Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ состояния вопроса. цель и задачи исследований 9
1.1. Влияние повышенных шумов на работоспособность и здоровье человека 9
1.2. Состояние уровня шума в современном тракторостроении 13
1.3. Анализ источников шума трактора К —701 15
1.4. Анализ существующих средств и исследований, направленных на снижение шума 18
1.5. Цель и задачи исследований 25
ГЛАВА 2. Теоретические предпосылки создания шумозащитных элементов трактора К-701 26
2.1. Анализ способов шумозащиты в мобильных машинах с двигателем внутреннего сгорания 26
2.2. Исследование шумопоглощения кожуха 27
2.3. Теоретическое исследование распространения звуковой волны сквозь упругие сферические оболочки 36
2.4. Звукоизолирующие свойства одиночной упругой оболочки кожуха
2.5. Выводы по главе 51
ГЛАВА 3. Обоснование шумоизоляции кабины трактора К 701 53
3.1. Акустическое исследование звукоизоляции ограждения 53
3.2. Разработка вибродемпфирующей конструкции 56
3.3. Разработка и обоснование параметров звукопоглощающей конструкции ограждения кабины 67
3.4. Расчет звукоизоляции многослойной стенки кабины
3.5. Обоснование параметров шумопоглотителя кабины 78
3.6. Определение оптимальных параметров остекления кабины 85
3.7. Выводы по главе 89
Глава 4. Методика и результаты экспериментальных исследований 91
4.1. Методика экспериментальных исследований 91
4.2. Результаты экспериментальных исследований
4.2.1. Результаты экспериментальных исследований установленной шумоизоляции трактора К — 701 с исходным остеклением кабины 101
4.2.2. Результаты экспериментальных исследований установленной шумоизоляции трактора К - 701 с предлагаемым остеклением кабины. 106
4.3. Выводы по главе 111
ГЛАВА 5. Технико-экономическая эффективность 113
Общие выводы 117
Список литературых источников
- Состояние уровня шума в современном тракторостроении
- Теоретическое исследование распространения звуковой волны сквозь упругие сферические оболочки
- Разработка и обоснование параметров звукопоглощающей конструкции ограждения кабины
- Результаты экспериментальных исследований установленной шумоизоляции трактора К — 701 с исходным остеклением кабины
Введение к работе
Актуальность. Шум различной интенсивности возникает в процессе работы большинства сельскохозяйственных машин и тракторов и является причиной быстрой утомляемости и снижения работоспособности операторов. Длительное воздействие звука высокой интенсивности на человека приводит к потере слуха и инвалидности. В настоящее время требования, предъявляемые к шуму, возникающему при работе трактора, ужесточены. ГОСТ 12.1.003–83 и СанПиН 2.2.4 548–96 установлен допустимый уровень звукового давления внутри кабины трактора, который составляет 80 дБА.
Трактор «Кировец» на протяжении многих лет является одним из наиболее востребованных колесных тракторов в сельском хозяйстве нашей страны. Исследования уровня шума в кабине показали значительное превышение допустимых значений. При работе с ковшовым погрузчиком на погрузке навоза он составляет 90 дБА. Существуют следующие способы снижения шума: оборудование шумоизолированными кабинами, ограждение двигателей капотами с улучшенными звукоизолирующими и звукопоглощающими свойствами. Используются более эффективные глушители шума выхлопа и всасывания. Но с возрастанием срока службы шум тракторов усиливается, что вызвано увеличением зазоров, появлением люфтов вследствие износа, повышением шумности двигателя.
Анализ существующих способов показал, что в настоящее время недостаточно исследований, направленных на обоснование параметров и выбор материалов для снижения уровня шума энергонасыщенных тракторов типа «Кировец». Вследствие этого возможности трактора по производительности не могут быть реализованы в полном объеме из-за шумового воздействия на тракториста; кроме того, возможны отдаленные негативные последствия для его здоровья.
Работа выполнена в соответствии с комплексной темой № 4 НИР Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова «Разработка технического обеспечения аграрных технологий», раздел № 5 «Обоснование процессов и средств погрузки для аграрных технологий».
Цель исследований –повышение экологической безопасности сельскохозяйственных тракторов путем совершенствования шумозащитных средств, обладающих высокой звукоизолирующей и звукопоглощающей способностью в широком диапазоне частот.
Объект исследований – шумозащитные ограждения, процесс отражения и поглощения ими звуковых колебаний, возникающих при работе трактора.
Предмет исследований – зависимости изменения уровня шума и его составляющих в кабине трактора К-701 от параметров шумозащитных ограждений.
Научная новизна работы заключается в получении теоретических выражений, позволяющих совершенствовать шумозащитные средства капотов, кабин на примере трактора К-701; расчетно-аналитическом обосновании структуры и параметров многослойных шумозащитных панелей для ограждения капотов и кабины, работающих в широком диапазоне частот; экспериментальном исследовании и подтверждении эффективности полученных теоретических выражений и предложенной многослойной шумозащитной конструкции с обоснованными параметрами.
Практическая значимость работы. Результаты исследований могут быть использованы при создании новых и совершенствовании существующих средств снижения уровня шума тракторов и сельскохозяйственных машин. На основании проведенных исследований и предложенных рекомендаций разработана многослойная шумозащитная конструкция кабины трактора К-701, внедренная в ООО «Артель» Петровского района Саратовской области.
На защиту выносятся следующие научные положения:
математическое описание процессов шумопоглощения и шумоизоляции различными материалами и их комбинациями;
аналитические выражения для обоснования структуры и параметров многослойных шумозащитных ограждений на примере трактора К-701;
результаты экспериментальных исследований, подтверждающих эффективность многослойных ограждений шумоизоляции кабины трактора К-701.
Апробация. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Саратовского государственного аграрного университета по итогам научно-исследовательской и учебно-методической работы за период 2006–2010 гг., на международных научно-практических конференциях «Вавиловские чтения» (2007, 2009 и 2010 гг.), Международной научно-практической конференции посвященной 70-летию проф. В.Ф. Дубинина (Саратов, 2010 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе две – в рецензируемом издании, включенном в Перечень ВАК. Общий объем публикаций составляет 1,9 печ. л., из них 1,1 печ. л. принадлежат лично соискателю.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Общий объем составляет 143 страницы машинописного текста, который включает в себя основной текст и 5 приложений. Основной текст изложен на 130 страницах, содержит 18 таблиц и 41 рисунок. В списке использованной литературы 115 наименований, из них 21 – на иностранных языках.
Состояние уровня шума в современном тракторостроении
Уровень условий труда оператора в большой мере определяет конкурентоспособность машины на мировом рынке, кроме того, их улучшение положительно сказывается на производительности работы оператора. Установлено, что при снижении уровня шума с 93 до 73 дБА, производительность труда возрастает на 7%. Снижение уровня звука машины с 96 до 83 дБА позволяет увеличить производительность труда на 12% [60].
Исследуемые машины по паспортным данным могут удовлетворять принятым нормам по шуму, но в процессе эксплуатации величина звукового давления, излучаемого механизмами, возрастает. Как результат возрастает уровень шума, как на рабочем месте механизатора, так и вокруг трактора.
Таким образом, общий уровень звука машины (любого источника звука) определяется величиной УЗ, выраженной в дБА. Однако, последняя не характеризует особенности спектра шума, определяющие требования к шумо-защите. Поэтому значения спектральных составляющих, или значения уровня звукового давления (УЗД) на каждой нормируемой частоте L3]i5, Ь з и т.д. будут определяющими при исследованиях, выполненных в диссертации.
В этой связи актуален вопрос обеспечения благоприятных санитарно-гигиенических параметров в кабинах мобильной сельскохозяйственной техники. Одним из основных параметров является уровень шума на рабочем месте. За последние 10-15 лет отечественными машиностроительными заводами проделана большая работа по снижению уровня шума в кабинах.
Кабины современных тракторов и сельскохозяйственных машин имеют герметизированную шумовиброизолированную кабину. На наружную поверхность пола настилается термоизолированный коврик. Стекла кабины уплотнены резиновыми уплотнителями специального профиля с распорным шнуром, передние и задние стекла представляют собой герметизированные стеклопакеты.
По данным испытаний Северо-Кавказской МИС за период с 1975 по 2001 годы уровень шума в кабине новых тракторов «Кировец» снизился с 91 дБА до 81 дБ А при норме не более 80 дБА; в тракторе К-744 уровень шума составляет 80-81 дБ А; в тракторе ЛТЗ-60 за восемь последних лет шум снизился на бдБА и составляет 82 дБА, а в кабине трактора ЛТЗ-155 шум остался на уровне 82-83 дБ. Гусеничные тракторы Волгоградской тракторной компании ВТ-100 поступили на испытания в 1994 году с уровнем шума на рабочем месте в пределах 80...79 дБА. Однако, в настоящее время в сельском хозяйстве работает значительное количество тракторов К — 701, выпущенных в 80...90 годах прошлого столетия, уровень шума в которых значительно превосходит допустимые нормативы. Кроме того, вышеуказанный для трактора К-744 уровень шума имеет место для новой еще не эксплуатировавшейся машины. Но с увеличением срока службы шум усиливается, что связано с появлением люфтов в приводах, повышением шумности двигателя, трансмиссии и других агрегатов.
Термошумоизоляция кабины трактора К-701 достигается установкой панелей на передней и задней стенках, обивкой крыши картоном и нанесением на наружную поверхность пола мастики. Очевидно, что такая конструкция не достаточно обоснована научными рекомендациями и не может обеспечить эффективную шумоизоляцию кабины трактора.
Уровень шума на рабочем месте механизатора колеблется в зависимости от нагрузки на двигатель. Общий уровень определяется относительной величиной составляющих шума, которые при падении нагрузки изменяются неравнозначно. Уровень шума на рабочем месте во многом зависит от расположения рабочего места относительно источников шума. Основным источником шума в тракторах является двигатель внутреннего сгорания. Проведенными исследованиями составлена схема формирования шума в кабине трактора К-701 (рис. 1.1), работающего с погрузочным оборудованием. У двигателя трактора имеются агрегаты и узлы, издающие шум с наибольшим звуковым давлением. К ним относятся выпускная система, система всасывания, непосредственно сам работающий двигатель в процессе сгорания топлива, вентилятор системы охлаждения.
Теоретическое исследование распространения звуковой волны сквозь упругие сферические оболочки
Значения коэффициентов Dn их дают возможность рассчитать звукопро-зрачность т=рі/р0 системы оболочек, либо эффективность кожуха ЗИ = 20 lg(l / г) (в дБ), где р0 и рх — звуковое давление источника звука без кожуха и при наличии его соответственно. Для проектирования шумозащи-щенных кабин или звукоизолирующих капотов необходимо исследовать звукоизолирующие свойства упругих оболочек.
Пусть внутренняя оболочка отсутствует, т. е. Z2n - 0. Отметим, что нельзя просто устремить R2 к 0, так как в этом случае использование сферических функций Неймана неправомерно. Выполнив необходимые выкладки, получаем следующее выражение для определителя системы D для одной оболочки радиусом Rx: Решение задачи прохождения сферической волны сквозь одиночную упругую полусферическую оболочку получим для случая Р = 0 (источник размещен в начале координат). Тогда все члены разложения при п 0, содержащие сферическую функцию Бесселя, исчезают. Используя выражения для производных сферических функций Ганкеля и Бесселя, получим: К ( ) = тгЧ1 -(х)"(w+1)/г-(х)]
Ввиду того, что на низких частотах основной вклад в излучение вносят низшие моды колебаний (это следует из оценки сходимости ряда), а нечетные моды в рассматриваемой постановке отсутствуют, можем заключить, что выражение (2.44) справедливо для любого значения P R\. При этом радиус Rx должен быть таким, чтобы обеспечивалось условие kRx 3.
Вследствие высокой сжимаемости воздуха условие kRx 3 для реальных оболочек выполняется даже при очень низких частотах. Например, при Rx « 3,3 м частота / = 50 Гц. На этих частотах в соответствии с выражением (2.44) эффективность оболочки повышается пропорционально увеличению всех параметров ее материала: толщины \, модуля Юнга Е и коэффициента Пуассона ст,. Важно отметить также, что импеданс оболочки при со « а 0 увеличивается обратно пропорционально частоте. Следовательно, звуковое давление рх вне оболочки с уменьшением частоты должно уменьшаться.
Формула (2.44) позволяет рассчитать звуковое давление вне оболочки при низких частотах в случае, если размеры кожуха значительно превышают размеры защищаемого оборудования (тогда она может быть аппроксимирована точечным источником, помещенным в середину пространства, ограниченного оболочкой), либо они настолько малы, что выполняется условие kRx 3.
В случае высоких частот, т. е. при — » 1, для Z10 можем записать: Z10 « -iG)pxhx = -i(khx )рхс (2Л5 Подстановка выражения (2.45) в (2.44) приводит к выражению для звукового давления вне оболочки при — »1 (р = 0): 2ikcp h0(kr) pcvc - i{kRx)2 Jx (kRx )hx (khx ){khx )px с _ Непосредственное уменьшение px, как видно из анализа уравнения (2.46), достигается увеличением плотности материала оболочки рох и ее волновой толщины khx. Значение р можно варьировать изменением сомножителя (kRx)2, определяющего размеры оболочки и входящего в выражение (2.46). Однако это не означает, что неограниченное увеличение размеров оболочки R} приведет к неограниченному возрастанию эффективности звукоизоляции. Последнее легко установить, взяв асимптотические представления Ганкеля для сферических функций Бесселя и Ганкеля [66]. В результате при kRx — оо имеем:
Из (2.46) можно получить трансцендентные уравнения для определения размеров оболочки, обеспечивающей максимальную звукоизоляцию на данной частоте. Для этого достаточно в случае — » 1 найти значения kRx, при которых обеспечивается max(kRx)2 х х Jx(kRx)hx(kRx), т. е. найти корни уравнения: и выбрать из них приемлемые. Аналогично при — «1 соответствующим трансцендентным уравнением является: [Jx(kRx)hx(kRx)] m)=0 {2Щ Решение этих уравнений в нашем случае нецелесообразно, т.к. задача состоит в увеличении эффективности звукоизоляции кожуха в широком спектре частот. В случае же необходимости подавления дискретных составляющих спектра шума возможно использовать изменение размеров кожуха.
Поэтому для принятых условий излучения звука ДВС трактора физический анализ был проведен на основе упрощенного уравнения (2.40). В общем случае полный анализ может быть проведен только путем численного исследования. Однако следует подчеркнуть, что характерные особенности полученных для нулевой моды колебаний, обусловливающие увеличение звукоизоляции, сохраняются и для более высоких мод колебаний.
Разработка и обоснование параметров звукопоглощающей конструкции ограждения кабины
Таким образом, проектируя ЗПК на основе пористого материала, необходимо выполнить условие /7эсэ = рос0, чтобы получить поглощение на высоких частотах, и условие максимума значения уа для эффективного поглощения на средних частотах звукового диапазона при /c0 — волновое число в воздухе.
Последнее допустимых, с технологической точки зрения, толщинах d 0,15 м. Повышения звукопоглощения на низких частотах можно достигнуть, рас полагая слой звукопоглощающего материала на некотором расстоянии от же сткой стенки. Обозначим величину относа слоя от стенки значением h. Вход ной импеданс слоя воздуха является нагрузочным импедансом слоя материа ла. Тогда выражение для входного импеданса всей конструкции ЗПК (слой ЗПК + слой воздуха + жесткая стенка) определится выражением: где k0 =coвыражение показывает, что сильное рассогласование входного импеданса слоя поглощающего материала на жесткой стенке может быть уменьшено даже при небольшой величине h относа материала от стенки. Максимальное влияние относа наблюдается при значении h = Я /
В этом случае входной импеданс слоя воздуха становится равным нулю, при этом общий импеданс конструкции равен Zex = p0cjh{yod) При d А, / 8 величина th(yDd) 1, в этом случае можно реализовать условие согласованияZOT = рос0, повысив эффективность ЗПК на низких частотах.
Эффективность относа слоя ЗПМ от жесткой стены подтверждает существование дополнительного механизма поглощения при резонансе системы — слой ЗПМ, представляющего массу, и слой промежутка, реализующий упругость при небольших толщинах h. Действительно, при малых аргументах функция котангенса равна: ah p,,cl
В формуле обозначено: pn,cn - плотность и скорость звука в упругой прокладке, образующей промежуток звукопоглощающего материала от жесткой стенки; h - толщина прокладки.
Таким образом, акустическая конструкция звукопоглотителя, будет иметь вид, показанный на рис. 3.9. Конструкция стенки кабины: 1 - металлическая стенка; 2 - вязко-упругий слой; 3 - армирующий слой; 4 - звукопоглощающий материал; 5 -защитный звукоизолирующий слой.
Используя вышеприведенные формулы, выполним численное обоснование параметров. Расчет выполнялся для заданной толщины вибродемпфи-рующего покрытия перфорированная резина + фольга (4,5 мм). При расчете определялась толщина звукопоглощающего слоя d, которая определяет эффективность ЗПК на низких частотах. Алгоритм расчета следующий: 1. Определяется входное акустическое сопротивление двухслойной кон струкции вибродемпфирующего покрытия, (толщина которого определена и равна 4,5 мм) и стенка ограждения в виде:
При расчете необходимо задать толщины составляющих слоев h, d и 8; скорости звука в вибродемпфирующей прокладке св и в звукопоглощающем материале сп; плотности материалов слоев рв, рп; р0 — плотность воздуха. Численный эксперимент выполнялся с целью оптимизации толщины зву-копоглотителя d, определяющей максимально возможный при заданных условиях звукопоглощающий эффект на низких частотах. При расчете варьировался массив значений d от 0 до 150 мм. Расчет показал, что оптимальной величиной значения толщины, обеспечивающей коэффициент поглощения а 0,8, является d—ЗО мм.
В качестве звукопоглощающего материала использовались слои базальтового волокна БСТВ плотностью р=40кг/мЗ. Базальтовое волокно является негорючим материалом с хорошими звукопоглощающими характеристиками. Базальтовое волокно изготавливается в виде матов различной толщины, облицованных тонкими пластинами типа AIT, АЗТ. и является наиболее приемлемым по стоимости из выпускаемых промышленностью.
Акустические свойства различных типов звукопоглощающих материалов на основе базальтового волокна представлены в работе [63]. Частотная характеристика постоянной распространения одного из таких материалов БСТВ (РСТ 5013) представлена в табл. 3.4.
Скорость звука в слое вибродемпфирующей перфорированной резины определена в предыдущем разделе.
Значения коэффициента поглощения трехслойной конструкции стенки капота, рассчитанные по приведенному алгоритму на различных частотах, представлены в табл. 3.5. В этой же таблице дана частотная зависимость по глощающей способности базальтового волокна, расположенного на жесткой стенке. Численный эксперимент показал преимущество звукопоглощающего материала, отнесенного от стенки, в низкочастотном диапазоне.
Схема многослойной стенки кабины: 1 - металлическая стенка (1,5-2 мм); 2 - слой перфорированной резины - 4 мм; 3 - армирующий слой металлической фольги или стеклопластика - 0,5 мм; 4- звукопоглощающий материал на основе базальтового волокна - 30 мм; 5- Защитная облицовка ПБС - 5 мм. В диссертации предложен матричный метод расчета звукоизоляции. Применение метода основано на предположении о распространении только одного типа упругих волн в конструкции, что соответствует специфике распространения звуковых волн в конструкции трактора «Кировец». Действительно, в звукопоглощающем материале распространяется только продольная волна в направлении, перпендикулярном толщине слоя, поскольку упругий модуль поперечных волн намного меньше упругого модуля продольных волн. Скорость звука в перфорированном материале, армированном жестким слоем, рассчитывалась как скорость продольных волн в среде с резонансными полостями.
Представим композитную конструкцию стенки в виде пассивного четырехполюсника, в котором распространяется один тип волн. Применение волновых матриц [70] позволяет определить связь между амплитудами давлений в падающей и прошедшей волне, определяющих звукоизоляцию конструкции. Матрица передачи многослойной системы запишется в виде: матрица передачи однородной среды на входе конструкции; 2 -матрица передачи звукопоглощающего слоя; 3 - матрица передачи армирующего слоя; f41 - матрица передачи вибродемпфирующего материала; \t5\ матрица передачи металлической стенки капота.
Результаты экспериментальных исследований установленной шумоизоляции трактора К — 701 с исходным остеклением кабины
Зависимости уровней звукового давления на высокочастотной составляющей шума на рабочем месте оператора трактора К - 701 с погрузочным оборудованием до монтажа шумоизоляции, после монтажа с существующим остеклением кабины, а так же допустимый по ГОСТ 12.1.003 - 83.
Результаты исследований на высокочастотной составляющей (рис. 4.13) позволяют сделать вывод о снижении уровня шума с увеличением частоты. До монтажа шумоизоляции уровень шума превышает допустимые значения на частоте 4000 Гц - 5 дБ. На частотах свыше 6300 Гц уровень звукового давления значительно уменьшается, что связано с эффективностью шумоза-щитных конструкций в области высоких частот. Установка шумоизоляции при исходном остеклении значительно снижает уровень шума на рабочем месте оператора. Однако, на частоте 2000 Гц имеет место превышение над допустимыми значениями на 3 дБ. Причиной этого является низкая звукоизолирующая способность существующего остекления кабины.
Результаты экспериментальных исследований подтвердили теоретические положения о необходимости замены существующего остекления кабины в виде одинарного стекла на более эффективную систему. Одиночное сплошное стекло обеспечивает необходимую звукоизоляцию только при большой толщине (п. 3.6). Теоретическими исследованиями установлено, что эффективную шумоизоляцию обеспечивают стеклопакеты, состоящие из двух стекол при отсутствии воздуха между ними. Безвоздушное пространство эффективно препятствует распространению звуковых волн, благодаря чему достигается звукоизолирующий эффект. На рис. 4.14 представлен общий вид стеклопакетов, смонтированных на исследуемом тракторе. При этом необходима специальная заделка стеклопакета в посадочном месте для устранения зазоров. Заделка выполнялась с двух сторон с использованием поли-уретанового клей для установки автостекол Sika Tack-Drive (рис. 4.15).
В результате проведенных работ по шумоизоляции включая установку стеклопакетов в кабине трактора К - 701 с погрузочным оборудованием достигнуто снижение уровня шума на рабочем месте тракториста до значений меньших чем требует ГОСТ 12.1.003 - 83. В целом уровень звука соответствует норме 80 дБ А при оборотах коленчатого вала 2000.. .2200 об/мин. По результатам обработки экспериментальных данных получены графические зависимости уровня звукового давления (дБ) на различных частотах до установки элементов шумоизоляции и после ее монтажа, включая стеклопакеты.
Зависимости уровней звукового давления на низкочастотной составляющей шума на рабочем месте оператора трактора К - 701 с погрузочным оборудованием до монтажа шумоизоляции, после монтажа, включая установку стеклопакетов, а так же допустимый по ГОСТ 12.1.003 - 83.
Анализ зависимости на низких частотах (рис. 4.16) показывает, что уровень шума в тракторе, не оборудованном шумоизоляцией, превышен только на частоте 125 Гц. По остальным частотам УЗД находится на уровне или вблизи предельных значений, установленных ГОСТ 12.1.003 - 83. После проведенных работ по установке элементов шумоизоляции уровень шума в кабине трактора на низких частотах значительно снизился. На частоте 63 Гц снижение составило 12 Дб.
На средних частотах (рис. 4.17) исследованиями установлено значительное превышение УЗД необорудованного шумоизоляцией трактора над нормами ГОСТ во всем диапазоне от 160 Гц до 1250 Гц. На частоте 315 Гц превышение составляет 17 дБ, на 500 Гц - 9 дБ. Исследованиями, проведенными после установки шумоизоляции включая установку стеклопакетов, определено, что уровень шума снизился по сравнению с установленными ГОСТом значениями. На частоте 250 Гц уровень шума составляет 78 дБ при допустимом значении 82 дБ, на частоте 500 дБ соответственно 73 дБ и 78 дБ.
Зависимости уровней звукового давления на высокочастотной составляющей шума на рабочем месте оператора трактора К - 701 с погрузочным оборудованием до монтажа шумоизоляции, после монтажа, включая установку стеклопакетов, а так же допустимый по ГОСТ 12.1.003 - 83.
Установка стеклопакетов позволила уменьшить поток шума, проникающий через остекление кабины, который был причиной превышения уровня шума над допустимыми значениями в предыдущих исследованиях (п. 4.2.1). Результаты экспериментов подтвердили теоретические положения по эффективности стеклопакетов.
На высоких частотах (рис. 4.18) превышение уровня шума в необорудованном тракторе сначала (на частотах до 6000 Гц) значительное, затем при увеличении частоты уровень звукового давления шума снижается. На частотах свыше 7000 Гц составляющие уровня шума становятся малыми по величине и значительно меньше нормированных ГОСТом значений. Такое положение объясняется тем, что все источники шума в тракторе, анализ которых дан на рисунке 1, являются низкочастотными и среднечастотными. Установленные элементы шумоизоляции значительно снижают и высокочастотную составляющую шума. По результатам исследований уровень шума на частоте 4000 Гц снижен с 76 Дб до 61 Дб (при норме 71), а на частоте 8000 Гц снижен с 68 Дб до 45 Дб (при норме 69).
На рисунке 4.16-4.18 также представлены расчетные (теоретические) зависимости полученные по формуле (3.38). Расхождение между теоретическими и экспериментальными значениями не превышает 5%, что говорит о хорошей сходимости.
В результате исследований установлено, что оборудование кабины трактора К - 701 с ковшовым погрузчиком шумоизоляцией, включающей стекло-пакеты с двойными стеклами и внутреннюю многослойную звукопоглощающую облицовку позволяет снизить уровень шума до значений ниже требований ГОСТ 12.1.003 — 83 и обеспечить более комфортные условия работы тракториста.
Производственные испытания трактора с шумоизолированной кабиной с ковшовым погрузчиком проводились в ООО «Артель» Петровского района Саратовской области (Приложение 1,2) на погрузке навоза. Исследования в производственных условиях подтвердили эффективность предложенной шумоизоляции.
