Экспериментально-аналитическая методика разделения вклада источников шума с целью разработки шумозащиты : На примере строительно-дорожных машин

• Автор: Куклин, Денис Александрович
• Шифр специальности: 01.04.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 212 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Выбор и описание объектов исследования
1.2 Нормирование шума строительно-дорожных машин
1.3 Характеристики шума строительно-дорожных машин
1.4 Практика разделения вклада источников шума
во внешнее и внутреннее звуковые поля строительно-дорожных машин
1.5 Анализ возможных теоретических подходов для разделения вклада шума источников
1.6 Снижение шума на строительно-дорожных машинах ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАЗОВАНИЯ ВНЕШНЕГО И ВНУТРЕННЕГО ЗВУКОВЫХ ПОЛЕЙ СТРОИТЕЛЬНО-ДОРОЖНЫХ МАШИН
2.1 Основные предпосылки и этапы выполнения расчетов по разделению источников
2.2 Основные допущения и границы расчетов
2.3 Расчеты шума строительно-дорожных машин
2.3.1 Вывод математических моделей для образования внешнего звукового поля
2.3.2 Вывод математических моделей образования внутреннего звукового поля
2.4 Выбор расчетных схем и математическое описание процессов шумообразова-ния исследуемых машин
2.4.1 Выбор расчетных схем и математическое описание процессов шумообразования бульдозера
2.4.2 Выбор расчетных схем и математическое описание процессов шумообразования погрузчика
2.4.3 Выбор расчетных схем и математическое описание процессов шумообразования погрузчика-экскаватора ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Определение внешнего и внутреннего шума машин
3.1.1 Общие положения
3.1.2 Условия проведения испытаний
3.1.3 Измерительная аппаратура
3.1.4 Измерения внешнего шума
3.1.5 Измерения шума (внутреннего) в кабине оператора
3.1.6 Измеряемые величины
3.1.7 Дополнительные требования и регистрируемая информация
3.2 Методика определения акустических характеристик источников шума
3.2.1 Общие положения
3.2.2 Шум выпуска
3.2.3 Шум всасывания
3.2.4 Шум источников под капотом

3.2.5 Шум вентилятора
3.2.6 Шум гусениц
3.3 Методика определения звукопоглощения в замкнутых объемах
3.4 Методика определения звукоизоляции ограждающих конструкций
3.5 Обработка результатов экспериментов
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4 РАЗДЕЛЕНИЕ ВКЛАДА ИСТОЧНИКОВ ШУМА ВО ВНУТРЕННЕЕ И
ВНЕШНЕЕ ЗВУКОВЫЕ ПОЛЯ ИССЛЕДУЕМЫХ МАШИН
4.1 Характеристики шума исследуемых машин
4.1.1 Общие положения
4.1.2 Шум на рабочем месте оператора (в кабинах)
4.1.3 Внешний шум
4.2 Характеристики акустической мощности основных источников
4.2.1 Общие сведения
4.2.2 Характеристики шума выпуска
4.2.3 Характеристики шума всасывания
4.2.4 Характеристики шума источников, расположенных под капотом
4.2.5 Характеристики шума вентилятора
4.2.6 Характеристики шума гусениц
4.3 Акустические свойства основных шумозащитных конструкций
исследуемых машин
4.3.1 Общие положения
4.3.2 Характеристики звукопоглощения замкнутых объемов
4.3.3 Характеристики звукоизоляции кабин и капотов
4.4 Выполнение расчетов по разделению вклада источников шума
4.4.1 Внешний шум исследуемых машин
4.4.2 Внутренний шум исследуемых машин
4.5 Проверка точности выполненных расчетов
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ШУМА
ИССЛЕДУЕМЫХ МАШИН
5.1 Классификация шумозащиты
5.2 Рекомендации по снижению шума исследуемых машин
5.2.1 Рекомендации по снижению шума бульдозера
5.2.2 Рекомендации по снижению шума погрузчика
5.2.3 Рекомендации по снижению шума погрузчика-экскаватора
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Этапы расчета внешнего и внутреннего поля
исследуемых машин
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Программы расчета
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Технический акт внедрения

Введение
Строительно-дорожные машины - один из наиболее массовых видов продукции машиностроения. В год во всем мере производятся сотни тысяч самых разнообразных по назначению строительно-дорожных машин (бульдозеров, экскаваторов, погрузчиков, скреперов, кранов, катков, автогрейдеров и др.). Строительно-дорожные машины (СДМ) при различных видах строительных работ (например, строительство автомобильных дорог, работы по благоустройству и пр.) могут быть заметным источником акустического загрязнения в городах и населенных пунктах. Внешний шум СДМ на расстоянии 7,5 м может достигать 75-85 дБА (при норме шума в жилой застройке, например, в дневное время - 55 дБА) и шум может превышать нормы на 20-30 дБА или в 4-6 раз по субъективному ощущению громкости. Из-за повышенного шума во многих странах запрещено производство строительных работ в ночное время, вблизи медицинских и учебных учреждений и пр.; это ограничение снижает возможности строительных технологий, увеличивает затраты на строительство.
Шум в кабинах СДМ при выполнении строительных работ может достигать 80-90 дБА, шум высоких уровней на рабочем месте снижает производительность труда, ухудшает здоровье работающих, снижает степень его безопасности. При этом действию шума подвергаются сотни тысяч человек, т.е. масштабы этих вредных воздействий чрезвычайно широки. Снижение вредного внешнего и внутреннего шума СДМ - важная научная и практическая задача.
В последние несколько десятилетий наблюдается стойкая тенденция - ужесточение норм (в основном внешнего) шума СДМ. Так за последние 30 лет в странах ЕЭС нормы внешнего шума для многих типов машин ужесточены не менее чем на 10 дБ А. Это заставляет разрабатывать шумозащиту. На СДМ внешний и внутренний шум в последние годы снижен на 10-15 дБ А. Это достигается комплексом мер, включающих как снижение шума в источниках образования, так и на пути распространения звука. Работы по шумоглушению ведутся, в основном, экспериментальным путем, когда перебором тех или иных средств добиваются последовательного снижения шума во внешнем или внутреннем звуковом поле. Основной задачей прикладной акустики становится разделение вклада источников. Только выполнение этой операции позволяет разрабатывать надежные рекомендации по шумозащите. До выполнения настоящей работы разделение вклада источников выполнялось экспериментальным методом. При испытаниях исследуемая машина устанавливалась на специальной площадке в условиях

-"мот. оте. кап. IV.
= £Г +Ю1ё

А- кап. _ _ кап.

^ кап. общ кап. у

1(ЗИ+імп І)
(2.21)
+ 10^-

/ 1 кап, і
'151ёЛгап -Ю1ёО, дБ
б) Проникновение шума в РТ через отдельную панель капота (рис. 2.4)
Рис. 2.4 Проникновение шума через отдельную панель капота 1 - источник шума (ИШ); 2 - панель капота; 3 - расчетная точка (РТ)
Звуковая мощность источников расположенных под капотом, может быть определена из (2.13), если принять, что интенсивность (или УЗД) под капотом получены экспериментом.
Интенсивность звука, прошедшего через капот,
щ-кап.
1ка„ =пг-> Вт,
(2.22)
Мощность звука, излучаемого панелью:
^пан ~ ‘кап. ^ пан. ^пан. Рпан ’ ■
где Уаи - площадь панели, м2, тшн - звукопроводность панели;
(2.23)