5 Проектирование элементов защиты

5.1 Расчет микроклимата в кабине транспортного средства

Принимаем в качестве расчетных следующие значения: температура воздуха в кабине в холодное время года t_вп = 18°С, относительная влажность = 40%, скорость движения воздуха V=0,1 м/с

Определяем требуемое повышение теплопоступлений в тепловом балансе кабины транспортного средства по формуле [5]:

(5.1.1)

где Д – дефицит теплоты, кДж, - время технологического процесса, ч.

Средневзвешенная температура кожа человека при дефиците теплоты Д=450 кДж равно t_свк = 29,0°С.

Определяем количество тепла, теряемое телом человека путем конвекции по формуле [5]:

(5.1.2)

где S – площадь поверхностей человека, м2, определяемая по формуле [5]:

	(5.1.3)

Потоотделение человека в состоянии относительного покоя при нахождении в кабине с температурой воздуха t_вп = 18°С равно Р = 0,66 г/мин.

Максимальное количество влаги (пота) вычисляется по формуле [5]:

(5.1.4)

где Е_ф = 4199 Па, парциальное давление водяных паров при t_свк = 29,0°С и 100%-й относительной влажности, е = 907 Па, парциальное давление водяных паров при t_вп = 18°С и 40%-й относительной влажности.

Так как , тогда отдача тепла испарением рассчитывается по формуле [5]:

(5.1.5)

Количество тепла, выделяемое человеком в состоянии покоя при t_вп = 18°С равно М = 116,3 Вт.

Определяем требуемое количество тепла, получаемое человеком радиацией по формуле [5]:

(5.1.6)

Определяем требуемую температуру стен как источника тепловой радиации по формуле [5]:

(5.1.7)

Вывод: для обеспечения продолжительности технологического процесса в течении 7 ч машиниста автомотрисы, параметры микроклимата должны быть следующие: температура воздуха в кабине в холодное время года t_вп = 18°С, относительная влажность = 40%, скорость движения воздуха V=0,1 м/с, температура стен t_ст = 32,8°С.

5.2 Расчет звукоизолирующего кожуха

Принимаем в качестве расчетных следующие значения: длина двигателя a=2,5 м, ширина двигателя b=1,2 м, высота двигателя h=1,5 м, расстояние от акустического центра источника шума до работника r=7 м, спектр звуковой мощности, излучаемый машиной, приведен в таблице 5.2.1.

Таблица 5.2.1 – Спектр звуковой мощности двигателя

Уровень звуковой мощности Lр, дБ, при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц
63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
91	105	107	115	127	120	111	117

Требуемая эффективность звукоизолирующего кожуха определяется по формуле [6]:

(5.2.1)

Где L_р – октавный уровень звуковой мощности источника шума, дБ; L_доп – допустимый по ГОСТ 12.1.003-83 уровень звукового давления в расчетной точке, дБ; S – площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей машину и проходящей через расчетную точку, м², рассчитываемая во формуле [6]:

(5.2.2)

Требуемая звукоизолирующая способность стенок кожуха определяется по формуле [6]:

	(5.2.3)
	(5.2.4)
	(5.2.5)

Сведем расчеты в таблицу 5.2.2

Таблица 5.2.2 – Расчеты

Расчетные величины	Среднегеометрическая частота
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Lр, дБ	91	105	107	115	127	120	111	117
Lдоп, дБ	95	87	82	78	75	73	71	69
S, м2	308	308	308	308	308	308	308	308
	0	0	5	17	32	27	20	28
Sк, м2	26,4	26,4	26,4	26,4	26,4	26,4	26,4	26,4
Sист, м2	17,1	17,1	17,1	17,1	17,1	17,1	17,1	17,1
	2	2	7	19	34	29	22	30
	19	23	27	31	35	37	30	39

Вывод: на основании вычисленных значений требуемой звукоизолирующей способности стенок кожуха выбрали конструкцию и материал кожуха: Сталь (панели с ребрами жесткости, размер ячеек между ребрами не более 1×1) толщиной 3 мм.