Type de document

Rapports de recherche scientifique

Année de publication

2004

Langue

Français

Résumé

Dans le but de prévenir l’incidence et de réduire la sévérité des impacts provoqués lorsque les déplacements verticaux des sièges à suspension atteignent les extrémités de leur course, des butées de formes variées, principalement faites de caoutchouc, sont généralement utilisées pour délimiter la course. Comme les butées sont généralement constituées de caoutchouc rigide, les impacts provoqués peuvent être d’amplitude importante et contribuer à accroître de façon substantielle la dose vibratoire subie par les occupants du siège. Parmi les solutions destinées à réduire l’incidence et la sévérité des impacts contre les butées, figurent la révision de la conception du siège et des butées elles-mêmes, ou encore l’intégration à la suspension d’un mécanisme semi-actif permettant de varier les caractéristiques d’amortissement en fonction des déplacements provoqués sous l’influence des vibrations. Dans cette étude, la pertinence de mettre en application certaines de ces solutions est investiguée, d’abord sur la base de modèles analytiques développés pour représenter le comportement dynamique de trois différents sièges à suspension, puis en déterminant en laboratoire, l’efficacité d’un amortisseur magnéto-rhéologique pour réduire l’incidence et la sévérité des impacts contre les butées comparativement à un amortisseur conventionnel. Les modèles sont développés pour chacun des trois sièges sur la base des mesures effectuées pour déterminer les caractéristiques de raideur et d’amortissement de leurs composantes incluant le coussin, la suspension, l’amortisseur et les butées. Le modèle correspondant à chaque siège est validé en comparant l’efficacité d’atténuation des vibrations calculée à partir du modèle aux résultats des mesures réalisées en laboratoire en soumettant les sièges à différents types d’excitation vibratoire, certaines engendrant des impacts contre les butées. Une étude paramétrique du modèle est ensuite réalisée pour chacun des trois sièges afin d’identifier les caractéristiques d’amortissement de la suspension et la raideur des butées nécessaires pour procurer une réduction accrue de l’exposition vibratoire dans des conditions favorisant des impacts contre les butées. Ces résultats démontrent que pour réduire au maximum les doses vibratoires dans de telles conditions, la raideur des butées actuelles sous de faibles déflexions doit être réduite de façon substantielle (i.e 4 fois) et l’amortissement de la suspension doit être augmentée; ce qui permet dans certains cas d’éliminer tout impact contre les butées. Par ailleurs, compte tenu des différences importantes des caractéristiques nominales des suspensions et des butées des différents sièges, les réductions anticipées des doses vibratoires résultant des modifications apportées aux paramètres de conception sont hautement variables d’un siège à l’autre, de sorte que dans certains cas, seuls des gains marginaux sont à prévoir. Quant à l’utilisation d’un amortisseur à acroissement progressif en fonction du déplacement, les résultats des essais réalisés avec un amortisseur magnéto-rhéologique incorporé à la suspension d’un siège ont révélé une diminution importante du niveau d’exposition vibratoire et de la dose vibratoire dans des conditions qui autrement auraient favorisé des impacts importants avec les butées pour un siège muni d’un amortisseur conventionnel.

Mots-clés

Siège de conducteur, Driver seat, Amortissement des vibrations, Vibration damping, Description du matériel, Description of equipment, Essai du matériel, Equipment testing, Modèle, Model, Butoir de sécurité, Buffer stop

Numéro de projet IRSST

0098-0130

Numéro de publication IRSST

R-368

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