Шнекороторный снегоочиститель с улучшенными виброакустическими характеристиками

• Автор: Никитин, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 159 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Влияние шума на здоровье операторов дорожных машин

1.2 Основные конструктивные особенности и общая характеристика ® источников виброакустической энергии дорожной

снегоочистительной машины ДЭ

1.3 Способы снижения звуковой вибрации строительно-дорожных

машин
Выводы

Цель и задачи исследований

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗВУКОВОЙ

ВИБРАЦИИ НА МАШИНЕ ТИПА ДЭ-210 В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ

А 2.1 Цель и задачи полевых исследований

2.2 Методика полевых экспериментальных исследований звуковой вибрации машины. Оценка погрешностей измерений
2.3 Результаты полевых исследований и их анализ
Выводы
3 СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ВИБРОАКУСТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА НА МАШИНЕ ДЭ-210. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗВУКОВОЙ ВИБРАЦИИ КАБИНЫ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ

3.1 Операционная система решения задачи снижения звуковой вибрации кабины

3.2 Математическая модель колебаний кабины при кинематическом возмущении
3.3 Выбор конечных элементов, аппроксимирующих конструкции
рам и виброакустических источников
3.4 Формирование базы исходных данных для исследования виброакустического процесса с использованием МКЭ
3.5 Топология дорожного снегоочистителя ДЭ
3.6 Анализ результатов численных исследований
виброакустического процесса на машине
Выводы
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПЫТНЫХ ВИБРОИЗОЛЯТОРОВ
4.1 Цель и задачи лабораторных экспериментальных исследований
4.2 Методика лабораторных исследований
Jb 4.3 Результаты лабораторных исследований и их анализ
4.4 Определение жесткости опытного виброизолятора численными
методами
Выводы
5 СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Расчет социально-экономической эффективности снижения
шума
5.2 Практические рекомендации по снижению шума в кабине
дорожной снегоочистительной машины
Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
* СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Актуальность темы исследования. Акустическое загрязнение окружающей среды является частью общей экологической проблемы, относящейся к охране человека и самой среды. Поддержание более высокого уровня жизни населения в значительной мере зависит от уровня развития транспортных и технологических машин, которые, в свою очередь, обеспечивают как экономическое, так и социальное развитие общества. Увеличение мощностей транспортных и технологических машин привело к увеличению мощности излучаемой акустической энергии в воздушное пространство и в кабину операторов, что является фактором неблагоприятного воздействия на человека и окружающую среду.
Воздействие шума может накапливаться, шум влияет на многие аспекты нашей повседневной жизни. Шум может вызывать раздражение и беспокойство, мешает сосредоточиться, причиняет беспокойство. Установлено, что воздействие шума в отдельных случаях снижает производительность труда на 15...20%. Известно, что длительное воздействие шума высокого уровня может привести к постоянной глухоте. Она, как правило, наступает, если на ухо человека воздействует шум, уровень которого равен 90 дБА, при длительности воздействия более 20 лет в течение 8 часов в день [67, 126].
Регулирование уровня шума дорожных и строительных машин и контроль за ним - задача непростая. При ее решении приходиться сталкиваться с трудностями как социального, так и технического характера. Разработка малошумных машин требует большого инженерного искусства. Энергия, создаваемая современными силовыми установками, может во много раз превосходить энергию, расходуемую на акустическое излучение, и, тем не менее, небольшая часть акустической энергии может оказывать весьма неблагоприятное воздействие на человека. Например, шум дизельного двигателя с полезной мощностью более 200 кВт при излучении акустической

1500 об/мин. Тогда/ = 25 Гц. Данная частота находится в октавной полосе 31,5 Гц.
Даже у новых двигателей дисбаланс маховика может достигать 0,016 кг-м, и его возмущающее воздействие проявляется на частоте вращения/—25 Гц, что опять укладывается в октавную полосу со среднегеометрической частотой 31,5 Гц.
Высокое значение уровня шума в 1/3-октавной полосе со среднегеометрической частотой /=40 Гц, обуславливается работой ротора рабочего органа, рабочая частота которого обеспечивает возмущающую силу с частотой/=42,2 Гц.
Деформация зубьев шестерен коробки переменных передач от пересопряжения вызывает возмущение на частоте/=500 Гц.
Другие указанные на рисунках 3.3 -3.5 пики частот соответствуют: частоте выхлопа отработавших газов двигателя, работе вентилятора охлаждения, работе клапанов газораспределительного механизма двигателя и удары при выборе тепловых зазоров, а так же работой других узлов.
Как видно из графиков, наибольшие уровни виброскоростей наблюдаются при работе всех источников в 1/3-октавных частотах со среднегеометрическими частотами 25 Гц и 500 Гц. Очевидно также превышение виброскоростей пола кабины над виброскоростями рамы, что объясняется резонансными явлениями в корпусе кабины водителя. Также данный факт свидетельствует о том, что на отмеченных частотах 1/3-октавных полос эффективность виброизоляторов в опорных связях кабины крайне недостаточна.
Таким образом, двигатель, как самый мощный источник виброакустической энергии, проявляет себя в широком диапазоне частот, но наибольшие возмущения им создаются в 1/3-октавах 25, 40 Гц. На более высоких частотах возмущающие воздействия от двигателя по своей амплитуде невелики, например, удары клапанов в головке блока цилиндров, импульсы