Обеспечение безопасных условий труда работающих при виброупрочнении и динамических испытаниях

• Автор: Шамшура, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 343 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования

1.1. Анализ работ, посвященных виброударной обработке и упрочне-

нию деталей

1.2. Обзор работ в области вибрационной отделочно-упрочняющей об- 17 работки

1.3. Обзор работ в области исследования шума и вибрации вибрацион- 20 ных станков

1.4. Описание объектов исследования

1.5. Способы снижения шума элементов машин

1.6. Анализ работ шумообразования в помещениях и снижения шума 42 капотами, ограждениями и экранами
1.7. Обзор работ в области шумообразования оборудования при меха- 51 нической обработке
1.8. Анализ работ в области вибрации и шума при динамических испы- 61 таниях
1.9. Выводы по главе. Цели и задачи исследования
2. Моделирование виброакустической динамики при виброударном упроч- 72 нении и динамических испытаниях длинномерных заготовок
2.1. Теоретическое обоснование акустической эффективности шумоза- 73 щитных устройств
2.2. Вывод зависимости звуковой мощности
2.3. Оценка вибрационной мощности от воздействия технологической 82 среды
2.4. Теоретическое исследование виброакустической динамики при вы- 87 сокочастотном импульсном силовом возмущении и динамических испытаниях

2.4.1. Вывод зависимостей звукового давления и звуковой мощно- 88 сти длинномерных заготовок, элементов стенда динамических испытаний и упрочняющего инструмента
2.4.2. Вывод зависимостей виброскоростей упрочняемых заготовок
2.4.2.1. Вариант детали как шарнирно-опертой балки
2.4.2.2. Заготовка в варианте шарнирно-опертой тонкостенной 96 оболочки
2.4.2.3. Вариант заготовки как балки на жестких опорах
2.4.2.4. Вариант тонкое генной оболочки на жестких опорах
2.5. Теоретическое исследование виброакустической динамики при цен- 114 тробежно-ротационном наклепе
2.5.1. Вывод зависимостей силового воздействия при центробежно- 115 ротационном наклепе
2.6. Математическое описание виброскоростей упрочняющего инстру- 131 мента
2.7. Математическое описание виброскоростей элементов стенда дина- 133 мических испытаний
2.8. Выводы по главе
3. Теоретическое обоснование системы виброзащиты при виброударном 140 упрочнении и динамических испытаниях длинномерных деталей
3.1. Математическая модель стенда динамических испытаний лонжеро- 140 на лопасти вертолета
3.2. Моделирование динамики стенда циклических испытаний лонже- 146 ронов лопасти вертолета
3.3. Выводы по главе
4. Методика инженерного расчета систем шумо и виброзащиты оборудо- 165 вания виброударного упрочнения и динамических испытаний длинномерных изделий

4.1. Методика расчета средств шумозащиты
4.2. Методика расчета уровней шума и виброскоростей элементов не- 178 сущей системы стенда виброударного упрочнения
4.3. Методика расчета виброакустических характеристик изделий при 186 высокочастотной импульсной нагрузке и динамических испытаниях длинномерных изделий
4.3.1. Балка постоянного сечения
4.3.2. Балка переменного сечения
4.4. Расчет уровней шума инструмента
4.5. Методика расчета вибраций однокоординатного стенда
4.6. Выводы по главе
5. Экспериментальные исследования виброакустических характеристик на 218 участках виброупрочнения и динамических испытаний
5.1. Анализ условий труда операторов
5.2. Виброакустические характеристики на участке виброударного уп- 219 рочнения
5.3. Результаты измерений виброакустических характеристик на участке 225 центробежно-ротационного наклепа
5.4. Экспериментальные исследования виброакустических характери- 238 стик при динамических испытаниях
5.5. Экспериментальные исследования собственных форм колебаний 252 пластины
5.6. Сравнение экспериментальных и теоретических спектров шума
5.7. Выводы по главе
6. Эффективность мероприятий по снижению уровней шума и вибраций до 261 санитарных норм
6.1. Система шумозащиты и виброзащиты стенда виброударного упроч- 262 нения

Ь, дБА
Удельное усилие на зуб,
Рис. 1.9. Уровни звука при работе зубчатых передач: 1 - с шариковыми подшипниками качения; 2-е роликовыми подшипниками качения; 3 - с подшипниками скольжения
Наименее шумными являются подшипники скольжения из-за наличия в них зазора, заполненного маслом. Применение таких подшипников ограничено невысокими эксплуатационными характеристиками. Кроме этого, необходимость подавать масло в подшипник под давлением снижает выигрыш в шуме по сравнению с подшипниками качения за счет шума насосной установки. Среди подшипников качения наилучшими шумовыми характеристиками обладают роликовые подшипники [128].
Шпиндельные подшипники собираются с осевым натягом, который оказывает существенное влияние на виброакустические характеристики. Чрезмерное увеличение натяга ведет к резкому возрастанию шума и ухудшению условий работы за счет перекоса колец, увеличения деформаций дорожек качения и самих тел качения.
Одним из наиболее распространенных способом улучшения виброаку-стических характеристик подшипниковых узлов является установка между наружными кольцами подшипников втулок с демпфирующим материалом. Применение втулок из капролона со стенками 5 мм снижает передачу колебаний на корпус только в области высоких частот на 2-5 дБ, а использование более мяг-