DOI: https://doi.org/10.15587/2312-8372.2015.36260

Determination of effective field of application of active methods of vibrations and noise suppression in hydraulic and pneumatic drives

Павло Миколайович Андренко, Володимир Вікторович Клітной

Abstract


It is analyzed the causes of noise and vibration in the hydraulic and pneumatic drives. It is determined that the main sources of noise and vibrations in such systems are pneumatic or hydraulic sources of energy, the connecting lines. The motor can be identified as a source of mechanical vibration motor. Frequency spectra arising in hydro pneumatic systems are determined. It is shown that in a large number of cases, the fundamental components of noise and vibrations are low frequency. The known passive methods to reduce vibration and noise are considered. It is established that their use for suppressing of low-frequency spectrum is ineffective. A review of active methods of abatement of vibration and noise, performed well when working at low frequencies. Particular attention is paid to compensate for the active devices built on the principles of feedback systems and systems in the perturbation. It is considered the existing developments of active suppress devices of low-frequency noise and vibration in the hydraulic and pneumatic drives, which proved to be effective. It is shown the promising circuit design of such devices and possible areas of its application.


Keywords


vibration; noise; hydraulic drive; pneumatic drive; active systems; vibration damping; noise reduction

References


Andrenko, P. N., Lur'e, Z. Ya. (2013). Tendentsii razvitiia obiemnyh gidroprivodov. Promislova gіdravlіka і pnevmatika, № 3(41), 3-12.

Fіnkel'shtein, Z. L., Andrenko, P. M., Dmitrіenko, O. V.; In: Andrenko, P. M. (2014). Ekspluatatsіia, obslugovuvannia ta nadіinіst' gіdravlіchnih mashin і gіdroprivodіv. Kh.: Vidavnichii tsentr NTU “KhPІ”, 318.

Andrenko, P. M., Dmitrіenko, O. V., Svinarenko, M. S. (2012). Gasitelі pul'satsіi tisku obiemnih gіdroagregatіv. Kh.: Vid-vo “NTMT”, 160.

Andrenko, P. M., Svinarenko, M. S., Riemietova, A. H. (2014). Parametrichnі doslіdzhennia gіdravlіchnogo gasitelia pul'satsіi tisku z avtomatichnim pіdstroiuvanniam parametrіv. Vіsnik NTU “KhPІ”. Serіia: Matematichne modeliuvannia v tehnіtsі і tehnologіi, № 6 (1049), 9-19.

Andrenko, P. M., Dmitrіenko, O. V., Bogus, Yu. Yu. (2014). Viznachennia ratsіonal'nih konstruktivnih parametrіv pasivnih gasitelіv pul'satsіi tisku. Promislova gіdravlіka і pnevmatika, № 1(43), 83-89.

Andrenko, P., Panamar'ova, O. (2012). Issledovanie volnovyh protsessov v gidroagregate pitaniia gidrosistem. MOTROL: Commission of motorization and energetics in agriculture: Polish Academy of sciences, Vol. 14, № 1, 3-9.

Von Flotow, A. H., Schaefer, B. (1986, November). Wave-absorbing controllers for a flexible beam. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 9, № 6, 673–680. doi:10.2514/3.20163

Baillargeon, B. P. (2005, June 1). Active Vibration Suppression of Sandwich Beams using Piezoelectric Shear Actuators: Experiments and Numerical Simulations. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Vol. 16, № 6, 517–530. doi:10.1177/1045389x05053154

Ishihama, M., Iizuka, S. (2002). Vibration suppression of space-frame body structure by active dynamic damper and adaptive feed-forward control scheme. The Japan Society of Mechanical Engineers, Proceedings of International Conference on Motion and Vibration Control, Vol. 6, № 1, 82-87.

Preumont, A., Seto, K. (2008). Active Control of Structures. John Wiley & Sons, Ltd, 296. doi:10.1002/9780470715703

Pan, M., Johnston, N., Hillis, A. (2013, July 29). Active control of pressure pulsation in a switched inertance hydraulic system. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering, Vol. 227, № 7, 610–620. doi:10.1177/0959651813490096

Mal'tsev, A. A., Maslennikov, R. O., Khoriaev, A. V., Cherepennikov, V. V. (2005). Adaptivnye sistemy aktivnogo gasheniia shuma i vibratsii. Akusticheskii zhurnal, № 51, 242-258.

Vasil'ev, A. V. (August 2004). Snizhenie nizkochastotnoi vibratsii truboprovodov energeticheskih ustanovok. Nauka – proizvodstvu, № 8, 68-70.

Belogubtsev, E. S., Kiriuhin, A. V., Kuznetsov, G. N. et al. (2011). Problemy i predvaritel'nye rezul'taty ispytaniia sistem aktivnogo gasheniia nizkochastotnyh signalov v vodnoi i vozdushnoi srede. Fundamental'naia i prikladnaia gidrofizika, T. 4, № 3, 93-107.

Noise attenuation in a hydraulic circuit. (15.02.2005). Patent US 6854269 В2, MPK F16D 031/02. Available: http://www.google.co.in/patents/US6854269


GOST Style Citations


Андренко, П. Н. Тенденции развития объемных гидроприводов [Текст] / П. Н. Андренко, З. Я. Лурье // Промислова гідравліка і пневматика. – Вінниця: ВДАУ, 2013. – № 3(41). – С. 3-12.

Фінкельштейн, З. Л. Експлуатація, обслуговування та надійність гідравлічних машин і гідроприводів [Текст]: навч. посіб. / З. Л. Фінкельштейн, П. М. Андренко, О. В. Дмитрієнко; під ред. проф. П. М. Андренка. – Х.: Видавничий центр НТУ “ХПІ”, 2014. – 318 с.

Андренко, П. М. Гасителі пульсацій тиску об’ємних гідроагрегатів [Текст]: монографія / П. М. Андренко, О. В. Дмитрієнко, М. С. Свинаренко. – Х.: Вид-во “НТМТ”, 2012. – 160 с.

Андренко, П. М. Параметричні дослідження гідравлічного гасителя пульсацій тиску з автоматичним підстроюванням параметрів [Текст] / П. М. Андренко, М. С. Свинаренко, А. Х. Рємєтова // Вісник НТУ “ХПІ”. Серія: Математичне моделювання в техніці і технології. – 2014. – № 6 (1049). – С. 9-19.

Андренко, П. М. Визначення раціональних конструктивних параметрів пасивних гасителів пульсацій тиску [Текст] / П. М. Андренко, О. В. Дмитрієнко, Ю. Ю. Богус // Промислова гідравліка і пневматика. – Вінниця: ВДАУ, 2014. – № 1(43). – С. 83-89.

Андренко, П. Исследование волновых процессов в гидроагрегате питания гидросистем [Текст] / П. Андренко, О. Панамарьова // MOTROL: Commission of motorization and energetics in agriculture: Polish Academy of sciences. – Lublin – Simferopol – Mykolayiv – Kiev – Lviv – Rzeszow,  2012. – Vol. 14, № 1. – С. 3-9.

Von Flotow, A. H. Wave-absorbing controllers for a flexible beam [Text] / A. H. Von Flotow, B. Schaefer // Journal of Guidance, Control, and Dynamics. – 1986. – Vol. 9, № 6. – P. 673–680. doi:10.2514/3.20163

Baillargeon, B. P. Active Vibration Suppression of Sandwich Beams using Piezoelectric Shear Actuators: Experiments and Numerical Simulations [Text] / B. P. Baillargeon // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. – 2005. – Vol. 16, № 6. – P. 517–530. doi:10.1177/1045389x05053154

Ishihama, M. Vibration suppression of space-frame body structure by active dynamic damper and adaptive feed-forward control scheme [Text]: Proceedings of International Conference on Motion and Vibration Control / M. Ishihama, S. Iizuka // The Japan Society of Mechanical Engineers. – 2002. – Vol. 6, № 1. – P. 82-87.

Preumont, A. Active Control of Structures [Text] / A. Preumont, K. Seto. – John Wiley & Sons, Ltd, 2008. – 296 p. doi:10.1002/9780470715703

Pan, M. Active control of pressure pulsation in a switched inertance hydraulic system [Text] / M. Pan, N. Johnston, A. Hillis // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering. – 2013. – Vol. 227, № 7. – P. 610–620. doi:10.1177/0959651813490096

Мальцев, А. А. Адаптивные системы активного гашения шума и вибраций [Текст] / А. А. Мальцев, Р. О. Масленников, А. В. Хоряев, В. В. Черепенников // Акустический журнал. – 2005. – № 51. – C. 242-258.

Васильев, А. В. Снижение низкочастотной вибрации трубопроводов энергетических установок [Текст] / А. В. Васильев // Наука – производству. – Август 2004. – № 8. – С. 68-70.

Белогубцев, Е. С. Проблемы и предварительные результаты испытания систем активного гашения низкочастотных сигналов в водной и воздушной среде [Текст] / Е. С. Белогубцев, А. В. Кирюхин, Г. Н. Кузнецов и др. // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. – 2011. – Т. 4, № 3. – С. 93-107.

Noise attenuation in a hydraulic circuit [Electronic resource] / Patent US 6854269 В2, МПК F16D 031/02. – Publ. 15.02.2005. – Available at: \www/URL: http://www.google.co.in/patents/US6854269







Copyright (c) 2016 Павло Миколайович Андренко, Володимир Вікторович Клітной

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

ISSN (print) 2226-3780, ISSN (on-line) 2312-8372