Снижение шума транспортных машин глушителями : На примере трактора МТЗ 82

• Автор: Дробаха, Марина Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 280 с. : ил.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Краткое описание объектов исследования и процессов шумообразования в

транспортных машинах

1.2 Нормы шума транспортных машин

1.3 Характеристики шума транспортных машин

1.4 Снижение шума выхлопа двигателей внутреннего сгорания транспортных

машин глушителями

1.5 Связь конструктивного исполнения глушителей с их эффективностью

1.6 Обоснование требований к акустическим характеристикам глушителей шума

выхлопа транспортных машин

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2 РАЗРАВОТКА ТРЕБОВАНИЙ К ЭФФЕКТИВНОСТИ
ГЛУШИТЕЛЕЙ ШУМА ВЫХЛОПА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
2.1 Акустические характеристики трактора МТЗ
2.2 Вклад выхлопа во внешнее и внутреннее звуковые поля транспортных машин
2.2.1 Основные допущення и границы расчетов
2.2.2 Расчет внешнего звукового поля от выхлопа
2.2.3 Расчет вклада шума выхлопа в кабину
2.3 Определение акустических требований к эффективности глушителей
2.4 Пример расчета требуемой эффективности глушителя
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ГЛУШИТЕЛЕЙ
3.1 Методика измерения акустических характеристик трактора
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 Измерения шума выхлопа
3.1.7 Измерения прочих параметров
3.1.8 Измеряемые величины
3.2 Модели испытываемых глушителей
3.3 Испытательные стенды
3.3.1 Общие положения
3.3.2 Стенд для «прозвучивания» глушителей
3.3.3 Стенд с реальным двигателем
3.3.4 Стенд для холодной продувки глушителей
3.4 Обработка результатов измерений
3.5 Оценка точности измерений эффективности глушителей
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛЛВЛ 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЛУШИТЕЛЕЙ
ШУМА ВЫХЛОПА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И АПРОБАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
4.1 Связь эффективности и противодавления в глушителях с их конструктивным
исполнением
■4.1.1 Дачные о средней эффективности испытываемых моделей глушителей
4.1.2 Связь эффективности и противодавления глушителя с объемом
4.1.3 Влияние перфорации и числа камер
4.1.4 Влияние поворота потока на выходе из глушителя
4.1.5 Влияние звукопоглощения
4.1.6 Влияние взаимного расположения входного и выходного патрубков
4.1.7 Сравнение глушителей различного конструктивного исполнения
4.1.8 Сравнение глушителей с различным числом т
4.1.9 Влияние диаметра выходного патрубка
• 4.1.10 Влияние резонансного элемента в глушителе
4.1.11 Влияние формы корпуса глушителя
4.2 Исследование глушителей как акустических фильтров
4.3 Влияние параметров струи на эффективность глушителей
4.4 Описание процессов, происходящих в глушителях
4.5 Эмпирическая формула оценки эффективности глушителей
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ГЛУШИТЕЛЕЙ ШУМА ВЫХЛОПА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И АПРОБАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ
• КОНСТРУКЦИЙ
5.1 Рекомендации по проектированию и выбору глушителей
5.2 Разработка конструкций глушителя шума выхлопа тракторов
5.3 Апробация предложенного глушителя
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Данные об испытаниях моделей глушителей на двигателе
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Данные об испытаниях моделей глушителей при прозвучивании
• ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Данные об испытаниях глушителей при продувке
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Чертеж разработанного глушителя
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Данные об испытаниях опытных конструкций глушителей на
тракторе МТЗ
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Технический акт внедрения

Транспортные машины - наиболее массовая продукция машиностроения. В год во всем мире производятся миллионы грузовых и легковых автомобилей, тракторов, строительно-дорожных машин. Большинство транспортных машин оборудуется двигателями внутреннего сгорания, при работе которых возникает шум высокой интенсивности. Этот шум излучается как в окружающую среду, приводя к акустическому загрязнению, так и проникает в кабины, на рабочие места операторов, создавая угрозу здоровью работающих. Основным источником акустического загрязнения в городах является автомобильный транспорт; но строительно-дорожные машины нередко -наиболее интенсивные источники шума, расположенные в жилой застройке. Масштабы воздействия акустического загрязнения в городах огромны, от 30 до 50% населения подвергаются действию шума, превышающего нормы. Повышенный шум по данным специалистов является причиной почти 30% заболеваний в городах, где акустическое загрязнение, характеризуемое эквивалентным уровнем звука, достигает 70-75 дБЛ (норма в дневное время - 55 дБА), т. е. превышение достигает 15-20 дБЛ пли в 3-4 раза по субъективному ощущению громкости.
Повышенный шум, действию которого подвергаются операторы транспортных ' машин, при длительном воздействии приводит к ухудшению слуха, снижению работоспособности и даже к тугоухости.
Проблема защиты от шума является важной научно-технической проблемой. Защита от шума - приоритетное направление развития современного общества. Защита от шума осуществляется по многим направлениям, к главным из которых следует отнести разработку норм и законов по борьбе с шумом, создание методов и средств защиты от шума. Так, идет непрерывное ужесточение норм по внешнему шуму автомобилей, за последние 30 лет нормы шума разных групп автомобилей снижены на 10-14 дБА, что соответственно потребовало и разработки средств, обеспечивающих требуемое снижение шума. Ужесточились также и нормы шума тракторов и строительно-дорожных машин. Так, в нашей стране нормы шума в кабинах транспортных машин за последние 30 лет снижены на 10 дБА.
Общая тенденция развития транспортных машин - повышение скоростей, мощности силовых установок, а также непрерывный рост числа транспортных систем. Все это ведет к увеличению излучаемого транспортными машинами шума, а также увеличению акустической нагрузки на операторов и в окружающую среду. Современные транспортные машины оборудованы комплексом эффективной шумозащиты:
і*.
і і
Рис. 3.1. Расположение точек измерения для трактора МТЗ
Полное время проведения измерения в каждой измерительной точке составляет 15-30 сек. Выполняется не менее трех серий измерений в каждой точке измерения. В результате этих циклов получается три результата измерений в каждой из четырех позиций микрофонов. Если два из трех значений, полученных таким образом, не отличаются больше, чем на 1 дБ, дальнейшие измерения не производятся. В противном случае, необходимо продолжать измерения до тех пор, пока не будут получены два значения с разницей в пределах 1 дБ. Результатом испытаний считается среднее арифметическое значение, полученное для двух наибольших результатов, которые отличаются друг от друга не более чем на 1 дБ.
3.1.5 Измерения шума (внутреннего) в кабине оператора
Оператор находится в позиции вождения. Сидение располагается в центральной точке его горизонтального и вертикального положения, или как можно ближе к ней.
Микрофон располагается на микрофонной стойке, на расстоянии как минимум 100 мм сбоку от его головы и как минимум на расстоянии 50 мм от плеч. Допустимым отклонением является ±50 мм от его положения в любом направлении в течение всего времени измерения. Направление расположения микрофона выбирается таким, как направление взгляда человека, занимающего место оператора, при проведении работ. Позиции микрофона показаны парне. 3.2.