Введение к работе
Актуальность. Культура современного производства предполагает не только использование высокоэффективного и высокотехнологичного оборудования, но и безопасность условий труда операторов. Участки и цеха деревообрабатывающих станков относятся к категории опасных, т.к. у этого оборудования в большинстве случаев наблюдаются повышенные уровни шума и концентрация пыли в воздухе рабочей зоны. Следует отметить, способы и системы снижения запыленности для деревообрабатывающих станков успешно применяются и обеспечивают в рабочей зоне предельно допустимые концентрации.
Отрицательное воздействие повышенного шума на здоровье работающих известно и кроме этого повышенный шум сопровождается снижениями производительности труда и увеличением брака выпускаемой продукции, что и является причиной значительных социально-экономических потерь. Таким образом, проблема снижения акустической активности оборудования является актуальной и имеет большое научно-техническое и социально-экономическое значение.
Целью данной работы является снижение уровней вибрации и шума при эксплуатации лесопильных рам (пилорам) до предельно-допустимых значений и обеспечение безопасных условий труда операторов.
Методы исследований. При выполнении диссертационной работы использовались основные положения конструирования металлорежущих станков, теории колебаний механических систем с распределенными параметрами, технической виброакустики, методы математического моделирования, реализованные в п.п.п. MatLab.
Научная новизна работы заключается в следующем:
-
Теоретически описан механизм возникновения крутильных колебаний в приводе пилорамы, оценен вклад в этот процесс механической части спектральные характеристики источников вибраций и определен их количественный вклад в формирование акустических характеристик в рабочей зоне.
-
Теоретически описан механизм виброакустической эмиссии непосредственно пилы на основе уравнения колебаний пластины с различными характеристиками граничных условий.
-
Модели генерации шума учитывает диссипативные характеристики (коэффициент потерь колебательной энергии) и позволяют теоретически обосновать рациональные параметры демпфирующих устройств по критерию величины снижения шума.
Практическая ценность работы состоит в следующем: 1. Разработана методика и математическое обеспечение инженерного расчета октавных уровней звукового давления лесопильных рам.
2. Предложены и теоретически обоснованы системы обеспечения безопасных условий труда операторов от шума, включающие конструкции вибродемпфирования узла резания и обеспечивающие необходимую величину снижения шума в самом источнике его возникновения.
Реализация в промышленности. На ЗАО «Донкузлитмаш» внедрен комплекс мероприятий, включающей демпфирующие устройства пильной рамки и мест крепления пил , обеспечивший выполнение санитарных норм шума в рабочей зоне лесопильных рам . Ожидаемый социально-экономический эффект от внедрения составил 32 тыс. рублей на один станок (в ценах 2011 г.).
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на международных научно-практических конференциях: Инновационные технологии в машиностроении и металлургии: «Метмаш. Стан-коинструмент» в рамках VII пром. Конгр. Юга России, 7-9 сент. Ростов н/Д, 2011. и "Металлургия, машиностроение, станкоинструмент" (г. Ростов-на-Дону, 6-8 сентября 2012 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе 3 в журналах, входящих в «Перечень ведущих научных журналов и изданий».
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 166 наименований, имеет 47 рисунков, 3 таблицы и изложена на 153 страницах машинописного текста. В приложения вынесены сведения о внедрении и алгоритмы расчета акустической эффективности систем шумозащиты.
