Акустическая динамика внутри- и круглошлифовальных станков

• Автор: Чукарина, Ирина Михайловна
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 142 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО ИЗУЧЕНИЮ 7 ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ТЕ Пути снижения шума и вибрации корпусных деталей
1.2. Способы снижения шума системы инструмент - заготовка при токарной 11 обработке
1.3. Пути снижения шума фрезерных станков
1.4. Шумовые характеристики сверлильных станков
1.5. Способы снижения шума гидросистем металлорежущих станков
1.6. Способы снижения шума зубчатых передач, подшипников качения и 27 электродвигателей
1.7. Выводы по разделу. Цель и задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АКУСТИЧЕСКОЙ ДИНАМИКИ 31 ВНУТРИ И КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
2.1. Принципы построения колебательных моделей системы шлифовальный 32 круг - заготовка
2.2. Излучение звука из отверстия детали при внутреннем шлифовании
2.3. Акустическое излучение консольной заготовки при шлифовании
2.4. Акустическое излучение заготовки при наружном круглом шлифовании
2.5 Колебательные скорости шлифовального круга
2.6. Шумовые характеристики на рабочем месте при ограждении зоны шли- 52 фования
2.7. Выводы по разделу
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АКУСТИЧЕСКОЙ И 56 ВИБРАЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ ВНУТРИ И КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
3.1 Методика проведения экспериментальных исследований

3.1.1. Измерение условий шума и вибрации
3.1.2. Методы определения модулей упругости шлифовальных кругов
3.2. Исследования виброакустических характеристик процесса внутреннего 62 шлифования
3.3. Исследования виброакустических характеристик процесса наружного 72 круглого шлифования
3.4. Экспериментальные исследования модуля упругости шлифовальных 78 кругов
3.5. Выводы по разделу
4. МЕТОДИКА ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК ВНУТРИ И КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ НА СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ШУМА
4.1. Расчет звукового давления при внутреннем шлифовании
4.2. Расчет звукового давления при наружном шлифовании
4.3. Расчет уровня шума при шлифовании заготовки, установленной в цен- 123 трах
4.4. Эффективность мероприятий по снижению шума
4.5. Выводы по разделу
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Создание высоко производительных и скоростных станков и станочных комплексов приводит к неизбежному увеличению уровней шума и вибрации на рабочих местах, существенно превышающих допустимые величины.
Шум и вибрация являются одними из наиболее распространенных неблагоприятных экологических факторов условий труда, для которых добиться соответствия установленным нормативам наиболее сложно. Шумовая и вибрационная болезни занимают второе и третье место в списке профессиональных заболеваний и в сумме составляют 1/3 общего числа профессиональных заболеваний [1].
Снижение шума и вибрации сопровождается повышением производительности труда и снижением брака выпускаемой продукции. Причем, производительность труда возрастает в большей степени при снижении шума оборудования, чем при использовании работающими индивидуальных средств защиты от шума [2]. Кроме этого, шум и вибрация являются важными комплексными показателями качества изготовления и сборки станка, поскольку отражают неточности изготовления практически всех деталей.
Шлифовальные станки широко используются в мехобработке. Среди станков этой группы одними из наиболее акустически активных являются внутри и круглошлифовальные станки, уровни шума которых существенно превышают нормативные значения. В настоящее время проблему снижения шума металлорежущих станков приходится решать на оборудовании уже изготовленном и находящимся в эксплуатации с помощью методов вибропоглощения, вибро и звукоизоляции, что далеко не всегда приводит к положительному эффекту.
Работы по доведению акустических характеристик станков до нормы следует начинать на стадии проектирования станка. Для принятия технически и экономически обоснованных решений необходимо разработать модели акустической динамики внутри и круглошлифовальных станков, на их основе получить аналитические зависимости для расчета уровней шума отдельных подсистем и станков в целом, определить источники и величины превышения действующих норм шума. Эти данные явля-

Акустической моделью шлифовального круга с диаметром до 40 мм служит точечный источник звука. Рассмотрим возбуждение цилиндрического объема с жесткими ограждающими стенками подвижным точечным источником шума.
Звуковое давление, возникающее внутри заготовки, определим из волнового уравнения в цилиндрических координатах [62, 63].
д2Р ІйР 1 <Э2Р 1 32Р
„ 2 ' я, ' 2 2 2 -и.2 -Р0Д:(РмХІ/мЄХр-ІЮі),
Эг2 Г от г2 Эх2 Сп Зі2 ді

(2.5)
где () - производительность точечного источника шума, м /с; ЧД) - значение фундаментальной функции для цилиндрического объема.
Направим ось х вдоль оси заготовки и совместим начало координат в центре шлифуемого отверстия. Для жестких ограждающих стенок компонента скорости частиц среды при х = 0, х = I (/ - длина шлифуемого отверстия) и г = г0 была равна 0. Поэтому
Р = соз(шф) соэ
V со У
/ л согг
V со У
ехр-іой

где сох

(т, п = 0, 1,2 ...).
Значения а1Ш1 выбираются из табл. 2.1 [62], или определяются по формуле
«тп *П + Ш +
Таблица
Характеристические числа для цилиндрического объема
N. Их т Nч 0 1
0 0 1,22 2,23 3,24 4
1 0,59 1,70 2,71 3,73 4
2 0,97 2,13 3,17 4,19 5
3 1,34 2,55 3,61 4,64 5
4 1,69 2,95 4,00 5,10 6
5 2,00 3,45 4,45 5,50 6
6 2,39 3,74 4,86 5,93 6
7 2,73 4,12 5,26 6,35 7
8 3,10 4,50 5,66 6,76 7