автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Акустическая оценка и оптимизация способов и методов снижения шума подвижно-фрезерных деревообрабатывающих машин

ir S?

Укргпюъний держантй Jicomexiiiчти yniszptx-mem

,1°

â? to

¡Ja правах рукопису

С О M А Р Галина Валодтоднвна

АКУСТИЧНА 0Ц1НКА ТА 0ПТИШЩ1Я ЗАС0Б1В I 1ЕТ0Д1В ЗШШЕШШ ШУЫУ ПОЗДОВЖЛЬО-ФРЕЗЕРНИХ ДЕРЕВООБРОБНИХ МАШ!

Спсц1альюстъ: 05.03.01 — процесн Mexaiii'inoï обробют,

верстати та ¡нструмепти

АВТОРЕФЕРАТ дисертэц!ï иа здобуття наукового ступеня кандидата веяв J чти аауп

Льв1в - 1995

Дкх.1иаи1а с руижаг

Рсбота вкконаъа на кафедр! «ехнслоЛ! ¿1СОп;4^ЕО-леревообро5ккя ьнроЬнкцтв Украднськсго дерыавшго л^зотахгйчкого ушверситчлу (.'Л УкраТки

Иаукав! кер1вш&т - кандидат '¿ехтчт-х ьаук.

професор

- кандидат тех;ичтк наук, доцент А.С./^аирсй

ОфщпИи ояонентл

- член кореспэндек? НАМ Уг-рапш, доктор техя1ч1:их наук проХессг

- кандидат техн1чяях ваук, старый"; ь&уксжий сгпвробатЕкк ЛПКТ1 й.с.

Праг1даа оргахизздя - Уцрзляеыхм!

прохиакн&отЛ, и. шивсък

Захлст в1дбудеться "50" мё 7 /-Г7/V>7 Р. о " год 11111

на аас1данн! спещалйзовано! вчепо! рада Д 04.03.01 Укра1всысого державного л1сотехн1чного ун!версигету за адресоа:

290044. Львгв, вул. ЛьтикШа, 103, гад аас1давь.

3 дисертащею ыснша ознакомиться в б1йг1отеи1 УкраЗнського державного д1сотехн1чного уиЗлеролету

Автореферат роз1сдаш-1й " р.

Вчений сегсретар

спец1ал1зозано! вчгно"! ради Н. КЕнблзск

ЗАГЛ.Ш1А ХЛР,ППГ?!!:.Т'ГП РС^ОЗЛ

АКТУАЛЬШ(ЯЪ ТЕ:г.{. вваулетьс:! естрл'овлен!»«, е'р ?с';01ш!« недол!-ком поздовжяьо-фрезериих дереьооброблих машин е висола Тх с^г/егкчтга активнЮть, до супроводлуеться виробничим гаумгм зяачноЧ ¿нтенсиопос-Т1. Перспективней» 1х використгшш серед Шаого визначаеться нзмли-в!стю експлуатацП в режимах за шумен няблюкених до сзя1тарно-г1г1е-тичних норм.

Проведено ряд науково-досл^дних 1 псшукоЕО-конструкторсьних ро-61т, спрямоваиих на знияення шуму ц!е; групп широко використовуваних деревообробних мамин. Воин маютъ все л частковий характер 1 не вир1-шують питания акустично! оптнм1зацЛ в ц!лому. Не ьнгиачаяися етап-;исть та прюритетшетъ проведения шумоэшшчшя з урахуванням всьсго життевого циклу машши (проектувапня. виготовленна 1 сксплуаггцЦя). мим пояапоеться ¿снувапня проблема туну.

Разом з тим. проведен! роботи молуть слухити баге» для потр^'Ю» система?изац11 та подаяьшого розвитку эасобхв 1 метод!в знания ьуму щи масин. При цьому ключовими стглть наукою обгрунто?ан< крпт'.т.Ц оц!шш 1 оптишзацИ вказаних мотод1б та зассб!в, '!х с {г-гл-лы^ст и т.ч. екоисм1чна. В так!й постанови! Т'г.ч-з рсЗоти видасться обгпунтсл'г-пеп 1 а1:туальнс!0.

ПЕТА Ш.'Ога. Оц!пгл та нлуксье сОгрунтушшя умов ! ре>:1!>Лв пг: застосувакн! н?тод1в та засо51в знгаеш;;г шуму веэдовкт-о - й-резернл; деревосбробних машин (ПФДШ.

Поставлена нсгл досягасрься реал}зщ1ею шгшх жюдаиь:

* ровробка методики ануагично! отг,ин1зацИ' засоб1в 1 метод! в зпи~ ■ хеиня шуму;

* встановлеиня ф15ико-мжематично1 модеЛ2 основного джерола шуму;

* проведения натура их ¡га лаборзтрних досл1дхеиь в1дпо!з1дно до . процесу акуошноЧ оляилпзацЯ:

* роаа'язазтя сптиШвацЫноИ задуп способно лайпотужи1шого дхере-

ла шуму ПФМ1.

ИЛУКСЗЛ П0КЕ!1Л:

В робот! залропеновано нову структуру пронесу шумозшмсеиня дере-вообробиого сблдднакня, в основу яко'1 загладепо верстат як цШ сну систему шумоутворепня. Ця структура дозволяе виявити фгзичну. |*артину фермуваиня спектру нейпогу-т.нЗшого дхерела випро.инення звуку 1 розро-бити пропозицП щодо оптглазацП ¡"юго а)сустичних режим!в 1 коиструк-тнвних параметр!в.

Всгшюзлено три о-ловн! труп;; фактор!в, а::1 вкзкачають пр1орите-ти шумознижепня: псказники техн!чного стану магсши; режима! паршэтри робочого ьчструменга 1 верстата; техн1ч;:1 заходи зниження шуму. Опти-м1зац1я акустичних режим1в 1 конструктивних параметр!в забезпечуе ешгоы1чну дсщ1лыасть процосу шумозниження диференц1йовано на р1вн1 кожного приоритету та 1нтегроваио в щлому.

Для оц1нки засоб1в зниження шуму запропоновано "показник иумнос-т1, яглй дозводяе встановити в1дхилення акустично! активност! верстата Б1д сан1тарно-г!г1еи1чного «орйативу шуыу як по всьому частотному спектрЛ, так 1 по окремих його октавних смугах. За даиим показникоы розроблено кяасиф1кац1йну систему -засоб1в зниження шуму 1ЩМ, гпа. взята за основу 1х акустично1 оптнШэацП. .

Визначено, с;о наипотужн1шиы джерелоы шуму 1ЩМ е зона р!вашя (нсжовий вал 1 оточукт його елементи конструкцП верстата). 3 вико-ристаниям класичних полсжень теорП акустики для дано! вони вперше розроблено математичну модель утворення 1ипулъсного шуму як найвалиш-в!шо1 складово1 спектру.

Остановлено мехатвм зниження шуму режимних та конструктивних параметр!в без порушення основного функц1онального призначення верстата, а само: створоння канал!в для в!дводу пов1тря з вони р1зання за рахунок Бикористання складенсго вала 1 перфорац11 'накладок стол1в; використання вирскосыугового поглин&ча для облихдовання стружкоприйма-ча та внутр1шньо1 поверхн! столов верстата. '

НЕТОДЯ Д0СЛ1ДШШ. Робота виконааа на основ1 комплексного екс-периментально-теоретичного методу аосл!д»ення.

Теоретичн1 дослХдження бавувалися на використани1 теорП акустики 1 полагали у вибор! ф18шо-математично1 ыодел! процесу шуыоутво-рення об'екгу досл1дхення, виявленн! первннних джерел випрои1кюваляя х розробц! методики розрахунку спектру генерованого вшс( шуму.

ПРАКТИЧНА ЦШВ1С1Ъ Р0603М полягае у: встановденн! пр1оритетност1 застосування р1звих метод1в та засоб!в зниження думу поздовжньо^фре-зерних верстат1в; розробц! рекомендаиДиардо п1двищення ефективвост! процесу шумозникеняя; отршавн! залежностей акустично! активное? 1 в1д режим1в робот» верстат1в 1 конструктивних параыетр!в, як1 дозволяють 1х практично рац1онал18увати. Розроблено номограыу для виэначення оч1куваних р!вн1в шуму валеашо в!д довиини р1зального 1нструмента, плоаЦ поперечного перерХву звукового каналу утворення 1мпульсу, час-тоти обертання ножового вала та кута гр1ву накладки стола.

Встановлено. во використання канал1в для в1дводу пов1тря 8 гони р!зання та ввукопоглинаючо!' конструкцП стружкоприимача 1 нижн!х

пластай cïcwsiu л is ксилкв1сть зиизн??! шум в рсч! к .. .2 д«.

OCHOBHI ПОЛОЛЕШШ, ЯК! Б!2!ОСЯ1ЬСЯ ПА ЭЛЖС7:

* яова структура прсиесу аумовкихепня дерегооОроСносо обладпжт, основою яхо1 с отиШзщ}я sacoöis i suиленн.ч даууу;

* натемоттт модель уяворешч imyjucih в с cm р1зг>чня;

* результату експерименязлъного досдй,глеь'ня smusv рчхимяих рярэ-veiP.piB на туи сб'скту;

* результат резл!зтИ опгглйоацЫно! ssnaui для зассбйв I мзто-дгв впливу на шумозу актива 1er,ь вони pic:алия.

Д0СТ0В1РШСТБ РЕЗУЛ>ТАТ1В мОСШД-ДШЬ i правтечних рсксм<?ядац1й и1дтвердауеться вккористанням сучасних ме?од!в aKycv;«mt/. досл1дг.ен1., сучасноЗ в1м1гйвально1 апаратури. статизтнчяич ;;отод1л shíwícv та практичною peaaisauie» пропозшЦй на гнрс5ництв1. Згшгопоксзаяг стругстура процесу пушзнихення дереЕссЗребгюго сбладгмпп p?r>pf.-íc^ia на niactaci експс-ртшк оц1иок спйШачЗст13 в гачуЛ дерсыэойрсс-ки i проектувания та конструювання дереьосбробкого сблодигим ко;. доо&е-Ш1 шуму. TecpeTiniîi дсслдаення базуотъся на 1сласичн1Л теорп cayuvu-

¡3!.

Г-ЕЛЛ13ЛЦ1Я РЕЗУХЬТЛИВ РСБОТН. Результат дссл1дкекь unr-waw па CxpiJiKiECbKOMy деркгвпсму ::смй1натз (»jtcjtcüiwsä ''о.;: •

bin bïïookvi: ::тп 2 ,ч:рд. кро./рз?" станем на iöOS •:.}, лъйшь-Kiñ фабрпид худо;г.п1х к*?бя1з та JibDircbKiit нейлевзй фдбршп "Ксрпати" (в ргжах дерябюдогетио! робота N 1А.03.92 "Bmzcvo-mexHiч-il проблем пухового забрудненна оптутого середавит деротосбрсбних п1дприен-сгв"). Рекомендуються для ввровадаашя на деревсобрсбнж ninnpna/c-твах та лроектно-конструкторсыаи йоро верстатобуд!вно'1 гшг/з!.

ЛПРОЕЛЩП РОБОТН. Ochobhí полокення дйсо-ртатйно! робот)! ofircBo-рюваякся i отримали позиишяий в!дгук «а всесоюгШй науково- техн i valfi коиференцП "Удосконалення техпологП та сбладиания л1сотиьис-дср8-вообробиих Шдпршлств" -(Архангельськ, Î9S2 р.), нзугсовсму сем!"api кафодри оборони npaitf ШТ1 (Москва, 1991 р.), 17-й лаукоБо-техн1чл1й конфгренцП УкрИБДО (Kiiïb, 1991 р.), на республ1каисыс1й науково-тех-н!чн1й конферэнцП (Льз1в, ЖГ1, 1991р.) та на наукешо-техшчннх Конфэретцях УкрДЛТУ (Льз1в, 1989...1992, 1095 p.p.).

ПУВЛПСЛЦП. Ссновшш SMicT дисергацП внкладено в 6 друкованщ працях.

. ШТУХТУРЛ ТА ОБСКГ /:ЛСЕРТЛДГ1. Дисертац1я складасться 1з вступу, чотирьох розд1л1в, bkchobkíb та рексмендац1й, додатк1в; вшададена на 190 стор1нках ыаиинопнекого тьг.сгу, м1стнть 75 рисунк1в, 10 таблиць i

- б ...

124 най.'гнулоння 01бл1ограф1чного списку.

ЗЫ1СТ РОБОТИ

У вспуп1 показано актуадыпсть роботи, визначено II мета 1 подано ссноыи положения, що виносяться на захист.

В первому роид!л1 наводиться коротка характеристика обладнання 1 технолог!чли.х прсцес1в на баз1 ГОДЫ, ям е потенц!альними джерелами шуму. Показано, цо це обладнання е важливою складовою продесу меха-н1чно1 обробки деревини, перспектива якого визначаеться його акустич-ною актиЕ'пстю.

Анал1з результатов вотчизняних та заруб!кних досл!джень, а такой патентний пошук показали, що досл!дження здеб!льшого косили часткоьий характер: джерела шуму доел1джувались автономно 1 поэа задачами акус-тично) оптшЛзацп верстата як рсбочо! машини в ц1лому. •

Вивчався мехашзм шуыоутворення 1 шляхи" розповсюдження шуму по звуковому канапу та в оточуючий прост1р, а пропонован! васоби комплексного шумозкиження практично не досл!джувались, р!вно ж як залея-ност! генерованого шуму в!д сукупност! режимних фактор1в 1 конструктивных особливостей верстат1в. .

Встановлена недостатня досл!джен;сть акустичних процес!в, як1 проходять в 50Н1 р1зання 1 в най1ютужн1шиы. акустичним генератором ма-шини. що прсяьляеться у протир!ччях ревультат!в досл!дже"нь 1 зосеред-жен!стю суто на р1зальному 1нструмент1. Заходи подо зниження шуму в зон! р1зання е основному !нту!тивн! та не апробован1 на практид!.

На п1дстав1 анализу розроблена класиф1кад!я васоб1в 1 метод!в зниження ш-уму МДМ та в!дпов!дно 'до не! проведена систематиеац!я 1с-нуючих.заход!в шумозниження.

В1дпов!дно до проведевого анал1зу поставлен! наступи! основн! задач1 досл1дження:

* розробка методики акустияио! оЩнки иетод1в 1 аасоб1в шумозниження;

* ¡¡становления 1 обгрунтування пр1оритепйв при вибор1 заход1в вни-ження шуму ПФДМ;

* вивчення законом1рностей 1 конкреших уиов використаиня ааход1в та засоб1в шумозниження;

* досл1дхеиня наукових передуыов процес1в туиоутворення в аои! р1-зання;

а експерименлшьне досл1дхетя процес!в туиоутворення при комплексному впяив1 фактор!в процесу;

* реал1зац1я оп"пим1згЩПиого пШоду до энигатя пуму 1-^',:.

В другое/ роздШ сфор'г/льовано задачу ат/сткчка» ептпм1зец11 1ЩМ. Суть опттйзацП по.™ гас у гис-ор! метод 1ь 1 :з'.сс.й1п гчи'ження вуму, здатиих довести акусигда/ акхиЕНЮТ- верстата до умсгяого акус-тичного нуля (гранично допустимого спектру ауму - ГС-'Л>} при м!н1-малышх матер!аг;ьнмх затратах. Розкрито передумоп! опта.изацП, сбг-рунтован1 11 крптерП, щльова фунгаЦя, ко вирыкдеться: Пш - СНХьХг,... ,Хп)с11' при Па —► О, де Пи - показник шумност!; Г - частота звуку; Х1...ХГ, - флггори опти-м!зац11.

Граф1чна Хнтерпретащя показника шумное?! подана на р;:с.1.

63 125 250 МО 1003 2ОТЭ 4000 ГОСЗ

Частота аткч, Гц

Рис.1. Показник шумнсст! Ш-(Р1-Г2)/П 1 - спектр шуму; 2 - ГС-75

Розроблеке программе забэзпечення для розрахунку Пш при оц1нц1 акустлчно'1 ефективност! метод 1 в 1 зассб!в зшшгшш шуму Ш\Ш.

Сформовано стругауру нового шдходу до процесу шумозниження, суть яко'1 вЗдсбракена в схем! (рис.2). В план! його реал1зацП роз-роблепа методик натурних досл!дяень для спектрального анал1зу д!ючо-го обладначня, встановлення осиозних джерел шуму, 1х рангування за акустичною потужн1стю.

Викладено результат експериментаныш досл1даень у виробничих умовах; причини 1 законом1рносг1 иумоутворення ПФДМ. Як типове облад-нання поздовжльо-фрезерно! групп вибран! верстати з ниян!м розм!щен~

ннм ктшвдела. ВиыЗршання показали, кр в процес! роботи верстата те-нерустьсл Ш-ексивккй пум, р1вень якого ъ частотному д1апазоп1 в!д 250 до 8000 Гц перевюдуе допустимий на 10...15 дБ. ДослЛдхення на рхнних рег.имах роботи верстата виявили, що шум фреверування на 3. ..Б дБ перевшуе ревень ауыу холостого ходу. Це св2дчить, Ер аеродшшы1ч-т процеси е визначадьною складовою пуму як в холостому, так 1 в ро-бочо.му режшл, проте в вроцес1 шумозиияення необх1дне врахування вкладу структурних шум!в, цо виникають гад час обробки заготовок. Бри тому в холостому ре:аа)а випртаанветься широкосмуговий шум, одночасна для куму робочого режиму властивий вираженлй :ишульснкй характер, хан!сЫ генерування 1 лсшнрення якого практично не досл1джемш.

Рис.2. Продес пумозниження деревообробного обладнання

На основ 1 анал1зу питэмо! ваги джерел пуму, остановлено! за результатами дссл1длення методом посл!доеного вилучення джерэл, (рис.3), приведена 1х акустичиа посл1довн1сть:

* зона р!заявя (псжозий вал 1 опочуюч1 його едеыеят конспрукцИ машини) ;

* мехзи1аи подач!;

* оргвни баауваяня, цо пращтль в уиавах вначних дияз.\пчних навая-тзхенъ, викликзних ударнии характером процесу фрегерування;

* втриин! длерела випроттсЕання шуму:- япаяива, огородхут1 коис-трукцИ, аасоби безпеки 1 т.д.

Дана посшдовн1сть визначае поступов1стъ процесу иумсгниження,

• баэовий принцип якото: зниженкя шуму машини шляхом впдизу из вкустич-

• ну акхиввЮтъ найпотуян1иого джерела.

Чмш* п«|| Га 1 - ттт 2 " шиш 3 * г*н 4 • — 9 - —*

Рис.3. Спектри р!вн1в звукового, тиску склздових компонента шуму рейсмусового верстата

1 - спектр шуму орган1в подач! 1 баэування;

2 - иум фреэерування; ' . 3 - шум холостого ходу;

4 - спектр шуму механ!эму р!эання;

5 - ГС-75

Акустична оптим!эац1я метод1в ' 1 гасоб1в шумоэндаення основного джерела пов'язанз 1з ¿становлениям пр1Рритет!в (рис.4) труп фактор!в

шшшу, почергове застооування ягах формуе розв'ягок огтаЦвацШо!

задача,

Правом1рн1С7ъ поширешш результата акустично! оптим!зацП для багг.тьох тип! л ъорстат!в поэдовжньо-фрезерно! групи обумовлена пози-тпвнк-; результате!.! перев!рки спектру випром!нюваного шуму на ергодич-н!сть процесу ! Т1ш, ш,о вих!дниыи даними прийняп усереднена частотна характеристика шуму для р1зних тип1в ПФДМ 1 еалежн!сть для 1х сумар-ногэ р!вня:

Ь - 49 + 1Ь-1$п/п0 де п - частота обертання вала; п0 - умовне порогове значения частоти обертання п0 - 1 хв"1.

Дач1 характеристики отриман! в результат! обробки експеримен-тальких даних за равиями звуково! потудлост1 р!зних тшпв ПФДМ за методикою попередньо! ощнки оч!кув&чого шуму верстат!в дано'1' групи.

VII. Техн1чн! заходи шуыозииження

ац. Й12.

_аЫ ¿12, ■ _

[ VI. Сер^дошще__]

] V. Об'ект оброб)ш % |

, (Л51. ^52. • Х5п) .

| • | " - 1

I

IV. Верстата (А-41, А'42. *4п) II. Режныи , III. 1нструыента ч и31. *32. ХЗп)

(*41. *42, .... *4п)

■I .

I. Техн1ч:шй стан ,

(XI1. .....

С. _ _ _ _ _ _ _ _ _- ^ -^ —^ ——____^_ J

\_Г-V--/

Рис.4. Пр1оритети шумозниження

В щютоиу роэдШ наведено результат» теоретичних 1 лаборатор-них дослхджень процес1в утворення шуму в зон! р1зання ПФДМ. Проведено формал!зац!ю окремих випром1нювач1в об'екту досл!дження елементарними випром!нювачами типу монополь 1 диполь, шр значною м!рою полегшуе

- :л -

мдапу :ПЛ-сь1сно1 та /..äcro'i ощкк;; г;>шрсм1нгса^ь';а] адггпгас?! ело-"?;гпз оскиввого джерела uyw ьерскла, а такс*: дас выигу з'ясузати «■-хешем генеруваиня i пошпреннл гвукових хвилъ.

Зд1йсиено залкс спектров су,чу фрезерувания у яуз1.кочас?о?к!й :?,iV3i частот анал1заторо.ч спектру шуму ф!рми RET при вар1юванн1 чис-готи сбертаипя в1д 500 до 6000 хв-1, що дало мохливхсть зд1йснити эозподхл складових шуму на мехашчлу та аеродинач!чну компоненту.

Враховуючи, що аеродинам^чний шум s перевает>чнм, виявлен! ос-човш його складов!. Доавдкення а&родина>.йчних nponeciB в холостому 1 робочому реки,¡ах роботи верстата показали, шо спектр шуму верстат1в ¡¡а холосто),¡у ходу визначае вихровий шум та шум в!д неоднор1дност1 потоку, тод1 як при фрезеруванш в результат! утворення замкнутого простору навколо ножового вала енерг!я шуму в1д неоднородное^ потеку i вихрового шуму злачною м!рою переходить в енергш 1к:пульс1в, дос-л!дження процесу утворення flraix вбачаеться ватливим i актуальним, ос-кьтьки дае шдстави по-новому подивитися на заходи шумозниження в зо-Hi резания.

Ыехан!зм утворення пульсуючого пуму пояснюеться схемою_(рис.5).

" vs

// \\

\ \ \ ,

Рис. 5. Схема утворення пульсуючо! складово! шуму ПФДМ

I

Як!сна 1 к!льгпсна оценка складових аеродинам!чного шуму показала, що в робочому режим1 шум в1д неоднор1дност1 потоку 1 вихрозий шум формуять з основному середньочастогну частину спектру шуму, значно маскуэттьсл гмпульсним шумом, тому ними можна знехтувати. Пульсуючий шум пояснюб появу в спектр! 1ЩМ високочаототних складових.

1мпульси виникають гс овним чином в процес! зустр1чного фрезеру-вання^ри виход! ножа 13 заготовки. В момент проходження леза бТ.г

кройки лередяього стола виникае !мпульс об'еыко! Е23Дкост1 який ва час г вит!сняв через прост ¡.р м!я прверхнг» вала 1 кромкою пе-реднього стола, обмелений боковыми ст!икааи станшш, об'ем пов1тра Уг, пер1одична яоява якого с причиной пульсуючого шуму.

Апроксимуючи реальне джер-лпо ыоноподькиы в1шрсм!нювачеы типу поршнево') д!эфрагми, авукова потужи!сть, Вт, на 1-й частот1 визнача-бться валежн1стю:

р-игСЬи --

8-К'С

де р - густина середовища, кг/м3;

- кругова частота випром1нввання, с--; Фи - аыпл!туда об'емно! вввдкэст1 поз!тра, и3/с,

От2 - а!2 * Ь12 а1, Ь1 визначаються як ксеф!ц!енти ряду Фур'е функц11 0(1):

г - '

. 7о О 2 Т°

Ь1--Г 0{1)зШ1иоЬ(11.

То ь

То ~ пер1од повторения 1ыпульс1в; с - ввидк1сть поаирення звуку, м/с. На практиц! вчзначення величшш ф>1 затруднено, оск!лькл вих!дн залежн1сть 0(1) не маг к!ндевого ыатематичного виразу 1 . належитьс визначати П попередньо. Тому в проектному розрахунку доц!льна 1 пра вом!рна вам!на реально! залегшсст1 на наближгну !деал1зовану залег н!сть, яка виражаеться математичко. 3 ц!ею метою використано фуикц!» цо описуе ватухашу синусо!ду.

На основ! вапропоковано! 1дгаз!зац11 отркуч.й Интегральна форму ла для визначенкя октавних р1вн!в евуксво! потугаосз-!, дБ, безпосе редньо га даниии процесу виПсяення пов!тря:

Ьр - 4оГ'-——- - 1егс ) - 101В-42— - № + 86; 2 1ср

де Г0 - основна частота пульсуючо! 'складово!, Гц;

Гер- середь чгеоыетрична частота октавно! смуги частот, Гц;

йЯ - звуко!воляц!я корпусу верстата, дВ.

Виявлено, що звукова потудн^ть пульсуючо! складово! лропорц!й:;

- ;n -

»iZii.ní: стея-зн! частой.: овертлкпя ьокочого г.* . q: с харсхторикн ta випрсм!шовач!з пульсуючого 3iV?«.y.

На рис.6 наведена спект?« гьуково! по:улноетi Л1-ДМ i осчоыы. аадових шуму, отршан! експерииснтадыю i тесретично.

Рсзроблено программе забезпсення для розрохунку спектра звуко-O'í потувдост! Bifl пульсуючо! СКЛГ.'лово!.

'iieioti ззчкч, гц

i - — г - »•■«- з - ••«• 4 - —

Рис. 6. Спектри звуково! лотужностi П1>ЛМ i основних складових шуму

- експерииенлвдьн!: 1 - в рсбочсыу режим!; 2 - ка холостому "ХОДУ;

- розрахутоз!: 3 - вгд !мпульсно1 складово!; 4 -■ в!д неодно-piAHocxi потоку i внхрово! компоненти.

Проведено визчення процесу пумоутворення досл!джуваних верстат!в 1з застосуваиням ф!зичного модедювання i Teopi'i под!бкост1.

3 ц!ею метою розроблена методика експериментальних досл1джень на :а5сратсригЛ установи!,• пр моделюе роботу поздовяньо-фрезерного верс-гата.

Лабораторка установка була змонгована на звуко!волшч!й основ! в npüMiineHHi, ко за сво!>,ш розы!ряими та ревербераЩГшими характеристиками в!дпов!дало умовам в1льного звукового поля.

В експернкэнт! був використапий В-план другого порядку для дос-л!дяе пня ппл.'-ву трьох (Jai стер i а на рхвень шуму. Отримана математична модель, tro зв'язув р!вень шуму з досл!д»уваиими параметрами, мае та-Ш1л виг ляд:

у - 88.3 + Б.19Х1 + Г 63X2 - 0.27X3 + 2.76хх2 + 0.475xixe + 0.83X1X3'- 4.223Х22 - О.Б8ЗХ2Х3 - 0.641х§, де у - загальний р!вень звукового.тиску (L), дБ;

XI - частота обертон л робочого органу (п), Х|Г*. хг - плода поперечного лерерХэу с.ву;-лгюго каналу мы2; хэ - геоыетричне ьиконання кромки накладки треднъого стола («) град.

Граф!чна антерпретац.гя р1вкя:;ня показала, цо наь5!лызб на форму вання р1вня шуму впливае частота обертання вала та площа поперечноп перерезу звукового каналу, цо визначаеться величию» виступу ножа на тв1рною вала, зазором кйж колом р!зання 1 кромкою накладки та довжи ной ножа, проте 1 куг зр!зу накладки нас 1 стогне значения 1 здатнии: впливати на р!веш> шуму.

Розроблена номограма (рис.7), яка позднуе досл!дл;уван! параметр: з метою IX рац!онал!зац:П.

Рис.7. Номограма для визначеи^ ровня званого шуму в зо-

н! р1заиш при ф1ксовак;г значениях частики обертання робочого органу, пло;;:,л псдзречного иерэ?:&у звукового канала та кута зр1зу наград!«! стола Проведен! теоретичн1 та екеяерим-гнтальн! досл;,гт.екпя дозваляклъ обгрунтовано пШйти до вибору иасобов о метод!Е иушвниження, спря-мованих на зниження шуму оеро&ин&'Лчного походяення, спрнчнненоп пульсад!имя.

В цсяшершиу роздШ наведено результата акустично! опипЛзад!; верстата шлях я влливу на основие джерело випром!нення - зону р!зап-ня.

Грсведено euavía вШтгЛдаосП тсхи1чного ¡. гаиу са;:1уэряо-г!rie-чному норыати:,у :,!умност! дпэчпх ПФДМ. Встановлеко, Д'о толя л* яти :.;-;i3 експлуптацП поздовавьо-фреаериих верстатгв в пехах ЭДЦ при >вному дотримапи! паспортких вкмог щрдо техн!чного стану перевиделня эаннчно-допустимого р!вня иуму даного обладнання над ГС-75 стаяовить ..10 ДВА, тому застосування техшчних заход1в шумозшсхення вбача-гься несбх!дшм.

Результат оптим!зац!1 режамш-л фактор!в генерування йшульсного wy, як ochobho'í складово! шуму при Фрезеру ванн i, подан! на рис. 6.

Теоретично показано, ¡до зниження аеродинатчного шуму досягаеть-! за рахунок створення канал1в для в1дводу пов1тря з зони р1зання. инмальним способом при цьому е використання перфорованих накладок голiв разом Í3 валом з каналами для в!дводу поз!тря. Теоретичшш iaai3 показав, що за рахунок вир1внювання tuckíb перед i за ножем в эоцес! фрезерувалня проходить зменшення амлл1туди об' emio'i авщкост! -шульшв, шо сприяе зниженгао шуму.

Рис.6. Залежн!сть р1вня шуыу в!д частот обертання ножового вала 1 плод! поперечного перер!зу звукового каналу утворення !мпульс!в (Б - + М', де 1 - довжина ножа; г - зазор ).)!ж колом р1зання 1 кромкою накладки; - виступ нож!в). Досуиджувалися накладки . !з круглою 1 щ!линнсю вертикальною та Длинною похилоа перфорахЦею та накладки з греб!нчатою перфоращею

трьох модиМк;:цш. Кр1м акустичних •.-чргл; - улс?/... виьнач&&

роапод!.". тиски* навколо шпинделя ь аоп1 коо,.'-"^...лок. Прп цьо? "айа!м;тласл в1зуал1оац1я позп'рянк>: потокхв. ба-^ксовано зшш?ш загачьного р!вня шуму на 3 дЛА при застосулаши канадок а греб1ичг тся перфсрац1е:о при кут! нахгоу греб!нки ¿5°.

Запропояоьгиа типи перфорозгних наиозск досл1д«ен1 у комплекс 1з складеним валом, розроблеш.м пр;: лабораторп промислово! акустш УкрДЛТУ. Показано, цо використакня модерик-овглого вала 1 перфоров; них накладок знижуе шум фрезерувачня на л,..о дБ,

Для послабления пуму на шляху його яоииргоня застосоваио ефе) згукопоглинання елемент!в внутр^шьоЗ ч?ск:нп корпуса верстата. 3 ц ею метою використано широкосмугоьнй ноглинач для ;звуко1зодяцП стру; ксприймача 1 стсл!в. Зниження етму в середин! корпуса верстата дос: гаехьсл за рачунок звукопоглиналн«, звуко13.~дяцп та !нтерференц звукозих хвпль 1 становись 5

осиомп. вшаягмя I гыиащлцп

1. В результат! проведения компло.'сних тесретнчпо-експерше. тальних досл1даень розв'язано вгжлкве и«у|сово-1мсн!чне завдаяия аку тично] оц1нгс< та оп-пМзацП зглой!« 1 ыетс.Дв знил:ення шуму 1Щ рсэглянуто систему питань, поз'яеачих о а:;ус'-..':ьи:,! вдосконадешиш р яшшх та конструкгивних парамето:г, д-сшого тк;;/ верстат!в.

2. Бстановдено, щр поздока:ьс-о.р5зсрл1 диревообро6и1 нагогаи потуяним джерелсм генерування шуму, «кий на 10...15 дБ перевщуе д пустим! норматив« ! перспектива !х експлуатацП обумозлзна с^егсти н!стю шумознижешн.

3. Запропоновано нову структуру пропасу судогиизсння деревоо ровного обладнання, в основу яга! загладезю ворстат як ц!л!сну сист му шумоутворешш. Ця структур.1, дозволяв виявитп ф!зичну картину фо мувашш спектру найпоту;ш!иого дхерола ышромхпення звуку ! роороби пропозицП щодо оптим!зац!Ч його ачустичних ри-лила 1 кокструктшш нараметр!в.

4,. Запропоновано показнк»; ¿умное?! дгя оц;к? зесоб1в знижен шуму, яккй дозволяв встаиовити «!д>л!летш акуст:: :ко1 активное?! вор тата в!д сан1тарно-г1г1е1пчне.'с нормативу' шуму я;; по всьсму чазтотн му спс-гар!, так ! по окремих його октавкпх смугея. За даит показн ком роароблено класиф!кац!йну систему засобхв зшиения пуму ПФДЗЛ, е взята за оснс > 1х акустично! оптпмхзацП.

5. Розроблено Хнкенерну методику розрау; ::ку оч1куш!ого р!в

Яву, 8иведвко еайзжн1ся> ¿-агальнсто р'.вня шуму з!д -патом обертг'аг. х&ового вала 1 отримапо в1дносний уеагальнеаий смтр, як! дозволять пёргдбачити ревень шуму верстата в результат! застссувшгая засо-1В пумознижетю !-. обгрунтовачо ьибрати 1х.

0. Остановлено три основн! групп фактор!в, як1 висначавть пр1о-¡тети шумознгехення: показиики техн!чнсго стану машини; рехими1 пара-этри робочого 1нструм?нта 1 верстата; техн1чн! заходи анижения шуму. 1тим1зац1я акустичних режим!в 1 конструктивних параметр!в забезпечуе юнсм!чну доц!льн!стъ процесу шумозниження диференц!йовано на р1в:и эжного пр!оритету та 1нтегровано в ц!лому.

7. Виявлено структур» 1 компонента шуму в зоШ р1зання в режм! эезерування. З'ясовано, ш,о 1стотний вплив на равень шуму агрегата зб аеродвдам!чниий шум. Остановлено, до первюшим сб'ектом акустич-э! оптиы1зац11 е хмпульсний шум, який Еизначае аеродинам!чн1 процеси вон! р!занкя п£5и фрезеруванн!.

а. Запропоновано математичну модель формування !мпульсного шуму, кз взята за основу опткм1зац!1 режимних фактор1Е та засоб!в шумозни-. ешш в зон! р!зания.

9. На баз! експерименталышх даних отримачо регресшну зале»-!сть р!вня пуму в!д частоти обертаяня рсбочого органу, плющ поие-ечного перер1зу каналу поширення !мпульсного звуку та кута зргзу агсладки. _Розроблено иомограму, яка дае змогу ,рац1онал1?.увати значен-я данцх параметр!в для д!ючого обладнання.

. 10. 0птим1зац!я засоб1в 1 метод! взниження шуму зони р!зання в ежиы1 фрезеруванна визначила комплекс засоб!в шуыозниження: створен-я канал!в для в!дводу пов!тря з зони р!зання за рахунок використання охило! Греб1нчат01 перфорацП накладок стол!в ! складеног'о вала; об-ицрвання стружкоприймача ! внутр1шн!х пластей стол!в верстата широ-осмуговим поглиначем шуму..Це дозволяв зменшити акустичну активн!сть ерстата на. 6.. .8 дБА.

11. Впровадження результат!в досл1джень на п!дприемствах галуз! юкращило унови прад! при експлуатац!! 1ЩМ, п!двищило культуру ! ;к!сть виробництва. Середньор!чний економ!чний ефект в!д впровадження ¡тановив 2 млрд. крб. (иа 1993 р.) .

СОЮВНИЙ ЗШСТ ДЙСЕРТАЦ1К В1Д0БРАШШЙ В ТАКИХ РОБОТАХ:

1. Носовский Т.А., Рыбак Г.В. Оптимизация и экономическая эффективность снижения шума про„ааьно-фрезервых; деревообрабатывающих стансов// Научно-технический прогресс в лесной и деревообрабатывающей

- 1g -

про'лг.!"онност1:. '1>з. докл. 18 к^п.-техн. кон^ронцни - Киев. 1991 с. 193.

2. HoccmcLiusi Т.Л., РиОзп Г.!!. До питании ониаЛвацП BiGpoaiQ TKUiio'i aJtTiifiHOCTi джерел ¿уму,- Льв1в/1992.-15 е.- Укр,- Дс 14.02.92; N176 Ук-92.

3. Носовский ТЬЛ., Рыба:'. Г.В., Б.И. Экономические acnei снижения шума деревообрабативк-.адх станков. //Нпформ. сб.-/Деревооб! ботка: Вип.4/- М.:ВНИ1ШЭИлеспром, 1992.- с.9... 14.

4. Посозсиил Т.Д., I'uirv,-, Г;В., Бслекчкл ¡¡.й. Новый ыалсшум: дереворежущий инструмент//' Совершенствовал:^ технологии и оборудоз нин лесопшшно-деревообрабатываюспу, производств: Докл. науч. те: конф.- Архангельск, 1992.- с.46...46.

8. Рыбак Г.В. Акустическ?:? оптомшгздя фрезерования древесины продольно-фрезерных станках// Сосериеиг-лэвш:? технологии и обору; вания лесопильно-деревсю6раба:шас«::-1.у. проиагсдств: Материалы до! науч. техн. конф.- Архангельск, 1092.- с.44. .45.

6. Носовськю! Г.Л., Сома;-. 1.;*. Передушен та результат» Bi6p< itycTii4noi onTMMisaui"i де-ревообробт-;х верст*лпь// -К. :Л1сова, папе*Р' та дерзьооброОна промислов!сть, !}уд1вельнвк, • 1993. -Випуск 22.-е.

Soinar G.V.

The analysis and optimization of r.oans and nolbous of no reduction in planing and jointing •.¡co.i-v.'cikiii'.f irachincs

Manuscript.

Thesis for a master's degree of technical sciences on special 05.03.01 - Processes of mechanical treatment, woodworking machin and tools, - Ukrainian State University of Forestry and to' Technology, Lviv, 1995.

С'иглагу

The analysis of planing and jointing' woc.--working equipment the object of intensive noise is presented in .r is isork.

The method of evaluation of means and n^t. "icds of equipment been elaborated. The now structure of noise reuuetion, as the ba for it is the acoustic optimisation of measures was proposed.

The sense of optimisation, compiled from the determination noisereduotio priorities and solving of optlmizationni t gradually on every level was substantiated.

-

Th-з orioritiss cf study cbiekt rsois3 miucticr. 'Лигпд.'; rlcratlcn cf rathesiatlcal rodall of nolse-creatjon in tt>- orccesy ?lr.nin~ and joining have been established .

The acoustical effectiveness cf шап and method cptir-usai ion ic-i ise reduction of planing and joining rachines v.его 6..3

Ccilтр Г.В.

Атздз и слгпеяадкя срэдстз и кэтсдаз саи-ен/л ку«з кг <>;>.«.<•:»-|-^рззср:-:их гэр«£еобрабатвдша.7и изезя P\j:xrr.i:ch.

Лнссертапил па соискание ученой степени кандидата технических ■ук го спет^'злыхсги 05.С3.01 - процессы механической гбработга», •ач:С1 и ¡п-стру.'энты, - Украинский государстве!;:-:'::"! лесотенничес.»:;:;"! 1И2-:рС!!ГеТ, Лъвсз, 1595.

Резкмэ

В работа пссзедон анализ продольно-фрезерного лерекссбраогсизг. v ?то сбсрудсвглнн как объекта интенсивного -дума.

Разруб стана !;ггодкка оценки средств :: «есодоз гн,"."*яил r:v > \v::::3. Г; эпдс^-па новая структура процесса аумесш^енил, в сено».' JTcpc.*! а-г/сглческая сят52.п:г а.':::т 'десспр:: гг:*:":.

;icc::c:r:r; rpezr.ccirjzj сптиикзгд;'::, состол::ке з угганою-н.»! :::ор-'тетсз т/гбсшяенця, и рс-пеиии оп?::.".:'.2ацио!!чо.) задачи поз?&:ш«. 1 :-сахдсм ;::< урезне.

Опре-елеки приоритет снижения шума объекта исследования путп». ирабсткн математической «одели пумосбразования в процессе фрезира-

1ННЯ.

Акустическая эффективность оптимизации средств и методов сниг,..-:я пума продольно-ipeaepiiux иазин ссстазнла 6...8 дВЛ.

KsifjcioBl. с.гова.- де^-евсобробка, фрезерузання, акустчяа опг.ичгза-

!'я.

Ротопринт. Укрл//п/-3а}.!0злення N ^t/'-i .Тира-t 1С0 прим.