top of page
Tumiče
Vývoj hydraulických tlumičů

Vývoj, testování a diagnostika tlumicích prvků má v naší laboratoři dlouhou tradici. Na počátku stál vývoj diagnostických metod pro testování technického stavu odpružení osobních vozidel, které by nevyžadovaly nákladné a rozměrné testovací stolice. Zkušenosti jsme zúročili v projektových výzvách a ve spolupráci s průmyslovými partnery jsme se zapojili do vývoje inovovaných hydraulických tlumičů pro kolejová vozidla. Vzhledem k omezenému potenciálu hydraulických tlumičů pro pokročilé řízení jsme oblast návrhu tlumicích prvků rozšířili o aplikaci magnetoreologické (MR) kapaliny. Ta je schopna při průchodu elektromagnetickým polem měnit svoji zdánlivou viskozitu a tento efekt umožňuje snadno a s velkým dynamickým rozsahem řídit tlumicí charakteristiku. Díky tomu dokáží námi navržené tlumicí prvky pokrývat širokou škálu aplikací a dle potřeby lze volit mezi pasivními či adaptivně řízeními hydraulickými tlumiči, nebo aktivními smart tlumicími prvky založenými na MR technologiích. Novým nastupujícím trendem v oblasti vibroizolace, kterým se rovněž zabýváme, je aplikace MR elastomerů.

​

Nabízíme:

  • Vývoj a konstrukční řešení hydraulických pasivních a adaptivních tlumičů ​

  • Měření charakteristik tlumičů (rychlostní, zdvihová charakteristika, atd.)​

  • Testy komponent tlumičů či ventilů​

  • Měření životnosti tlumičů​ a jejich částí (ucpávky apod.)

  • Vývoj pokročilých elektronicky ovládaných tlumičů (magnetoreologických či elektromagnetických ventilů)​

Simulace
Simulace chování mechanických soustav + optimalizace​

Vývoj nových tlumicích a vibroizolačních prvků, nebo jejich optimalizace začíná zpravidla virtuální simulací. Ta konstruktérovi umožní předběžně odhadnout proveditelnost návrhu, definovat nejdůležitější okrajové podmínky pro návrh a vztah mezi nimi, odhadnout potenciál pro optimalizaci řešení apod. To vše bez nutnosti výroby funkčního vzorku, který může být v této fázi ekonomicky i časově nákladný. Náš tým má v této oblasti zkušenosti s inženýrskými simulacemi dynamických systémů v celé řadě softwarových nástrojů (Ansys, Matlab, ...) a experimentálním ověřováním simulačních modelů. Ať už je cílem posouzení potenciálu návrhu, ověření proveditelnosti, nebo optimalizace vyvíjeného produktu.

​

Nabízíme:

  • Modelování dynamických systémů​

  • Experimentální určení parametrů modelu (digitální dvojiče)​

  • Optimalizace parametrů pro dosažení požadovaného chování soustavy

Semiaktivní
Návrh řízení semiaktivního odpružení​

Pasivní tlumení při použití konvenčních hydraulických tlumičů se stálou tlumící charakteristikou není schopno pokrýt celý frekvenční a amplitudový rozsah vibrací. Je proto optimalizováno pouze pro určitou frekvenční a amplitudovou oblast. Účinnou oblast lze rozšířit pomocí tzv. adaptivních tlumičů, které umožnují tlumící charakteristiku nastavit, např. volba režimu v automobilu (sport/pohodlí). Podstatně výkonnější je tzv. semi-aktivní řízení tlumičů, které umožňuje měnit tlumící charakteristiku až 200x za sekundu. Takhle rychlé odezvy je možné dosáhnout díky magnetoreologickému efektu. Aktuálně námi vyvinuté MR tlumiče dosahují odezvy pod 5 ms včetně dopravního zpoždění řídicí smyčky. U hydraulických tlumičů je změna tlumící charakteristiky možná pouze mechanickým nastavením škrticích prvků, čehož je sice možné dosáhnout pomocí aktuátorů, ale neumožnuje to tak rychlé přepínání. Pro adaptivní řízení jsou nicméně takové tlumiče stále dobře použitelné. Semiaktivní řídící algoritmy jsou nejčastěji odvozené od algoritmu Groundhook (priorita přilnavosti k vozovce) nebo Skyhook (priorita komfortu pasažérů).

​

Nabízíme:

  • Modelování dynamických systémů​ se zpětnovazebním řízením

  • Návrh adaptivních a semiaktivních tlumičů, včetně návrhu zpětnovazebního řetězce

  • Snižování vibrací odpružené hmoty​ - např. ochrana posádky, citlivého nákladu, elektroniky apod. 

  • Zvyšování přítlaku kola k podkladu při zachování stejného komfortu jízdy

  • Snižování přenosu nežádoucích vibrací - vibroizolace

  • Konzultace přínosů aplikace pokročilého řízení v prvcích pro odpružení a vibroizolaci

Hardware
Hardware-in-the-loop simulace​

Prvním krokem při návrhu semiaktivního systému odpružení je virtuální simulace. Vytvořit přesný virtuální model systému může být však problematické, protože systém může obsahovat velké množství různých nelinearit a histerzí. Funkci systému je tedy nutné ověřit experimentálně, což však může být finančně náročné (zkoušky na železnici), nebo nebezpečné (testy ABS brzd). V takových případech je ideální využít tzv. Hardware-in-the-loop simulaci (HILS). Ta umožnuje testování fyzického vzorku (tlumič, řídící jednotka, brzda) v kombinaci s virtuálním modelem vozidla. Je to tedy kompromis mezi kompletně virtuální simulací a testem v reálných podmínkách.  

​

Nabízíme:

  • Simulace dynamických systémů pomocí simulace Hardware-in-the-loop (HILS) - unikátní simulační metoda, kdy je možné nahradit jeden nebo více simulovaných prvků, reálným prvkem.​

bottom of page