Введение к работе
Актуальность темы. Среди разнообразных видов дорожных и строительных машин в особую группу выделяют машины для патрульной очистки дорог от свежевыпавшего снега. Отличительной особенностью снегоочистительных машин шнекороторного типа является наличие активного рабочего органа, для привода которого за кабиной водителя-оператора устанавливается дизельный двигатель большой мощности. Такая компоновка позволяет увеличить производительность машин при выполнении технологических операций, за счет повышения скоростей движения, но при этом возрастают динамические нагрузки, что неизбежно ведет к увеличению шума, негативно влияющего на здоровье водителей.
Значительный вклад в проблему борьбы с шумом в различных отраслях машиностроения внесли ученые России и зарубежья: Л. Беранек, И.И. Боголе-пов, Г.В. Бутаков, Н.И. Иванов, М.Н Исакович, В.Ю. Кирпичников, И.И. Клюкни, Ю.А. Круглое, М Лайтхилл, В.Н. Луканин, Е. Майер, А.С. Никифоров, М.А. Разумовский, И.Г. Резников, М.С. Седов, Б.Д. Тартаковский, В.Е. Толь-ский, Ю.Ф. Устинов, ЕЛ. Юдин.
За последние десятилетия накоплен значительный опыт в борьбе с шумом и разработаны эффективные методы звукозащиты. Однако общее развитие науки и техники, создание информационных технологий открывают новые возможности в борьбе с шумом в области машиностроения.
Таким образом, вопросы, связанные со снижением шума снегоочистительных машин являются важными и актуальными, так как направлены не только на совершенствование конструкций машин, но и на повышение безопасности жизнедеятельности.
Цель работы - прогнозирование параметров шума в кабине дорожных снегоочистительных машин шнекороторного типа, на основе численных методов исследований и использования нетрадиционных звукопоглощающих конструкций. При этом под термином «прогнозирование» понимается определение конкретных значений параметров шума в кабине при заранее заданных критериях и физико-геометрических характеристиках элементов конструкции машины.
На защиту выносятся положения, составляющие научную новизну и практическую полезность работы, а именно:
-
уточненная методика расчета ориентировочной оценки ожидаемого уровня звука в кабине дорожной снегоочистительной машины;
-
результаты экспериментальных исследований шума в кабине машины;
-
методика расчета новых звукопоглощающих конструкций и результаты их лабораторных исследований;
-
топология машины и окружающей среды для численных исследований звукового поля в кабине, на основе метода конечных элементов;
-
результаты численных исследований шума в кабине;
-
технико-экономическая оптимизация звукозащиты новыми звукопоглощаю-щими конструкциями. /"роскацмональиаяі
J С. Петербург |> „ і
Объект исследования. Дорожная шнекороторная снегоочиститетельная машина типа ДЭ-210 на базе шасси автомобиля ЗИЛ-131 с колесной формулой 6x6.
Методы исследований: - теоретический, включающий методы математической статистики, линейной алгебры, оптимизацию и метод конечных элементов; - экспериментальный, с использованием аппаратурных измерений и спектрального анализа.
Научной новизной в диссертационной работе являются:
уточненная методика расчета ожидаемого уровня звука в кабине шнекоро-торной снегоочистительной машины на ранней стадии проектирования;
результаты экспериментальных исследований шума машины, вклад источников шума в общее звуковое поле, характерные частоты, на которых шум в кабине водителя-оператора наибольший;
новые звукопоглощающие конструкции для внутренней облицовки капота двигателя машины;
топология шнекороторной снегоочистительной машины и окружающей среды для численных исследований методом конечных элементов;
математическая модель технико-экономической оптимизации звукозащиты.
Практическая ценность работы. Предложенные методики расчета ожидаемого уровня звука в кабине шнекороторной снегоочистительной машины на ранней стадии проектирования и расчета акустических параметров новых звукопоглощающих конструкций могут быть использованы при проектировании дорожных и строительных машин различного назначения. Особую полезность имеют разработанные автором топология машины и математическая модель технико-экономической оптимизации звукозащиты водителя-оператора дорожной снегоочистительной машины.
Реализация работы. Результаты теоретических, экспериментальных и численных исследований используются при снижении шума самоходных машин в ОАО «Рудгормаш» г.Воронеж, а также в учебном процессе Воронежского военного авиационного инженерного института.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на акустической научной сессии (г. Нижний Новгород, 2002 г.), научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава Воронежского государственного архитектурно-строительного университета (г. Воронеж, 2001 г.). Отдельные результаты работы доложены на научно-практических конференциях в Воронежском военном авиационном инженерном институте в 2000...2003 г.г. Технические разработки по теме диссертационных исследований были представлены на выставке «Высокие технологии в экологии» - 2002, г. Воронеж, 14-ой межрегиональной выставке «Строительство», г. Воронеж, VI-ой международной специализированной выставке «Безопасность и охрана труда», г. Москва.
Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 8 публикациях, из которых одно положительное решение на выдачу патента Российской Федерации.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введе-
ния, шести глав, основных выводов, списка литературы из 150 наименований и 4 приложений. Работа содержит 175 страниц сквозной нумерации, включая 28 рисунков, 18 таблиц и 19 страниц приложений.
