatörü veya uzun taşıt sürücüsü için oldukça zararlı olabilir. Bu sebeple bu taşıtlarda sürücü veya operatör koltuğu olarak süspansiyonlu koltuklar kullanılmaktadır. Süspansiyonlu koltuklar sahip oldukları süspansiyon tipine göre üç gruba ayrılabilir: pasif süspansiyonlu koltuk, yarı-aktif süspansiyonlu koltuk ve aktif süspansiyonlu koltuk. Yarı-aktif süspansiyonlu koltuk ve aktif süspansiyonlu koltuk oldukça iyi titreşim izolasyonu performansına sahiptir. Fakat oldukça maliyetlidirler. Bu yüzden yaygın olarak kullanılamazlar. Pasif süspansiyonlu koltuklar düşük maliyetli yapılardır, fakat onların izolasyon frekans arağı belli olduğundan dolayı titreşim izolasyon performansları sınırlıdır. Bu çalışmada, mevcut bir pasif süspansiyonlu koltuğa negatif rijitlik mekanizması eklenmiştir. İlk olarak literatür aracılığıyla sistemin temel denklemleri incelenmiştir. Sonrasında parametre etkileri istatiksel olarak araştırılmıştır. İstatiksel analiz sonucunda açıkça görülmüştür ki yay rijitlik oranı çok daha etkin bir parametredir. Sonrasında simülasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Ardından prototip üretilip test edilmiştir. Deneysel ve simülasyon sonuçları yeni pasif süspansiyonlu koltuğun oldukça iyi titreşim izolasyon performansına sahip olduğunu göstermiştir.Vibration can be very harmful for off-road vehicle operator or long vehicle driver. For this reason, suspension seats are used for driver or operator seat in these vehicles. Suspension seats can be divided three groups accordingly their suspension types: passive suspension seat, semi-active suspension seat, and active suspension seat. Semi-active suspension seat and active suspension seat have pretty good vibration isolation performance. However, they are very costly. Therefore, they cannot used widely. Passive suspension seat is a low cost structure, however its vibration isolation performance is limited because of their isolation frequency gap is certain. In this study, negative stiffness mechanism has been added to the existing passive suspension seat. First of all, the fundamental equations of the system were investigated via literature. Then, parameter effects were investigated statistically. As a result of statistical analysis, it was clearly seen that the spring stiffness ratio is a more effective parameter. Then, simulation studies were realized. After that, the prototype was created and tested. Experimental and simulation results showed this new passive suspension seat has a very good vibration isolation performance.