
- •Механические колебания и виброакустическая защита транспортно-технологических строительных машин
- •«Наземные транспортно-технологические комплексы»
- •Введение
- •Характеристики сил в механизмах
- •1.1. Движущие силы
- •. Силы сопротивления
- •. Силы трения
- •. Силы упругости
- •. Импульсные и ударные силы
- •2. Уравнения движения механизмов
- •2.1. Число степеней свободы
- •2.2. Жесткость
- •2.3. Уравнения движения механической системы с одной степенью свободы.
- •2.4. Кинематика гармонического движения
- •2.5. Учет массы пружины
- •2.6. Вынужденные колебания
- •2.7. Резонанс
- •2.8. Кинематическое возбуждение
- •2.9. Инерционное возбуждение
- •2.10. Экспериментальное определение собственной частоты
- •2.11. Сложное (полигармоническое) возбуждение
- •2.12. Круговые колебания. Критическая частота вращения вала
- •2.13. Различные виды трения при колебаниях
- •3. Колебания системы с двумя степенями свободы
- •3.1. Собственные колебания
- •3.2. Вынужденные колебания
- •4. Вибрация и способы ее снижения
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Основные конструкционные особенности зтм.
- •4.3. Общая характеристика источников виброакустической энергии
- •4.4. Методы и средства снижения виброакустической энергии
- •5. Виброизоляция
- •5.1. Линейный виброизолятор
- •5.2. Виброизоляция при ударном воздействии
- •5.3. Виброизоляция при случайном воздействии
- •6. Динамическое гашение колебаний
- •6.1. Пружинный динамический гаситель
- •6.2. Динамический поглотитель колебаний
- •6.3. Динамический поглотитель колебаний крутильной системы
- •6.4. Ударные гасители колебаний
- •7. Уравновешивание механизмов и машин
- •7.1. Общие сведения об уравновешивании
- •7.2. Уравновешивание вращающегося тела
- •8. Вибропоглощение
- •8.1. Природа и характеристики потерь колебательной энергии в твердых телах
- •8.2. Расчет вибропоглощающих покрытий и конструкций
- •8.3. Конструкционные материалы с большими внутренними потерями
- •9. Характеристики вибрации, определяющие ее действие
- •9.1. Показатели интенсивности вибрации
- •9.2. Показатели спектрального состава вибрации
- •9.3. Допустимые значения уровней вибрации
- •Определение коэффициентов передачи при виброизоляции
- •9.5. Пассивная и активная виброизоляция сиденья самоходной машины
- •9.6. Виброизоляция автомобильных и тракторных двигателей
- •10. Теория и практика борьбы с шумом
- •10.1. Актуальность проблемы борьбы с шумом
- •10.2. Перспективы борьбы с шумом
- •10.3. Основные понятия и определения
- •10.4. Излучение и распространение звука
- •10.5. Распространение звука в помещении
- •10.6. Поглощение, отражение и прохождение звука
- •10.7. Интерференция звука
- •10.8. Дифракция звука
- •11.1. Характеристика шума
- •11.2. Спектральные и временные характеристики шума
- •11.3. Сложение шума двух и более источников
- •11.4. Перевод узд в уз
- •11.5. Вычитание уз (узд)
- •11.6. Расчет эквивалентного уз
- •11.7. Нормы шума на рабочих местах
- •11.8. Технические нормы шума машин
- •11.9. Нормирование ультразвука и инфразвука
- •12. Источники шума
- •12.1. Классификация
- •13. Механический шум
- •13.1. Зубчатые передачи
- •13.2. Подшипники
- •13.3. Роторы
- •13.4. Кулачковые механизмы
- •14. Аэродинамический шум
- •14.1. Шум струи
- •14.2. Шум вентиляторов
- •15. Гидродинамический шум
- •15.1. Источники шума
- •15.2. Шум гидронасосов
- •16. Электромагнитный шум
- •16.1. Электрические машины
- •16.2. Трансформаторы
- •17. Расчет звука в помещении от наружнего источника
- •17.1. Расчет структурного звука
- •17.2. Расчет эффективности звукоизолирующего капота
- •18. Характеристики шума в кабинах строительных
- •18.1. Характеристики внешнего шума
- •18.2. Снижение шума в кабинах. Методы и средства
- •18.3. Звукоизоляция и звукопоглощение
- •18.4. Виброизоляция и вибродемпфирование
- •18.5. Снижение внешнего шума
- •18.6. Глушители шума выпуска отработавших газов двигателей
- •Часть четвертая
- •19. Задачи и методы прогнозирования
- •19.1. Системный анализ
- •19.2. Математическая модель виброакустического процесса
- •19.3. Используемые конечные элементы
- •Формирование топологии и базы исходных данных
- •20.1. Топология и физико-геометрические характеристики элементов конструкции машины1
- •20.2. Аппроксимация конечными элементами колесного погрузчика
- •20.3. Сопоставление результатов численных исследований (мкэ)
- •20.4. Определение вклада воздушного и структурного шума
- •Виброакустические исследования дорожного
- •21.1. Топология дорожного снегоочистителя типа дэ-2101
- •Анализ результатов численных исследований мкэ виброакустического процесса на снегоочистителе
- •Первая часть:
- •Второй часть:
- •Третья часть:
- •Четвертая часть
- •Приложения
- •И их значений в м/с и м/с2 соответственно
- •Сведения об авторе
- •Механические колебания и виброакустическая защита транспортно-технологических строительных машин
18.1. Характеристики внешнего шума
Внешний шум машин зависит в основном от акустических характеристик и числа источников шума, а также от состава и эффективности применяемой шумозащиты. Характеристики шума некоторых типов машин и тракторов приведены в табл. 18.3.
Таблица 18.3
Внешний шум строительных и дорожных машин и тракторов
Тип машины |
Режим работы |
Корректированный уровень звуковой мощности, дБА |
Колесные погрузчики, экскаваторы, автогрейдеры |
Стационарный Динамический |
96-102 97-105 |
Гусеничные тракторы, бульдозеры |
Стационарный Динамический |
100-102 103-106 |
Виброкатки |
Стационарный Динамический |
97-99 109-111 |
По акустическим характеристикам внешнего шума строительно-дорожные машины можно разделить на три основные группы.
К группе I относятся колесные машины (экскаваторы, погрузчики, автогрейдеры и др.), в которых основным источником шума является ДВС. Они характеризуются наименьшими уровнями звуковой мощности, а разница между шумом в динамическом и стационарном режимах составляет не более 1-3 дБА.
В группу II входят гусеничные машины. Гусеницы дают примерно равный вклад с двигателем во внешнее звуковое поле, и шум этих машин при динамическом режиме на 3-4 дБА выше, чем при стационарном.
Группу III составляют машины, у которых основным источником внешнего шума является рабочий орган вибрационного или ударного действия (виброкатки) или другие шумоактивные рабочие органы. Шум таких машин в динамическом режиме на 10 дБА и более выше, чем в стационарном.
На рис. 18.2 приведены характерные спектры внешнего шума для машин трех указанных групп. Спектр шума машин I группы низко- и среднечастотный, II группы – высокочастотный, III группы – средне- и высокочастотный.
Рис. 18.2. Спектры внешнего шума строительных и дорожных машин:
1 – I группа; 2 – II группа; 3 – III группа
18.2. Снижение шума в кабинах. Методы и средства
Снижение шума в кабине проводится по трем основным направлениям:
уменьшение интенсивности внешнего звукового поля вокруг кабины, а также внутреннего поля, образованного внутренними источниками шума;
снижение звуковой вибрации;
улучшение акустических свойств кабины.
Уменьшение интенсивности внешнего и внутреннего звуковых полей достигается снижением шума в источнике, увеличением расстояния от источника до кабины, применением локальных акустических экранов между источником шума и кабиной, установкой глушителей и пр.
Снизить звуковую вибрацию можно путем виброизоляции источника и кабины, внесением потерь в звукоизлучающие элементы кабины, а также в рамные конструкции машин.
Улучшению акустических свойств кабины способствуют следующие меры: звукоизоляция ее ограждающих элементов, повышение звукопоглощения внутреннего объема и акустическая герметизация с целью воспрепятствовать проникновению звука через элементы с меньшей звукоизоляцией и через неуплотненные места, отверстия и проемы. Акустическая герметизация достигается путем уплотнения отверстий и щелей, закрытием проемов, а также использования одинаковых по звукоизолирующим свойствам материалов при изготовлении элементов кабины.
Все эти меры представлены на схеме рис. 18.3.
Рис. 18.3. Классификация методов и средств снижения шума
в кабинах строительных и дорожных машин и тракторов