Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 8
1.1. Шумовые характеристики в кабинах самоходных комбайнов 8
1.1.1. Вибропередача в опорах кабины серийного исполнения 11
1.1.2. Звукоизолирующие свойства панелей кабины 12
1.1.3. Звукопоглощение в кабине комбайна 14
1.1.4. Модель для определения собственных частот колебаний кабины комбайна 15
1.2. Опыт снижения шума транспортных машин 19
1.2.1. Источники шума 19
1.2.2. Глушители шума выпуска, применяемые на двигателях внутреннего сгорания путевых и дорожно-строительных машин 20
1.2.3. Звукоизолирующие капоты 23
1.2.4. Виброизоляция кабин и силовых установок 26
1.2.5. Варианты звукоизоляции стенок кабины 28
1.3. Обзор некоторых методов расчета звукоизоляции ограждений 30
1.4. Оценка уровней шума в кабинах комбайнов "Дон-1500" и "Дон-680" 34
1.5. Классификация шумовиброзащиты операторов самоходных зерноубо- рочных комбайнов 35
1.6. Выводы по разделу. Цель и задачи исследования 35
2. Теоретические исследования шума в кабине 37
2.1. Общие положения 37
2.2. Влияние внешних источников шума на акустические характеристики внутри кабины 38
2.3. Вывод зависимостей уровней звукового давления в кабине, создаваемого внутренними источниками 43
2.4. Вывод зависимости для расчета звукоизоляции стенок кабины 45
2.5. Вывод зависимостей для расчета структурного шума 51
2.6. Выводы по разделу 56
3. Экспериментальные исследования виброакустических характеристик в кабинах комбайнов 57
3.1. Условия измерений и методика проведения экспериментальных исследований 57
3.2. Исследования виброакустических характеристик в кабине комбайна "Дон-1500" 61
3.2.1. Влияние шума двигателя и внутренних источников на акустические характеристики внутри кабины 61
3.2.2. Звукоизолирующая способность отдельных элементов ограждения 66
3.2.3. Исследование вибрационного возбуждения на шумовые характери- стики внутри кабины 68
3.3. Шумовые и вибрационные характеристики кабины комбайна "Дон-680" 78
3.4. Выводы по разделу 81
4. Разработка методики инженерного расчета шумовых характеристик в кабине комбайна и проверка эффективности мероприятий по снижению шума 82
4.1. Описание методики и примеры расчета 82
4.2. Расчет звукоизоляции многослойной стенки 82
4.3. Расчет уровней шума Б кабине при воздействии внешних источников 89
4.4. Расчет уровней шума в кабине при воздействии внутренних источников 90
4.5. Расчет структурного шума в кабине комбайна 95
4.6. Эффективность мероприятий по снижению шума в кабинах комбайнов «Дон-1500» и «Дон-680» 103
4.7. Выводы по разделу 106
Общие выводы и рекомендации 108
Литература 110
Приложения 119
- Глушители шума выпуска, применяемые на двигателях внутреннего сгорания путевых и дорожно-строительных машин
- Влияние внешних источников шума на акустические характеристики внутри кабины
- Исследования виброакустических характеристик в кабине комбайна "Дон-1500"
- Расчет уровней шума в кабине при воздействии внутренних источников
Введение к работе
Из известных опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ) операторы комбайнов подвергаются действию пыли, вредных веществ, электромагнитных полей, неблагоприятных метеорологических факторов, шуму и вибрации. Среди этих ОВПФ шум выделяется как постоянно действующий фактор высокой интенсивности, воздействие которого приводит как к ухудшению здоровья работающих, так и к снижению производительности труда.
Создание мощных и производительных самоходных зерноуборочных комбайнов неизбежно сопровождается увеличением уровней шума в кабинах на рабочих местах операторов.
Последствия воздействия на человека шумов повышенного уровня известны: вибрационная болезнь и потеря слуха (неврит слухового нерва), возглавили списки профессиональных заболеваний и в сумме составляют 1/3 общего числа профессиональных заболеваний [1]. Шум стал одной из серьезных причин социальных и экономических потерь в нашем обществе. За последние 20 лет интенсивность увольнений в связи с неудовлетворенностью условиями труда превышала таковую из-за недовольства жилищно-бытовыми и экономическими причинами [2]. Снижение шума машин и оборудования сопровождается повышением производительности труда. Защита от шума - важная проблема. Для снижения шума применяется набор средств, но не все они эффективны для самоходных машин, в т.ч. комбайнов. Применение индивидуальных средств защиты от шума менее эффективно, чем снижение шумовых характеристик самой машины. М. Ренчем установлено [3], что при использовании индивидуальных средств, снижающих воспринимаемый оператором шум с 93 до 73 дБА, производительность труда возросла на 7%. Снижение же уровня звука машины с 96 до 83 дБА привела к увеличению производительности труда на 12%. Кроме этого шум является одним из важнейших комплексных показателей качества оборудования, а в ряде случаев может быть и показателем технического уровня машины, поскольку объективно отображает неточности в изготовлении практически всех деталей [4].
В связи с этим борьба с шумом является актуальной проблемой, имеющей социальное и экономическое значение. К сожалению, до настоящего времени работы по снижению шума в кабинах комбайнов проводились, как правило, на уже созданных машинах [5-12]. Доводка акустических характеристик в кабинах до нормативных величин осуществляется с помощью некоторых конструктивных доработок. Однако достигнуть положительных результатов в снижении шума не всегда удается, так как возможности снизить шум готовой машины ограничены.
Резервы решения проблемы шума имеются и заложены они в акустических расчетах кабин самоходных зерноуборочных комбайнов на стадии проектирования. Конструкторы комбайнов до сих пор не имеют методов расчета ожидаемых уровней шума в кабинах на рабочих местах операторов, обеспечивающих прогнозирование акустических характеристик, а также выбор способов доведения их до нормативных величин.
Цель работы - улучшение условий труда комбайнеров путем снижения шума в кабинах самоходных зерноуборочных комбайнов до предельно допустимых уровней.
На защиту выносятся основные положения решения этой задачи:
1. Основные закономерности формирования звукового поля внутри кабины комбайна.
2. Акустическая модель кабины и аналитические зависимости уровней шума на рабочем месте оператора.
3. Методика инженерного расчета уровней шума в кабине на стадии проектирования.
4. Результаты экспериментальных исследований шумовых характеристик в кабинах комбайнов и способы улучшения акустических характеристик на рабочем месте оператора.
Установлены теоретически и подтверждены экспериментально соотношения между спектральными уровнями звукового давления в кабине комбайна, конструктивными параметрами кабины и виброакустическими характеристиками основных источников шума и вибрации.
Результатом работы является методика инженерного расчета акустических характеристик в кабине комбайна на стадии проектирования при одновременном воздействии воздушного и структурного шума, а на этой основе выбора способов по доведению шумовых характеристик до нормативных величин.
Научная новизна. Установлены закономерности формирования акустических характеристик в кабинах самоходных зерноуборочных комбайнов при одновременном воздействии внешних и внутренних источников воздушного и структурного шума. Предложена акустическая модель кабины, а на ее основе получены аналитические зависимости для оценки спектральных уровней шума с учетом особенностей компоновки кабины и виброакустических характеристик внешних и внутренних источников.
Практическая ценность. Предложена методика инженерного расчета шумовых характеристик в кабинах самоходных зерноуборочных комбайнов на стадии проектирования, позволяющая оценить вклад отдельных источников в звуковое поле на рабочем месте оператора и выбрать способы доведения шума до нормативных значений. Предложены практические способы по снижению шума в кабинах за счет увеличения диссипативных и звукоизолирующих свойств отдельных элементов ограждения кабины.
При выполнении исследований в диссертации были использованы некоторые положения теории колебаний. В качестве базовой теории для акустических расчетов была выбрана статистическая теория акустики и принцип энергетического сложения вклада шума от различных источников. При обработке результатов экспериментов использовались статистические методы обработки экспериментальных данных.
Экспериментальные исследования проводились на контрольно-испытательной станции АО «Ростсельмаш» и испытательном полигоне.
Произвести точный расчет экономической эффективности от снижения шума не представляется возможным, из-за отсутствия утвержденных методик. Ориентировочный годовой экономический эффект, рассчитанный по методике определения экономической эффективности от производства и использования новых средств труда с улучшенными качественными характеристиками, составляет 1570 тыс. рублей (в ценах 1995г.). В результате выполнения работы были внедрены мероприятия по увеличению звукоизолирующей способности элементов ограждения кабины и снижения воздействия акустического излучения двигателя комбайна «Дон-15 00» за счет установки Г-образного экрана.
Диссертация состоит из четырех основных разделов, включающих анализ состояния вопроса, цель и задачи работы (первый раздел), теоретические исследования звукового поля внутри кабины (второй раздел), экспериментальные исследования шумовых и вибрационных характеристик кабины и эффективность мероприятий по их снижению (третий раздел), методику инженерного расчета шума в кабине (четвертый раздел), а также общие выводы и рекомендации.
Глушители шума выпуска, применяемые на двигателях внутреннего сгорания путевых и дорожно-строительных машин
Вклад шума выпуска в процессы шумообразования на путевых и дорожностроительных машинах составляет 10-50% и зависит от эффективности глушителей, расположения выпускной трубы и направления выпуска, степени оснащенности рабочего места шумозащитными устройствами. В кабине на рабочих местах оператора шум выпуска сказывается в меньшей степени (дополнительное снижение уровней звукового давления в кабине при установке глушителя составляет 4-8 дБ в средне и высокочастотных диапазонах частот).
Полая расширительная камера эффективна в частотных диапазонах 25-8000 Гц, где снижение уровней звукового давления (УЗД) составляет 8-15 дБ, в частотном диапазоне 1,25-10 кГц на 2-7 дБ. При уменьшении на 1/4 длины глушителя его эффективность снижается 2-7 дБ в интервале частот 25-100 Гц и совсем незначительно на высоких частотах. При введении в конструкцию глушителя перегородок (глушитель из однокамерного превращается в четырехкамерный) эффективность в частотном диапазоне 25-200 Гц уменьшается на 4-Ю дБ, а на частотах 1-8 кГц эффективность повышается на 4-Ю дБ из-за сглаживания газового потока.
При замене в конструкции глушителя выхода в виде трубы на перфорированную перегородку его эффективность (в давлении с полой камерой) возрастает на 3-7 дБ в широком диапазоне частот 100 Гц - 8 кГц. Сравнение трехкамерного и четырех-камерного глушителей показало, что их эффективность на высоких частотах практически не отличается. Наличие соединительной трубы между камерами на 5-8 дБ ухудшает эффективность четырехкамерного глушителя на 5-8 дБ. На частотах 25-125 Гц. Эффективность двухкамерного глушителя с входной и выходной перфорированными трубами выше чем аналогичного трехкамерного на 5-Ю дБ на средних частотах. Однокамерный глушитель с перфорированными входной и выходной трубами на 7-15 дБ эффективнее во всем частотном диапазоне, чем полый глушитель.
Эффективность резонансного однокамерного глушителя невелика. Незначительный эффект наблюдается в частотном диапазоне 500-2000 Гц.
Эффективность однокамерного расширительного глушителя с перфорированной входной трубой и поворотом потока газа составляет 5-7 дБ (на частотах 25-250 Гц) и 12-15 дБ на высоких частотах. Наибольшее заглушение получено для двух глушителей: реактивно-расширительного однокамерного с длиной входной перфорированной трубой (снижение шума 15-20 дБ); реактивно-расширительный двухкамерный с входной и выходной перфорированными трубами и перфорированной разделительной перегородкой, снижение шума составляет 10-30 дБ [67].
Испытания глушителей показали: заглушение шума выпуска двигателей внутреннего сгорания резонансными глушителями незначительно из-за влияния газового потока; комбинированные глушители нецелесообразны из-за малого заглушения резонансного элемента; увеличение числа камер в глушителях нецелесообразно; эффективное заглушение достигается применением элементов глушителя с перфорацией (трубы и перегородки); с увеличением площади перфорации и длины пути, проходимыми выхлопными газами, эффективность глушителя растет; глушители с мелкой и частой перфорацией эффективнее, чем крупной и одиночной при одинаковой суммарной площади перфорации; поворот потока газов перед выходом из глушителя увеличивает его заглушение.
Для снижения низкочастотных составляющих шума выхода двигателя внутреннего сгорания необходимо увеличивать объем глушителя, а для снижения средне и высокочастотных - увеличивать площадь перфорации в глушителе.
Глушитель, устанавливаемый на подвижные компрессорные станции "Sullair" представляет собой четьфехкамерную конструкцию, в которой по соединительным перфорированным трубам многократно поворачивается газовый поток. Эффективность глушителя 16-30 дБ на низких частотах и 31-40 дБ на высоких.
Большой интерес представляет глушитель, разработанный японскими специалистами для экскаватора MS 180 SS [68]. Глушитель представляет собой комбинированную конструкцию с высокотемпературной звукопоглощающей облицовкой. Корпус глушителя обмотан снаружи теплоизоляционным материалом, что уменьшает его шумоиз лучение.
Японские специалисты считают возможным изготавливать камеры глушителя различных размеров так, чтобы их можно было настраивать на определенные частоты. Эффективность глушителя 10-35 дБ. На некоторых новых строительно-дорожных и путевых машинах устанавливается трехкамерный глушитель, в последней камере которого для дополнительного снижения энергии газового потока установлен перфорированный стакан, а перед выпуском газового потока из глушителя он повернут на 180. Эффективность глушителя свыше 25 дБА. Глушитель легко унифицировать.
Рекомендации по улучшению шумовых характеристик в кабинах дрезин охватывают широкий комплекс мероприятий по снижению воздушного и структурного шума и включают предложения по увеличению звукоизлирующих и вибродемпфи-рующих свойств стенок кабины и капотов силовых установок. Наряду с этим предлагаются различные виброамортизаторы, применяемые в настоящее время на путевых и дорожно-строительных машинах, а также плоские демпфирующие прокладки.
Влияние внешних источников шума на акустические характеристики внутри кабины
Приведенные ниже выражения базируются на теории шума ТМ, разработанных Н.И. Ивановым [21, 22]. Из анализа компоновок зерноуборочных комбайнов с точки зрения взаимного расположения кабины и внешних источников шума, основным из которых является двигатель (ДВС), а также путей распространения воздушного шума рассматриваются расчетные схемы, представленные в табл. 2.1.
Уровни шума в кабине для схемы 1 определяются по формуле Вклад корпуса двигателя, который представляется плоским излучателем тально); S , - площадь соответствующего элемента ограждения кабины, м ; п - количество элементов ограждения кабины; Акаб = aKa6SKa6 - звукопоглощение кабины, м2; акаб - средние коэффициенты звукопоглощения в кабине, представленные в табл. 2.2 [21]; SKa6 - полная площадь внутренней поверхности кабины, м ; RBbm - расстояние от среза выпускной трубы до рабочего места, м; Кдв - расстояние от торца двигателя до соответствующей стойки кабины, м; Rpo - расстояние от рабочего органа до рабочего места, м; ЗИ, - звукоизоляция соответствующего элемента ограждения, дБ; tgs - добавки к звукоизоляции элемента ограждения кабины в зависимости от расположения кабины к источнику шума, дБ, представлены в табл. 2.3; а и b - размеры, соответствующей стенки двигателя, м; / - длина источника, м; ЗИП0Л - звукоизоляция пола, дБ; аз - коэффициент отражения звука поверхности, на которой находится комбайн (см. табл. 2.4).
Для схемы 2, в которой между двигателем и кабиной устанавливается экран, уровни шума следует уменьшить на величину эффективности акустического экрана. Эффективность экрана, согласно данным работ [26] определяется по формуле где L0 и L3 - уровни звукового давления в расчетной точке соответственно до и после установки экрана, дБ.
Расчетная схема экрана, согласно исследованиям Н.И. Иванова и М.М. Самойлова [26], представлена на рис. 2.1.
Экран рассматривается как плоский излучатель, а его ребра - линейными излучателями, по плоскости или длине которых расположены точечные некогерентные источники. В этом случае эффективность такого экрана рассчитывается по формуле где а - расстояние от источника шума до рабочего места, м; хэ - коэффициент звукопроводности материала экрана; R - расстояние от экрана до рабочего места, м; кф - коэффициент формы ребра экрана (для плоских прямоугольных экранов кф = 1, а для Г-образных кф = 0,5); ку - коэффициент, учитьшающий наклонное падение звука на внутреннюю поверхность экрана, ку = 0,5-0,7; Rb. - расстояние от источника шума до -го ребра экрана с размерами aj и Ь;, м; пи и hp - соответственно высота расположения источника шума и рабочего места, м.
Коэффициент звукопроводности тэ связан со звукоизоляцией ЗИ (дБ) материала, из которого изготовлен экран, следующей зависимостью [26]
Для прикидочных оценок шума в кабине и упрощенных расчетов может быть использована формула где LHap j - экспериментально замерный активный УЗД в непосредственной близости (на расстоянии 20-50 мм) от соответствующего элемента ограждения.
Использование выражения (2.9) чрезвычайно упрощает расчет шума, но для этого необходимо предварительно провести достаточно трудоемкие статистические исследования на опытном образце машины. Пример расчета дан в разделе 4.
Исследования виброакустических характеристик в кабине комбайна "Дон-1500"
Замеры шумовых характеристик внутри кабины в различных точках воздушного объема производились при работающем двигателе на частотах вращения коленчатого вала 800 и 2080 об/мин. При этом микрофон устанавливался на рабочем месте и на расстоянии 50 мм от пола, потолка и всех боковых стенок кабины. Результаты за- меров представлены в табл. 3.1. Верхняя цифра соответствует частоте вращения - 800 об/мин, а нижняя - 2080 об/мин.
Результаты замеров показали достаточно равномерное распределение шумовых характеристик по внутреннему воздушному объему кабины, что подтверждает предположение о диффузности звукового поля внутри кабины.
Увеличение частоты вращения двигателя приводит к резкому возрастанию уровней звукового давления в среднечастотном диапазоне 250-2000 Гц на 6-17 дБ. Увеличение же уровней шума в высокочастотной части спектра 4-8 кГц намного меньше и составляет 7-8 дБ. Наиболее интенсивные уровни звукового давления наблюдаются в интервале частот 125-500 Гц. Причем эта закономерность наблюдается как на рабочем месте, так и возле всех элементов ограждения (кроме пола). И только возле пола максимум интенсивности смещается в область более низких частот - 84 дБ на среднегеометрической частоте 125 Гц.
Анализ результатов таблицы 3.1 позволяет сделать следующие выводы по влиянию отдельных элементов ограждения на формирование звукового поля внутри кабины.
Наибольшие уровни шума (особенно в частотном диапазоне 125-500 Гц) зафиксированы возле правой и задней стенок, а также возле потолка. Обращает на себя внимание резкое спадение уровней составляющих спектра, начиная с частоты 1 кГц. В то же самое время уровни шума возле передней панели кабины, которая имеет наибольшую площадь остекления, в частотном интервале 125-600 Гц на 3-5 дБ ниже, а в высокочастотной части спектра 1-2 кГц на 3-5 дБ выше. Этот факт может быть объяснен следующими причинами. В среднечастотном интервале 125-500 Гц интенсивность звукоизлучения самой панели несколько ниже из-за наличия смотрового отекла, а увеличение уровней шума в высокочастотной части (особенно увеличение 430 на 1000 Гц до 27 дБ) объясняется снижением звукоизолирующих свойств всей передней панели из-за наличия большой поверхности, занимаемой передним лобовым стеклом.
Уровни шума возле левой (дальней от двигателя стенки) несколько ниже (на 1-3 дБ) в определяющем частотном диапазоне 250 и 500 Гц.
Активный диапазон спектра шума двигателя сосредоточен в частотном интервале 125-1000 Гц (см. рис. 3.5). Однако по характеру огибающей идентичен спектру шума в кабине. Максимальная интенсивность звукового излучения имеет место на частоте 250 Гц и составляет 100 дБ. Сравнение спектров шума внутри кабины и снаружи во всех точках показывает полную идентичность по спектральному составу.
Максимальные уровни шума естественно зафиксированы возле правой и задней стенок и потолка. Снижение шума стенками в этих случаях составляет 7-24 дБ. Причем снижение шума увеличивается о возрастанием частоты. Намного меньше снижение шума передней панелью кабины особенно в среднечастотной части спектра 63-500 Гц - 2-8 дБ, достигает 14 дБ в высокочастотной части спектра. Левой стойкой вообще не производится снижения шума в среднечастотном диапазоне 63 и 125 Гц, в интервале 250-1000 Гц снижение шума составляет 3-12 дБ и 10-12 дБ в интервале 2-3 кГц. Уровни шума возле левой стенки (снаружи) намного меньше (на 10-17 дБ), так при таких условиях измерений со стороны двигателя воздействует только дифрагирующий звук. Результаты замеров амплитудно-частотной характеристики воздушного объема кабины (рис. 3.3) показали, что собственные частоты воздушного объема имеются как в среднечастотном так и в высокочастотном диапазонах. Обращает на себя внимание такой факт, что в среднечастотном диапазоне 250-500 Гц уровни шума в кабине при возбуждении динамиком ниже на 8-12 дБ, чем при работающем двигателе, а высокочастотном диапазоне 1000-2000 Гц выше на 7-13 дБ. Это может быть объяснено тем, что в диапазоне 250-500 Гц звукоизолирующая способность ограждений невелика и уровни звукового давления внутри кабины определяются как звукоизлучение самих стенок, так и проникающей через стенки звуковой энергией. На более высоких частотах увеличивается коэффициент звукоизоляции, а интенсивность звукового излучения стенок снижается.
Данный вывод подтверждается результатами замеров шума в кабине при включении двух внутренних источников воздушного шума - кондиционера и вентилятора (см. рис. 3.6). Влияние шума кондиционера практически не заметно в среднечастотном диапазоне 63-500 Гц, а в высокочастотном диапазоне 1000-8000 Гц приводит к увеличению шума в кабине на 1,5-3 дБ. Вентилятор тоже практически не изменяет уровни звукового давления в частотном интервале 63-500 Гц, но в диапазоне 1-3 кГц приводит к увеличению уровней шума на 4-5 дБ.
Анализ полученных данных позволяет сделать вывод, что повышенные уровни шума на частотах 250 и 1000 Гц объясняется резонансами внутреннего воздушного объема, а на 125 и 500 Гц - звукоизлучением стенок кабины. Наибольшие уровни шума при возбуждении динамиком наблюдаются на частотах 1000 Гц и выше. В этом частотном диапазоне перенос звуковой энергии происходит за счет высокой плотности собственных частот воздушного объема и в тоже время при работающих агрегатах уровни шума намного ниже, чем в среднечастотном диапазоне 125-500 Гц. Разница составляет 6-15 Гц.
Расчет уровней шума в кабине при воздействии внутренних источников
С точки зрения вычислительного процесса основное место в алгоритме расчета структурного шума в кабине занимает обращение матрицы, представляющей собой решение линейной системы (2.33) из пяти уравнений, где неизвестными являются энергетические потоки в элементах ограждения. Решение данной системы численными методами на ЭВМ ведется с помощью стандартной программы обращения матриц.
Далее с учетом коэффициентов прохождения и поглощения энергии, а также импедансов соответствующих элементов ограждения кабины, которые могут быть резонансными или характеристическими, в зависимости от того, меньше или больше границы диффузности находится исследуемая полоса частот, вычисляются амплитуды виброскоростей элементов ограждения на соответствующих частотах. После этого следует переход к уровням звукового давления.
Граница диффузности определяется по известной формуле [39] Результаты замеров показали, что наилучшими диссипативными характеристиками обладают элементы ограждения кабины о минераловатной плитой. Кроме этого данный вариант обладает повышенным звукопоглощением, особенно на высоких частотах.
Замеры шума в кабине комбайна «Дон-1500» при работающих агрегатах и выключенных вентиляторе и кондиционере показали, что при использовании материала ВМЛ-25 уровни шума на рабочем месте понижаются не более, чем на 2 дБ. При включении вентилятора и кондиционера увеличение уровней звукового давления практически такое же как и в кабине базового варианта
Гораздо более высокая эффективность достигнута при использовании минераловатной плиты и липкой ленты. Уровни шума в кабине понижены на 3-6 дБ и не превышают допустимых уровней. Увеличение уровней шума при подключении внутренних источников не превышает 2 дБ. Практически такая же эффективность получена при использовании материала ИЗОМАТ. Сопоставление расчетных уровней звукового давления в кабинах комбайнов «Дон-1500» и «Дон-680» (рис. 4.3 и 4.8) и экспериментальных данных (рис. 3.6, 3.13 и 3.14) позволяет сделать вьшод, что разница расчетных и экспериментальных величин не превышает 2-3 дБ. Такую сходимость следует признать достаточной для инженерных расчетов шумовых характеристик в кабинах на стадии проектирования.
Достаточная для инженерных расчетов сходимость расчетных и экспериментальных уровней шума от внешних и внутренних источников воздушного шума и структурного шума, а также установленные закономерности формирования акустических характеристик на рабочих местах позволила обоснованно выбрать способы по доведению уровней шума до нормативных значений.
Выбор способов снижения шума определяется необходимостью сохранения технологии изготовления и особенно сварки кабины. В отличии от приведенных в разделе 1 предложений по изменению жесткостных характеристик отдельных стенок кабины нами рекомендуется снижать шум в кабине за счет увеличения диссипатив-ных и особенно звукоизолирующих свойств элементов ограждения кабины.
Поскольку наиболее простым способом снижения шума от внешних источников являются акустические экраны, то на первом этапе был спроектирован и рассчитан быстросъемный экран (рис. 4.9), устанавливаемый между двигателем и кабиной. Экран изготовлен из стального листа толщиной 1 мм и облицован по краям со стороны двигателя звукопоглощающим материалом толщиной 10-15 мм. Размеры экрана определяются габаритами двигателя и требованиями к обзорности. Расчеты и экспериментальные проверки показали, что акустической эффективности экрана дос таточно в тех случаях, когда уровни шума в кабине превышают допустимые не более, чем на 7 дБ.
Поскольку в кабинах комбайна "Дон-1500" превышение шума в кабине существенно выше, а для комбайна "Дон-680" акустические экраны нецелесообразны, то следует увеличить диссипативные характеристики элементов кабины и ее звукоизолирующие свойства.
Исходя из конструкции кабины, характеристик отечественных вибропогло-щающих материалов и покрытий и результатов лабораторных испытаний (см. табл. 3.16) рассчитывались следующие варианты [99, 100]: на металлической части ограждения приклеен полимерный материал ВМЛ-25 толщиной 4,5 мм и звукоизолирующий и шумопоглощающии материал ИЗОМАТ толщиной 25 мм; воздушные полости между стенками металлической части кабины заполняются минераловатной плитой.
Результаты расчетов и испытаний показали, что для комбайна «Дон-680» применение материала ИЗОМАТ практически не привело к снижению шума на рабочем месте. Применение материала ВМЛ-25 привело к снижению шума на 2-4 дБ, а минераловатной плиты - на 2-5,5 дБ (рис. 4.10). В этом случае также достигается норматив по шуму на рабочем месте.
