Введение к работе
Актуальность. В строительстве, на транспорте и в др. отраслях широко применяются тяжелые гусеничные транспортные машины (ТГТМ), к которым относятся: тяжелые автомобили; бульдозеры; тракторы; танки; тягачи; строительно-дорожные машины; военно-транспортные машины и др. Рассматриваемый тип машин - машины большой массы и мощности с гусеничным движителем. ТГТМ широко применяются как в гражданской сфере (различные инженерно-строительные машины, машины для ликвидации чрезвычайных ситуаций), так и в военной области (различные типы самоходных артиллерийских установок, самоходная ракетная техника и др.). Примером последних может служить известный в мире новейший высокоэффективный зенитный ракетный комплекс С-300, который сконструирован на базе рассматриваемого в данной работе гусеничного самоходного шасси типа "830".
В современных экономических условиях с выходом российской военной техники на международный рынок, наряду с техническими характеристиками транспортных машин, особо важное значение приобретают эргономические показатели этих изделий, а также влияние их на окружающую среду.
На современном этапе использование ТГТМ двойного назначения (как военной техники, так и в качестве шасси для широкой гаммы строительно-дорожных машин), а также расширяющийся экспорт этих машин во многие страны, повышают іребования к их эргономическим показателям, в том числе, и к акустическим характеристикам, влияющим на комфортность условий труда и его производительность.
Следовательно, снижение шума и звуковой вибрации рассматриваемого класса транспортных машин является актуальной задачей, решение которой позволит улучшить условия труда операторов тяжелых транспортных машин.
Цель исследования - решение важной научно-технической и социально-экономической задачи, заключающейся в снижении шума ТГТМ (на примере двух характерных для этого класса машин изделий) путем создания научных основ проектирования шумозаглушенных ТГТМ, а также доводки акустических характеристик опытных образцов до требуемых величин.
-
Предложенные расчетные схемы ТГТМ, учитывающие различные пути проникновения шума в обитаемые отделения и конструктивные особенности машин.
-
Результаты решения задачи о прохождении звука между двумя замкнуты-
ми объемами, соединенными воздуховодом, с учетом их взаимного влияния, и задачи о прохождении звука через промежуточное помещение с учетом влияния на формирование звуковых полей плоских излучателей звука (при допущении о диффузности звукового поля в замкнутых объемах).
-
Результаты решения задачи о распространении звуковой вибрации по сложным конструкциям ТГТМ при допущении о линейном характере источников и диффузности вибрационного поля на каждой из передающих вибрацию пластин.
-
Результаты исследования процессов шумообразования ТГТМ при наличии
воздушного шума и звуковой вибрации в зависимости от режимов работы и конструктивных особенностей машин.
-
Методику расчета ожидаемой шумности по воздушной и структурной составляющим с учетом сложных процессов шумообразования по внутренним и внешним путям распространения, а также конструктивных параметров машин, акустических свойств ограждающих конструкций и замкнутых объемов, акустических характеристик основных источников шума и места расположения источников шума в пространстве.
-
Результаты исследований звукоизоляции в натурных условиях и на опыт-
ных образцах, а также рекомендации по применению материалов для звукоизоляции, звукопоглощения и вибродемпфирования на ТГТМ.
7. Общие рекомендации и конструктивные решения по снижению воздушно-
го шума и звуковой вибрации в обитаемых отделениях и внешнего шума ТГТМ.
Новизна результатов исследования.
-
Исследованы сложные процессы шумообразования ТГТМ с наличием большого числа источников шума, определен вклад основных источников шума в зависимости от режимов работы и конструктивных особенностей ТГТМ.
-
Аналитически решена задача о прохождении звука между двумя замкнутыми объемами, соединенными воздуховодом с учетом взаимного влияния звуковых полей в помещениях; решена задача прохождения звука через
промежуточное помещение с учетом влияния на образование звуковых полей от вклада плоских излучателей.
-
Разработана методика расчета воздушного звука для двух типов ТГТМ с учетом сложных процессов шумообразования по внутренним и внешним путям распространения, а также конструктивных параметров машин, акустических свойств ограждающих конструкций и замкнутых объемов, акустических характеристик основных источников шума и места расположения источников шума в пространстве.
-
Решена задача о распространении звуковой вибрации по сложным конструкциям ТГТМ, при допущении о линейном характере основного источника вибрации и наличии диффузности вибрационного поля на каждой из передающих вибрацию пластин. Разработана методика упро-щеннгого расчета вклада звуковой вибрации в звуковое поле в обитаемых помещениях ТГТМ, в которой учитываются вибрационные характеристики источников, наличие затухания в элементах конструкций, виброакустические параметры звукоизлучающих пластин и акустические свойства помещений.
-
Исследована эффективность звукоизолирующих конструкций (ЗИК) в зависимости от их материала, толщины, условий применения на ТГГМ.
Практическая полезность. Предложена классификация средств и методов снижения шума на ТГТМ, метод расчета и выбора шумовиброзащитного комплекса в процессе проектирования, рекомендации по снижению шума и звуковой вибрации двух типов ТГТМ.
Разработано программное обеспечение для расчета ожидаемой шумности двух типов ТГТМ.
Реализация работы в промышленности. Результаты исследований были использованы при разработке рекомендаций по созданию комплекса защитных мероприятий по снижению внешнего шума и шума на рабочих местах изделий 216 и 830, выпускаемых в производственном объединении "Кировский завод", что позволило снизить шум на рабочих местах операторов машин на 10 дБ А, а также уменьшить внешний шум исследуемых изделий на 6 дБА.
Апробация работы. Основные положения диссертации были апробированы на четырех международных и Всероссийских конференциях: International noise and vibration control conference, "NOISE-93" St. Petersburg, Russia, May 31-June 3, 1993, Fourth International Congress on Sound and Vibration, St. Petersburg, Russia, June 24-27, 1996; научно-практическая кон-
ференция с международным участием "Новое в безопасности жизнедеятельности и экологии", Санкт-Петербург, 14-16 октября 1996, вторая Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием "Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности", Санкт-Петербург, 20-22 мая 1997. В полном объеме работа докладывалась на заседании кафедры "Экология и безопасность жизнедеятельности" Балтийского государственного технического университета в июне 1997 года.
Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 15 печатных работ. Кроме того, материалы диссертационной работы изложены в 3 научно-исследовательских отчетах.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 234 страницах и состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка использованной литературы из 122 наименований, имеет 75 рисунков и 32 таблицы, 2 приложения. В приложения вынесены программа расчета ожидаемой шумности ТГТМ и технический акт внедрения научно-исследовательской работы.
