Прогнозирование вибрации кабины виброкатков с виброизоляторами переменной жесткости

• Автор: Нгуен Лам Хань
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Общие сведения

Основные конструктивные особенности виброкатков и общая

характеристика источников виброакустической энергии

Способы снижения вибрации строительных и дорожных машин

Выводы

Цель и задачи исследований

2 ДИНАМИЧЕССКАЯ МОДЕЛЬ ВИБРОКАТКА, ИСПОЛЬЗУЕМАЯ

НА СТАДИИ ЭСКИЗНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

2.1 Принимаемые допущения и ограничения
2.2 Уравнения движения динамической системы и расчет необходимой жесткости виброизоляторов в опорных связях кабины
Выводы
3 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВИБРАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ ОПЕРАТОРА ВИБРОКАТКА С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (МКЭ)
3.1 Системный анализ
3.2 Выбор конечных элементов, аппроксимирующих конструкцию виброкатка и её топология
3.3 Топология конструкции виброкатка
3.4 Анализ результатов численных исследований вибрации виброкатка 59 Выводы
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПЫТНОГО ВИБРОИЗОЛЯТОРА С ИЗМЕНЯЕМОЙ ЖЕСТКОСТЬЮ
4.1 Виброизолятор кабины с дискретно изменяемой жесткостью
4.2 Цель и задачи лабораторных исследований виброизолятора..
4.3 Методика исследований виброизолятора и оценка погрешностей измерений

4.4 Результаты лабораторных исследований и их анализ
Выводы
5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРОКАТКА В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ
5.1 Программа виброакустических испытаний виброкатка типа ДУ-99..
5.2 Методика полевых исследований виброкатка и оценка погрешностей измерений
5.3 Результаты экспериментальных исследований виброкатка и их анализ
Выводы
6 СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
6.1 Расчет социально-экономической эффективности снижения вибрации в кабине
6.2 Оценка технико-экономической эффективности снижения
вибрации в кабине виброкатка
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А Технические параметры зарубежных виброкатков
Приложение Б Технические характеристики виброкатка ДУ-
Приложение В Акты внедрения
Приложение Г Копии свидетельств о поверке шумомера и виброметра.. 149 Приложение Д Заявка на патент изобретения

ВВЕДЕНИЕ
Повышение уровня жизни людей в цивилизованных странах зависит от многих причин и в значительной мере от состояния и темпов развития промышленного, гражданского и дорожного строительства, связанных с выполнением больших объёмов работ. Качество и темпы возведения объектов во многом определяются выбранным комплектом строительных и дорожных машин, правильно подобранными по типу, номенклатуре и производительности. В этой связи уровень конструктивного совершенства строительных и дорожных машин, в том числе и уплотняющих, постоянно повышается. Конструкции современных технологических машин в последние десятилетия претерпели существенные изменения. В них появляются более мощные силовые установки, многоступенчатые механические и гидромеханические коробки передач, вибрационные рабочие органы, гидростатические трансмиссии, другие узлы и механизмы. Рост технологических и транспортных скоростей движения, действующих нагрузок на рабочий орган, ходовое оборудование, трансмиссию и рамные конструкции неизбежно приводит к увеличению динамической нагруженности, вибрации и шума [1 — 8].
Виброакустические процессы на машинах с повышенными характеристиками оказывают негативное влияние на многие стороны жизнедеятельности человека. В частности, ухудшается здоровье, повышается утомляемость, раздражительность, снижается производительность и реакция человека [1,6, 18].
Производство виброкатков увеличенной единичной мощности с требуемыми виброакустическими параметрами - задача непростая. При её решении конструкторам приходится сталкиваться со значительными трудностями социального и технического характера, что требует большого инженерного искусства в проектировании машин с требуемыми виброакустическими характеристиками.
Проблема создания виброкатков с низкими виброакустическими характеристиками выдвигает перед специалистами несколько задач, главными из кото-
тх- масса кабины
т2 - масса рамы и бугелей
т3- масса источника возбуждения
С > С2 — коэффициенты жесткости упругих элементов
ух, у2, у3- перемещения кабины, рамы и источника возбуждения
Р - Сила возбуждения
Уравнения движения системы при силовом гармоническом возбуждении Р = Н$тШ имеют вид [21,91]
Установившиеся вынужденные колебания с частотой вынуждающей силы описываются решением
Подставляя это решение в систему уравнений движения, получаем после сокращения на множитель этйД:
тхух + Сх(ух -у2) =
ЩУг - Сх{ух - у2) + С2(у2 -у3) =
т3у3 - С,(у2 - у-,) = II вт оп
(2.1)
ух = Ах эт Ш, у2-^2 бш 0)1, у3 = А3 эт Ш
(2.2)
-Ш]Л|й>2 + СХ(АХ - Л2) = О
-т2А2со2 - СХ(АХ - А2) + С2(А2 - А3) = О
-т3А3со2 -С2(А2-А3)~Н
(2.3)
Отсюда
(2.4)
где Д = [(С, + С2- т20)2)(сх - тхй)2) - С,2 ](С2 -т3(У2)-С2 (С, -тхсо2)
При этом, уравнение движения кабины:
(2.5)