
- •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
18.5. Снижение внешнего шума
Внешний шум строительных и дорожных машин снижают в источнике и на пути распространения (рис. 18.8). Для этого используют следующие средства: глушители аэродинамического шума (снижающие шум выпуска и всасывания), звукоизолирующие капоты (уменьшающие шум корпуса двигателя, вентилятора), акустические экраны (их устанавливают на источники шума или применяют как элементы шумозащиты звукоизолирующих капотов).
Эффективность перечисленных средств зависит от того, какой источник является преобладающим. Для машин I группы снижение числа оборотов двигателя обеспечивает уменьшение внешнего шума на 3-4 дБА, улучшение конструкции звукоизолирующего капота – на 4-5 дБА, применение звукопоглощения под капотом – на 2-3 дБА дополнительно.
Рис. 18.8. Снижение внешнего шума строительных и дорожных машин
Акустический экран (АЭ) на гусеницах для машин II группы ослабляет внешний шум на 3-5 дБА, а установка экрана на вибровалец для машин III группы – на 4-5 дБА. Снижение шума глушителем зависит от его эффективности, а также от вклада других источников шума и может достигать 1-5 дБА.
Действенной мерой является замена дизельного привода электрическим. На рис. 18.9 показано, как снижается шум экскаватора при установке электродвигателя и использовании различных видов шумозащиты. Применение электродвигателя уменьшает внешний шум примерно на 15 дБА, а эффективная шумозащита – на 18 дБА. По некоторым данным, стоимость таких машин возрастает на 5 %.
Рис. 18.9. Внешний шум экскаватора с дизельным (1, 2, 3) и электроприводом (4):
1 – без шумозащиты; 2 – с шумозащитой; 3 – с повышенной шумозащитой
18.6. Глушители шума выпуска отработавших газов двигателей
внутреннего сгорания
Глушители шума выпуска отработавших газов и всасывания воздуха двигателей внутреннего сгорания играют важнейшую роль при снижении шума источников аэродинамического происхождения. Уровни незаглушенного шума выпуска могут достигать 115 – 130 дБА и в десятки раз превосходить шум других источников. Шум незаглушенного всасывания несколько меньше: 100 – 110 дБА. Таким образом, глушители шума выпуска и всасывания являются обязательным штатным средством, устанавливаемым в газовыпускных трактах и на всасывании двигателей внутреннего сгорания.
Акустические глушители – фильтры используются главным образом на всасывании двигателя. Конструктивно такие глушители шума могут быть выполнены как реактивные (расширительная камера) или абсорбционные (камера, частично заполняемая звукопоглощающим материалом).
Глушители – гасители энергии газового потока, применяемые в газовыпускных трактах, содержат следующие элементы: расширительные камеры, перфорированные трубки и перегородки, соединительные трубки, глухие перегородки, ЗПМ и др. Эти элементы осуществляют расширение газового потока, его поворот и сглаживание, что ведет к потере энергии струи и снижению генерируемого ею шума. На рис. 18.10 показаны некоторые конструкции глушителей строительно-дорожных машин.
Конструкции глушителей шума выпуска отличаются чрезвычайным многообразием.
Увеличение объема глушителя повышает его эффективность на низких частотах, поворот потока газа приводит к возрастанию эффективности в средне- и высокочастотной областях.
б
Рис. 18.10. Глушители шума выпуска отработавших газов ДВС строительно-дорожных машин:
а – однокамерный комбинированный (абсорбционно – реактивный);
б – четырехкамерный реактивный;
1 – корпус глушителя; 2 – трубки с перфорацией;
3 – звукопоглощающий материал; 4 – камеры; 5 – перегородки
Применение перфорации в конструкции глушителя обеспечивает шумоглушение в широкой области спектра. Использование звукопоглощения увеличивает эффективность в средне- и высокочастотных диапазонах.
Контрольные вопросы
Как влияет тип привода и режим работы строительных и дорожных машин на шум в кабине?
Какие методы и средства используются для снижения шума в кабине строительных и дорожных машин?
Какие средства позволяют улучшить звукоизоляцию и звукопоглощение в кабинах СДМ?
Как приближенно можно оценить звукоизоляцию кабины?
Как улучшить вибродемпфирование панелей кабины?
Методы и средства снижения внешнего шума СДМ.
Типы глушителей шума выпуска отработавших газов в ДВС и их структурные особенности.