автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Исследование и разработка метода оптимального проектирования технологических систем контейнерного пневмотранспорта с минимальными уровнями шума и вибраций

московский ордена трудового красного знамени телнояогичеспш

шяигл легкой праашЕнноси

йа гоавах рукодися

цшяко ошта ивалсвнаг исащазАШЕ и разработка метола оптимального

ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОПИЕСКИХ СТСГИ,:. КОНТЕЙНЕРНОГО ШЕВМОТРАНСПОРТА С ШЕИШНЫЙ УРССНЖИ ПШДА I! ВШ&ШИ"

Спешюльяссгь 05.02.13 - Наашй а агрегаты легкой про;.::шлеп-яостк и 05.23.03 - ТеплосааСгенке,'театаляидя, коядгаконяро-занкэ гоздуха, газоснайзеке, авустяка л осгегятельная техника

АВТОРЕФЕРАТ _ 9

лиссергапиа на соискание, ученой степени кандидата технических наук

Москрэ - 1991

о

/

Работа выполнена го Всесоюзном заочном институте

'текстильной и легкой промышленности

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Д.Я. Ильинский

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор В.В. Карамшкин, кандидат технических наук, доцент Е.Д. Потапов

Ведущее-предприятие - Московское промшленно-торговое

обувдое объединение "Заря"

Запита диссертации состоится " '/¿7 " октября 1931 г. е 10 чэсое на заседаний специализированного Совета при Московском ордена Грудогого Красного знамени технологическое институте легкой про«дышленяости.

Адрес: Москва, 113806, ул.Осипенко, 33

С диссертацией мошо ознакомиться е библиотеке ШИЛИ. Автореферат разосль; -ВО" г.

Ученый секретарь специализированного

СоЕета канд.техн.наук, доцент ГриЕин

АКТУАЛЬНОСТЬ .ТЕШ. Во-первых, интенсификация производства предприятий легкой прошшлекности на базе внедрения новой техник предполагает е качестве неотъемлемого элемента комплексную мехая задгш и автоматизацию производства всех подразделений, представл. вдах собой еда^й производственный комплекс. В такой комплекс ех дат к трзнсяортно-складское обслуживание. Исследования показали, что на предприятиях легкой промышленности, для которой характера: большая материалоемкость я интенсивный грузообмен между цехами, существует острая потребность в современных средствах транспорта способного обеспечивать ритмичность доставки грузоs для технолот. ческого оборудования пехов, отправку грузов на склад. Такой тран порт доляея заключать в себе сопряженность процесса транспортир о г^нкя с производственными процессами, т.е. б'-ть технологически.:, имслвчзгь возг.гагшосгъ утери и порчи груза в пути.

Stei требованиям удовлетворяв? технологические системы контейнерного пневмотранспорта (ТСКПТ), которые умеют, кроме требуе &ах. и другие прекмувества перед традиционно используемыми Еидак транспорт- г легкой прожзглеяностк: экологическая чистота, низка себестоимость перевозок, экономия топлива,-сокращение произеодст гешшх площадей, занятых транспортным хозяйством и кошуникэцшы г/еханизапия ПРТС работ.

Как показали проведенные в диссертационной работе исследзва ния, ТСКПТ могут использоваться практически ео всех подотраслям: лэгг.ой промышленности.

Во-вторых, снахешге щиа я вибраций кааин, систем являете;: векно" £гародахозя::отЕОн: оГ; гадачеИ, проблемой в области естестве них ;; технических наук. К тому же доказано, что акустика ыаакгн, систем не кокет рассматриваться язолпроганно, а долхна учитывал и являться составной чгстьв теория конструирования, нреегтировш 1и.с-ор;глеяталън:;е ксоледоганяя едка и звуковой вибрации сбс

рудования систем КПТ для мезцехоЕых перевозок до настоящего времени практически не проводились, причини ценообразования е конструкциях такье не исследоЕались и не снализировались. Отсутствует метология проектных расчетов шучоЕых и вибрационных характеристик оборудования, не определены методы и средства борьбы с шумом и вибрацией ТСКПГ, Зто приводило к не^босноюннш конструктившзг решения;,! и, как следствие, увеличении стоимости систем за счет доработки, доеодгл оборудования и г.роЕедению раоот по устройству шумопонижающих устройств и конструкции.

Настоящая работа рассматривает задачу снижения шума и звуковой вибрация ТСКПТ до нормативное уровней, используя при этом разработанные методологии проектных расчетов гидроакустических характеристик систем я методологии выбора оптимальных вариантов проекг-яо-коясгрукторских решений сястс;.:.

СОСТОЯНИЕ 1ЙСЛЕДШОГО ВОПРОСА. Исследование вопроса бсрьбк с шумом аэродинамического происхождения Е системах показало, что иум я борьба с шумом воздуходувных агрегатов, испольэуемьпс г ГС1ШТ, исследовалась неоднократно - в паботах Е.Я.Одяна, коллектива стропфизики я др. Поэт эму задача борьбы с шумом этих источников а системах сводятся к выберу приемлемые петодов расчета и средств, с учетом специфики установки в системах, методов присоединения, распространения шума по трассе систсш, особенностям; прохождения трассы и используемых конструищонных материалов.

Ис-очникя структурного шуш ТСКПТ аналогов практически не имеют, расчет их шумовых характеристик, методы охтшальзого проектирования и шумозадата нигде в литературе не рассмотрены и эти задачи решаются впервые.

ГЛАВНАЯ ЗАДАЧА РАБОТУ состоит в создании методолога-;: расчета шумовых характеристик систем на стадии проектирования и оптимального проектирования систем КПТ с требуете шумовн.щ

>лрахг5пистига:.01,-удовд51вэрягжсш санитарии яор':.'.а:.:. Частныз задачи состоят ь оседуоцеа:

- с£!Овосгв экспериментальныё иссяэдованпя СБогед, оц*е«Ф» п:?ь оосгаа, характер z споктрадыиД состав суровых характарис-

иогэчгшэв структурного шуиа и зеуковой. вибрация в скегсг-

- провеем анализ llovió обра sonaría б источниках,их кдонтпфй"-

п разработать акусхаческЕЗ подол;: иогочнзков структурного

'-'.'..'•а;

- разработать методологии ппэекхише расчетов шумовых харак-• •¿«:огл;с sacro* 1ШТ;

- заработать г^годлюгио ошхладшэгэ проэ::глропзщ1я сксгеа "¿oCjr.zczi irj:харакхергзгяхая;

- о"./ЗГЛл:!ГЬ ойлоинт далразпляя, M¿xo.ry " ородогвз, а так-разработать пэ пулэзаЗроза^гз -сисхз:4.

¡IiTOuJ Лэагаалз'шао задачг рэз;ал:сь теорзтачзс-

э::зпор;::ло;:тальк'!:.п :.ягодах; на основа работ в об-г.зтп :.:а-:• л да;: ахусгик;:, гма."5Ч2с:сэ:'; ai-'or::Kí¡<

гжг/ятссп:.'. аппарат, кспоаьзуопй в работа црп хезяедогайпя "■'V'j ::г:окроцосаэв в бэяьпьдегхо котэчгпкоз зрг.а в системах, .задится lía оонэяшпе пол^.;ош;;з: э:гаргог;:чос:сол теории.

0кп!:'-:::ац,:;1 що,::т!!0-1гмсгруктирских pojo;u::: осуцзотзлонз мз-

.о,;;:.... опззкогз ::рогрй:.г.ь:ро;зан;:л.

С::; л jííjtiг^л1:"; ;:зо;:здои'!::ил .яюату 2 прояззэдзгзоштчх :: -.'oj.^Kir. увдаЬт» з «¡¡¡zrsxoisícu ззэгззтотиуздзЛ jrrycra чсской ..;,;ьно:1 ünnapa-'vp" :: "¡з^л^г^зопэ-^огпзтрпруадгз

a:;_кар:. р:: прлбзрозгрзлшл "••i:."'". •'í:: si'O по.';:: ;:a¡::'MC3:3?3 ;:цок:туг5.,;ул задач н дало,; CICB

- А -

"Трансврогрзсс" на известной элемгнтнэи базе-. •

КйУЧНДЯ К03:13КА закпочаэзся з то:г, что в дассорхафэинэи рг.й?-те зпэрзаз:

- прямзнзтэльно к особенностям спсгем 1ШТ выбрана глтоцц расчетов шумовых характеристик и мз-тоду борьбы с шумом источников г.э-родкнаглпчззкого пу:.и в система.";

- для излучения доходного материала, нзобхздаюго для тзоръ;;;--чэских исследований, проведено экспорте» лтальнээ ясогздзванвэ с,.о-.тем контехчерного пневмотранспорта для нзнцзхозах перевозок;

- ка основе анализа э1сслэр;;иаг.галышх данных, анализа донг:,: шутдоэбразэвания в конструкциях, апрворнгяс цредстазлвяв'1 л работ пз области технической акусгша, данамята, разработаш акусг.:чоз-кяе модели источников зтхзуктурызго иу;ла в системах (таких исто";:::--ков в системе четыре);

- определена методология расчета шумового регдма, созда.ааомо-

го отдельными источниками систсм, в помещзкпп; • с

- разработала методология виброа^отнчосяах расчетов систем КПТ на стадии проектирования;

- разработана методология оптимального проектирования сизтем с требуема пумоЕи-и характеристика:!!:;

-- определены эоновяне направления, методы я сродства, а тз;:-ае разработана мероприятия по игумовпброзацл^з ТСКПТ.

ШХШЧНЗООЕ 2НАЧНЕГ ?Е27.?ЬТАТ0Б. Совокупность выпозшакг экспэрамгргальпих а теоретических ясслэдоганяЗ обеспечивает ре::;:— же практических задач зуюзяЗрозагаг: гсхяологических систем кзп-тз^язрпзгэ гпзгдотранзпэрга нз стада ярэсктарэзания.

Разрсбзтглэгзд:::с! и рзкгтшрцви применяется в дроз.тт-пнх расчетах з С13 "Транзпрзгросс",

Результат;; работа вдздрзнн з дропзводотзэ к вогучо»*; полот-:-

тельние отзывы (е т.ч. на предприятиях легкой промышленности).

Работа выполнена в соответствии с плановой тематикой4 СКВ "Трансхрогресс" (тема 89/185 по заказу ГКНГ), отчеты содержащие результаты исследований лично агтора и руководимого им коллектива, клеютсл во ЕНТИаентре (Ж"ос.регистрации инеJSOirSOI00268 и инв. :Ю1С90075237).

Расчетная экономическая эффективность использования результатов работы составляет 79 тыс.руб. от одной системы. При обычном объеме для CIS "Тракспрогресс" - 3 системы в год, годовая экономическая эффективность составляет 237 тыс.руб.

АПРОБАЦИЯ РАБОТУ. Материалы диссертационной работы изложены к получили положительную оценку: на Научно-техническом coEeie СКБ ''Транспрогресс"(1989г.); на заседании кафедры "Проектирование машин и автоматов" ВСИТЛГ (12Э0Г.); на 1У Меадународной конференции е г.7!арна (1900г.); на заседании секции отдела динамики машин . МКИЛтекиан (1ЭЭ1г.); на заседании кафедры "Машины и аппараты лег-i:oii промшлйняости" МТИЛП (1991г.).

ШЖСАЦИИ. Основное содержание работы опубликовано г шести . псчогшк работах.

OUjIT.I К СТРУШРА ГАБОН!. Диссертация состоит из введения, трс: глав, выводке по роботе, списка литературы и приложений. Работа изложена на 250 страницах машинописного текста, включая 49

»

рисунков, 24 таблица. Библиография содержит 70 наименований. Приложения представлены на 25 страницах.

КРАТКОЕ СОДЕКАШЕ РАБОТЫ

Во гае^юч! дано обоснование цели к задач и приведена общая характеристика работы.

13 пергой главе проведено исследование возможности использования ТСКПТ ь различных подотраслях легкой промышленности, а такке классификация систем в cooteütcteih с перемещаемыми грузами по ти-

'нам произволе тез. Рассмотрели актуальность и преимуцестга применения технологических систем контейнерного пневмотранспорта на предприятиях легкой промышленности по. сравнению с другими гадами транспорта для межцеховых перевозок, а такяе устройство и принцип работы системы. >

Указаны источники шума в систег/лх, уровни шума которья пре-вшвют деГ.ствувдпе нормативы.

Дано обоснование и постановка задачи.

Определен состав и методика измерений акустических характеристик ТСКПТ.

Проведено гсследование и анализ существующих методов расчета Еиброакустяческих характеристик и акустичесетх расчетов в пемен.е-нии. Анализ супествузгдпх методов расчета виброакустических характеристик источников шума г других отраслях и методов чроектннх расчетов по оптимизация выбора показал, что ни один из них в явном ряде неприемен для использования при проектировании систем КЛТ из-за специфичности оборудования. Исключение составляет источники аэродинамического пума - воздуходувные агрегат!.', кетод:-расчета и пумозаяитп которпх неоднократно рассматривались в различной литературе.

Проведено исследование и анализ существупцих .'лет од о я борьбы с шумом и гибрсцийИ оборудования различна отраслей.

Уточнены поставленные задачи.

Во второй главе проведены экспериментальнне исследования шумовых и Екбрационннх характеристик оборудования систем КИТ.

Для определения спектрального состава источников, их акустических характеристик, воэсл.пцкентоЕ излучения, особенностей шусо-образоЕаапя и шуксизлученяя проводились эксперлментальнге исследования тидичикх внутризаводских систем,"прлеулемих для использования на предприятиях легко? проыьшенаости:кольцевой и разветвлен-

ной. Для таких исследований бала разработана методика экспериментальных исследований, базирующаяся на ГОСТ 12.1.С28-80. Методика разрабатывалась с учетом конструкции источника, его расположения г пространстве, задач исследования.

Для кзыероьиП использовался измерительны!,1 тракт, приведенный •на рис.1.

Вибрационные характеристики получены при помощи иносрмационно-изыерительн.ого комплекса, приведенного : ряс .2. Вибрация измерялась е вертикальном и горизонтальном направлениях, тип используе-мово Еибродатчика - пьезоэлектрический, КД-35 (производства Германии).

0<5ге*.т

т?Г

1

СеЗ-

о.

____I

4 5

ри, ПК

Рис.1 Плок-с:х',.и измерительного тракта для виброакустических исследований:

I - мигрофон; 2 - акселерометры; 3 - предусилитель; 4 - анализатор спектра; 5 - самописец уровней; 6 - регистратор ци^ропоП; V - микропроцессор; 8 - магнитофон; 9 - графопостроитель.

2205 5вГц

22ОВ50Гц

ооооШЕ

осзпв

□

н

(ПНР

\

\ МIIIММI / 1Г

пппппа ^—аа~

□□□□□□□□□□□□□□а

аа рооиоароар оо а 1---1

Глс.^ Схема информационно-измерительного комплекса:

1-порсоаальн1Й компьютер "Крпстп", 2-блок питания к ПК "Криста", 3-маг;штсфоя "Карпаты-205-1", 4-?;!ДРО.\тачтср, б-автономний десяти-

каналышЗ регистратор, : л -тег с с.....¡ьСглотт^р': 7-бло\; чвтгнгч

к гидееялокитору. 8-н°рт,т;!Л -о?р1 'во • ля рега.-тратор? .

-з -

Замззн показали, ч"±э вибрациэнныз поля элзлзнтов сизгом, пз— лучавдпх структурный иум (то есть все источники кроме воздуходув-пых аврегатов), ввиду многократного огракэянл кзгпбных волн от робор, мо с i соединения и измзнзнхШ в конструкции, имеэт диЗдоэ-ku:í характер пракгпчооки по всем частотам звукового диапазона. Уровня ВИброуСКЭрЭЮШ в ЗЭНС ВЭЗбуВДШ£ (ЛрООЗДа BI3 npjäOiO кои— туйаорз) а области шкевдра, эпредолязмо.л разморамп кэнтоГшзрз, з октавлих полосах частот, для везх хзчзк ото:'; обдаоги нз превосходят 2-3 дБ.

По v. зз;,' ль га там всолодэвшгай билз получокц звукозоз дэвдопиз, акугпчоская мосцосгь, виброскэрэсть s; кхХацяеата кзлечения источников .

3i;oi:3pii:.rj;iraльци-з иссдэдзвз;:::я показали:

1) b-îc исгэчнакя злата:.', изяучааг пул по везму спзктру авудорого ,!;:зпаоэяа от 63 до 8CCQ Гц, но наибодое высокие 7рэзни иахо-¿'.тл, и области uiíSKiíX и срода:ас- частот БЗ-1£йиГц.

2) зео 'j ссяздаззннуj зло лонга енотом яэяяится источниками структурного и яума, вызванного ззуковол вябращей (за искла-чоплом 'тдухэдушшх агцоглэа).

3 . - 'зт -г.-шво п^озздоцц тоэрохачоею» пзелздэияшш, кото.лк соо :o:i,v. :

- идоптпГдгиг.п к;:гоч:::::,оа nv:.ia в TCKTL7 и разработки их аг/с-м'(.зеках MO'fj^«;

- otr i.-д :г.з-í »эгэлэгаа расчзта голового po~:i:n, сосдавао-.•:эгз ог..;-;,.;.!;;г..г! азгэ'шгкид слогом, з помодэшзп;

- зкбрэакуигичоекнх расчзтэя Т-ХОТГ in

з г..г.р эз ;; г. sic ли :: ;

¿v.r.j »c'ji'Ka лг:: л энгч::.ишгэгэ нро'зкгирэз.чнля -злого:.:

-10 -

о требуошш шумэвдаи характеристикам:!;

- выбора основных налравлзвдй, мэгодэв п среде гг, а тскге разработки мероприятий по путвпброзацдто систем Ш.

2 провесе идентификации разработки акустических модслз:! источников шуаа в системах бали проанализированы конструкц^" легочников, рабочие процесса, результаты экспериментов и рассмогре-кц процессы 1?у:.шбразоващ5я.

Шумэобразование при проезде контейнера по транспортного трубопроводу обусловлено дппашчэскпгл взаимодействием мс::ду колоса:.;-! конгошора ;; стопками трубопровода, то есть имеет .место случзД-ноэ возбуздеаиз сосродогэчзннн>.ш в пространство силами .инпцр груб'; пршэугольнэго сечеиия. Поскольку толщина стенок трубопровода рп >-ка 3-4 :.и, а раз:.йра контейнера невелика, то за основу приляг: схема: широкополосное случайное возбуждение сосредоточенным:! в пространство силами пластины, подкрепленной кошчшгл числом роб:.. зесткостп. Приближенные зависимости, пазаоляадяо вычислить кгадрзг звуков&о давления пластин ¡1 оболочек при такси схем?, известны из работы Романова В.Н. " К вопросу об излучении звука бесконечно.; пластиной с рЗбрами г.есткости" (Афотический журнал, ХУЛ, 197^). В этой работе получена сравнительно простая модель. Такое решо;:;;;; сопоставлено с точным решенном и показана их .удэЕдгтзорлтельная сходимость. Эта модель использовалась при определен;;;', акустическое модели трубопровода как базовая;'

допуская, что процесс .слз.-агицих друг за другом одиночная к::;-тоНнорои в целом язллетсл периодическим процессом, его можно оценивать по энергетическим характеристика:.!, в частно ста, по ззукого;! иэдоэога, что соогэзтгтауег условиям, составу иумовпх хара:.гор::с-тяк источников систем, определении н глазе I работу. Применение энергетического -лзтэда решения задачи поззол.™зт рассчитывать эоз-

бугдекие к пздучешз трубопровода уке яэ иод действием ноля сил, а под дз.1стшои одиночной «ил, приложенной в любой точке области ?зоздс11о1шя, определенной ра&едгод контейнера.

В базовуо модель били звздзны условия, характерные для трубопроводов спстзм ШГ и получена модель трубопровода . Были определены выражения для импедансов и рассчитаны кооЖищ;енты модели, оаонетасшшо только трубопроводам систем и получено выражение ды звукового давленая и звуковой мощности, излучаемых транспорты гм трубопроводом.

3 общем виде решение дашю;1 задачи энергетическим методом состоит в елодущегл:

1) находится кчедрат скорости колебаний трубопровода, его опорно;; грани, за ключа imoii ;лз1:ду дву:1я ребрами яссгсткости к возбук-даомой полом случайных"сил, дутегл энергетического суммирования прямых п о храненных ог роб ер изгкбних волн, рзспростракяшгххся соответственно, ог точек возбуждения пластиды внешшм^ силами

л от ребер;

2) пат'^м определяется квадрат звукового давления в поле и злу г мпдаогпш сследствие наличия на не;! одного ребра жесткости п_л! нцдеты на догз негибких вол-!!. Результат удваивается в силу наличия дц/х ребер, и таким образом, находится одна из сзставляю--vinx иолг излучения;

•'Л другая составллидпя определяется кат; поле излучения бесконечно;; пластины, возбуждаемом задушим полем случаГашх.. спя, при отсугслга на но:.' ребер со отгости;

4) звуковое пота определяется cy..iuoii составляющих п. 2 и

п. 3.

Рта ли:-!, полученное ::а основе он зргетического метода, на опи-ctump розоионокао явления, поскольку оно уме еодермпт усре.дно'.шо

■ - 12 -

ю частота, з хэ время как тэчнзз рошзш-ю для удобства анализа шециалыго усроднлаг по'частэтв.

3 результате было пэяучзио зираг-снш для звукового давления 70лл излучения граиспэрпгогэ трубопровода дря воздействии kohtgííhs за:

Р __ч__

гтр - ztfíf '

гдо

У с

где X, i/ - координаты точки приложения силы г ,

6 - длина возбуздаэмэгэ участка трубопровода, обусловлена раз:лэрама контейнера; к « ы/с - волновое число, t~fic¡(2T{mo\ffl\

j>c - somosoQ сзпротппшлгао Еэздухй.лг/м^, с; о - основная частота; гп0 - поверхностная масса, кг/м^. => /</ ,-гдо /тр - граничная частота,

поп которой зззукэзыз водны распространи-вгея плпаллолыю пластине, ^ =4257 Гц для трубопровода с тояцтюй стопок 3 ¡~д;

- квадрат кэдебателвдоД скорости бзгуэдх волн при падении па ребро,

с? I

г ,Vc (2)

Ф(а ) _ (tf - о_•

я,, =^™4ГГГПГ;

!|в - коэффициент потерь в материале трубопровода;

/

¿ор

7 - 1юрЬ 6

для грубопоовэдэв,

где к - г о лаяна пдасгшш, м;

- коэффициент Цуассоиа;

I) - изгибам кесткоогь пядспши, НЛд;

0о коэффициент, опродолящяйся интегралом вида

П= О, 2

Мэщноогь звукового излучения транспортного трубопровода опр делается выражением

5:5 * Трс" Зт (

Акустические модели гродзсза проезда коятейн^рл через стык; клапаны обратные л сгрелэчнш парохода ацрэдопядись слздуккщш о< разом. Поскольку здесь имеет гласто ударное мзбугдапю с. и:лоз:;:, ся уже вхэдкгм сигналам, хо пехаонзчальнэ долгли опуэдоллтьоя входной сигнал - то есть вцброуокэрэяпз трубопровода, возникали

при проезде контейнера по ровному учае-гпу трубопроглда, с использованием формулы (2), а*затем выходной сигнал влброускореяие трубопровода после удара ходовой части контейнера о Еыступ. "¿лея ш-ходной сигнал, моейо определить зрукооое датленке и звуковуг мощность источника аналогично тому, это делалось для прягдсго участка транспортного труболрогоца.

С то шел зрения технической а;густяки, станция приегла-отпрагле-Н11Я является слокнил источником :: ее нельзя идентк/ицирсвать с ка-ызл-либо другим более простыл эломеятом. При разработке акустической модели этого элемента систем КИТ била попользована известная зеенсемость для рзечота шума ударного происхозденкя, как базовая, д которуто быля введены шраяеяия для еллы, депеггуэдей при данной схеме 2озбуздения для величины. механического импеданса для данной системы взаимодействия. Б результате была получена зависимость для зБукового давления, излучаемого станцией лриема~отправлея;:я при приеме хголтеГ.нера, в которо" кооОСицяект излучения 6" получен эмпирическим путем: (/

СО

, о

где рС - волновое сопротивление .оздуха, ггДГ"- с; гп - масса контейнера, кг;

' ;1Г - скорость коптзГлгера в пшент приема, м/с; С - жесткость приемного элемента, К/;,:; О - коз^Тчщиект излучения; б - плсдадь соудзрящихся элементов, гл2;

плода,»® прлнииапдего устройства станции, м^; СО - угловая частота, с-1.

- 15 -

В форели для определения ебуковэго излучения транспортного трубопровода, кглпака обратного и стрелочного перевода входит возбуждающая сила Р . Здесь она определена еле,дующим образом: используя уравнения теории колебаний к результаты экспериментальных ясслздованиЗ, иэжнэ определить амплитуду вэзмущаш^й силы по всевд диапазону частот, затем аогло использовать зависимости, выведенные ЗЛ.Райхером в гипотезе спокградьного сумшрэваиия к ее црмююяш для опоед-элзния усталостной до;.говешоогп при действии сдучаШих'нагрузок, считая, что параметр кривой вынослиеоз-ти Зеллеоа m равен 2,4 (для обычно испояь&уомнх металлов):

F= ti coscat,

А'=А(-йД • es:

где А' - амплитуда возмущаодой сияй в новой система;

А - амплитуда возмущаодей силы в старой системе (определена по экслерямонтальным данным).

Оценка соответствия нормам ту:юзах хараЛгеризтш: оборудования систом^знпрлнялась'с одной сгоиони, по ГОЛ 12.1.003-89 по регдамзнтпруо^ому уровня звукою/ мокзгусг:; ':сг^чн:п:а, а а другэЛ сгоронн - в соответствий с иотодякой, устапаэякааяпрИ свят: ду уровнями звуковой мощности източш;,са ..иумз апегэмгг в цж п.;:: работе всех нажан амездегозя там технологического оборудоватая.

Точный расчет иулээогэ режима в дохе при использован:::! волновой теории и методов геометрической акустики сжиказ сомон в объемен, да и наибольшая ошибка здесь достигает о? 2 до 7 дБ. При наличия в цехе однотипного оборудования ( чго ллзаг моото ла большинстве предприятий лзгкоЕ' пржлышдвккэсги), паээгоя значите ль-ло более простые аналитические выражения на основе да^ОУЗИолпэй

с

теорий, пригодные как для соразмерных, так и для плоских помещений. Расчет шума на рабочих местах предприятий легкой промышленности по данной методике дает результаты со средаеКЕадратически-ш отклонениями от измерении значений уровнен г пределах

Иа основе разработанных моделей и гллолненвых исследовании разработана методология виброакусгичсскпх расчетов систегд КПГ на стадии проектирования, которая состоит из следующих этапов:

I. Расчет аородилашческого лука, излучаемого воздуходувннш агрегатам:

1) расчет октавних уровней звуковой модности, излучаемых еоз-духодувгш:.з1 агрегатама е воздуховоды нагнетания и всасыЕаяия;

2) расчет гсгерь звуковой мощности по пути распространения;

3) расчет уровней звуковой мощности г расчетных точках трассы с учетом данных а.п. 1,2*и звукоизолирующей способности конструкции оборудования, расчет уровней звукового давления;

4) Расчет уровней звуковой мощности воздуходувного агрегата, излучаемого им в окруаапдее пространство вокруг себя;

•5) расчет уровней звук о г; ого даЕлейия г помещении воздуходувной, -станции с учетом числа одновременно работаюпия агрегатов;

6) определенно требуемого сннгсякя шума и подбор центральных глупите леи, а также типа, конструщиа и толщиян стен, перекрытий, окон,' дверей для воздуходувной станции;

7) расчет уровней звукового давления гоздухозабора и воздухо-:броса, требуемое сшпданле щука этих элементов подбор глупите ле:1;

8) расчет виброизоляпиц воздуходувных агрегатов по специально:*! зетодике л подбор пиброкзоляторов,

П. Расчет структурного шума: * ,

I) расчет уровней зьуковои моишости", излучаемо'"; кавдш источником системы по розреботаниым в работе акустическим моделям;

2) расчет уровней звукового давления кавдого источника в кавдой из расчетных точек системы,в помещении;

3) расчет требуемой величины сникения шуга, кзлу«аемого ках-дш элементом, е системе.

Поскольку акустическое проектирование - гто проектирование механизма, системы с учетом соответствия действующей гигиеническим нормам и принятому критерию малоиумности, то при проектных расчетах необходимо Еыбирать из множества вариантов сочетаний приемлемы!'! вариант.

На основании выполненных исследований представляется возмон;-нш на этаяе проектирования рассчитать и зыбрать оптимальные варианты проектно-кояструкторш:х рсшешш систем 1ЩГ с требусшз.ш шумовыми хзрактерпсткгмт, с применением штодов я.средств шумозади-ты. для этого необходимо рассмотреть и проанализировать факторы, управляющие пумностью истйчникое и пути сникения шумности.

Е работе проведен анализ (факторов, влияющих на пумообразога-ние и излучение г источниках шума систем контейнерного пяенлотраяс-порта, методов и средств их шумовнброзацигы, которыми мошо оперировать в проектных расчетах, добиваясь нужной Ееличиш. сипае игл шума н используя при атом разработанные акустические модели источников к расчетные методологии. Если рассматривать использование кавдой из управляющих величин, елияидих на шумность источника, ¡сак отдельный элемент с соответствуем набором вариантов, то мы шеей задачу нахогдешш оптимального набора вариантов каждого из Сункци-ояалыгых и достаточных ендов элемента, в совокупности образу* чих модель источника, его конструктивное решение.

При разработке методологии оптимального проектирования систем с требуемыми шумовыми характеристикам использовался 1.:етод динамического программирования - движение е прямом направлении, так как етот метод'наиболее универсален и применим относительно ко

зм источникам си его:.:, - он ке накладывает ограничений ла цело-

0 $уякциэ в смысле линейности, непрерывности, суцосгвоваяия

ЗИЗВОДНЫХ,ВЫПУКЛОСТИ Я др.

Задача оптямазавда фор:дулярова;.ась сяэдущш образом: нвоб-дого найти такое сочетание всех функциональных элементов ¡«одели сочника, используемых для реализации конструктивного решения, 5бн обеспечив лось снижение его иума не нтае заданного дЬтр,

1

затрата на реализацию такого решения долгнн быть минимальными, j. ЗгР^^пгип ' ' с

где F - вэз;»ущающая сила;

^ --коэсхрициепт внутренних потерь в конструкции.

В работе рассмотрены а определена для систем-. КПТ оснозние

годы и средства кумовнбр о защиты систем.

"Констру'нтпвзо-техяояогнчзсяай магод сшигешя шума направлен

исключение или уменьшение воздействия эскозш'х источников шума -

i

аэраторов акустической энергии п является основным в мировой нстакв.

Как показали эксперимента льшэ л теоретические исследования, гаете опыт эксплуатации ТСКПТ, при проектировании оборудования зтэм прежде всего следует убегать ударшлс протесов, а там, . э ото невозможно, мзкышалоно умельчать ударнпе воздействия, 5 2пчп:агь время их соударения. Для этого необходимо проектпро-гь все подви-лшэ о пошита в. конструкциях с целесообразной точ-

зтыо (клапаны обратило, стрелочные переводи), максимально yxédb-

*

сь зазоры и высоту неровностей поверхностей по трассе системы. :г.е еле,дует избегать контакта неталл-мзталл в клапанах обратных,

сгредочшк пзроводах и станциях приема-отправления (механизмы кршзания-заярхпзандя кзрегкн). Это эоз;.:о~ко за счет замены пове нооги одной из кэнтахгируогрх поверхностей на пзлиуретанэвуо, столитэвув лпбз арглЕрмшяау» :л9тгялоЕяас1ыаосов?ю.

Применение конструктивно-технологических методов з систе:.' КИТ дает сниглскпе шу:.а на 5-8 дБ з спектре.

При сочетании конструктивно-технологических методов с 313? ткческпми 2 оборудовании систем гша достигнуть гораздо больи оуГ,екта вуаж'душвкня, К ш глэето отнести: внутренний впброязо Ц»В контейнера и замену обычной подвески его ходовой части иа своннув; усовершенствованно конструкция клапана обратного и сг лэчного перевода и яакесенпа вибрэдоглпЗнруодих лэкрытп" на дет л корпус этих элементов; улучаешгая сборка секции трубопровода при необходимости, заключение; его в специальный козух из звуко ловдпглх к за ззукотзолдругаях мате опал оз. Такие мероприятия да о'>;окт от 15 дБ, а иногда к до 22 ,ттБ.

Зпброизогящ-я считается наиболее о'1'.тектквнкм и доступным тичеекпм ¡дзгодо.м гоумэглушевия. Она достигается г.утем умзяшекп кзэдаицпента ирохогдегжя акусгическэ.": энергии- при введении упр впбропзэллрущ.)^ прокладки на путях распространения генератора излучателю. Внутренняя виЗроизоляция - максимальное прибгже впбсэязэлпрувгцах устройств к гоноратору наиболее рациональна.

3 системах КПТ ее следует примеань в станциях приема-зтп депия - здось прием контейнера происходит на вибропзолпрущйй мопг.

3 работе рассмотрена гакпе возмо^юоть испольеезэнпя ::зго расчета элементов впбрэазоътшп:, кзлзгзпгшх в работа И.И.Клзкл "Борьба с щукэк и вибрацией на судах".

Бри установке станций призма-отправления на ппброизодягор

гкгаэтся зрнхзкт до 3-4 дБ, а воздуходузких агрегатоз - до 53. Правильно выполненный расчет виброизодящш воздуходувных згатзв а вэрно подобрашыз виброизолягоры дают ешпзяие зт-тб— ¡и до 20-25 дБ на отдельных частотах звукового .диапазона, 3 зтз прнзэдагс;; такая пего,дика.

При проходе трубопроводов 'тзрзз порзкригяя л ограждения кеоб-!мо исключать пзсткоз касаниэ трубопровод - строительная кэн-'яцгн. Зз пзо'ззаппз порэдачи колебательной энергии трубэпрово-иа конструкцию зданий и предотвращения э.зникноюная -дополни-лгого структурного гг/ма, места прохода трубопроводов через пз-<:!гяя и ограждения езздуег зиброизолировать посредство:.; рззипа-дэ-зт оррзкг до 5 дБ.

Звукоизоляция в системах КИТ пршюншла в тех случаях, когда !клз другие мотодц т могут обзепэчпть требуемого с:пг::з.тп!Я иу-тз ззтз в кратлче.дяах ситуагдях, т.к. это организационно ояэз-I зз лики сатрати.

■Л о готу '.:з?о.ду, в пзрггу;о зчзр-.дь, относятся :-:э;гухя для зоо->;дуз::нх агрзгатов,. если о:::: установлена яе з отдельном пэд:?п*>-• Транспортный трубопровод заключав! в такэЛ ко:г/х, если мотэдн ¡труктнэно-технологический, Енброазолящга и вибрздестйпрорзкпл «них условиях нз дгдвт ■-:злзе:лзгз эдикта. Мзгзди звукоизоляции пр;::.!зн:нп1 п в сгз;:т;:л:: прпег.'п-отпрзвлз-

.'.Ьгод впбрзг.зглодзн.нл дзе^зтзчн.о сг.рокэ '.' з^'октпвнз :зг.нз ¡пять в скотомах ШТ. Сл заклочазтзя в ¡глтззонн:; на п:юрнру:з-мзтал.сиеоклз поверхности коизгрундин обор.удгапнпл стдазль-:"гзр::ал с бзлгглгп; •^г/тр.знчтпд! пэг;:).тл1 сог.^багзглпзЯ о::?р-

3 результате этого укзгглигштоя стлтетгглт потерь кгд^..»-■::о.Ч энергии конструкции, подавляются со р ^ззплнеп::о колебания,

умэнылаегся передача звуковой энергии эг моста возбуждения к м. ту излучения,-улучшается звукоизоляция огравдзвщех конструкций •Метод впбропзг^эцекпя в контейнерном пневмотранспорте под меняется д-я сниаояия щугла.вабрецлИ слэдушеос источников: тпан портного трубопровода, клапана обратного, стрелочного перевода и станции приема-отправления. По::рцл12 наносят полностью ил:; частично в сочетании с конструктивно-технологически;.! методом.Д этой необходимо рзелгь, какое количество и на какую плоцадь ел ,дует Н£;лОсигь покрытие, используя при этом разработанную мэгод логиа 0ПТ11МЯЗЗЦШ1.

По своим конструктивны:.! особенностям, условиям экспгуагаг; оборудования, з системах конгз":перкогз пневмотранспорта пркии только аеегкис однослойные вибропоглодаюцие покрытия с коэ^иг, енто1Д потерь около 0,4.

Методы звукопоглощения в ТСКПТ в основном лршюккла длт с г-омия аэродинамического шума и используится д трубчатых глупит яях активного типа, спецяалыю разработанных длд саэшьЗпчшк у лозпй работа магистралей.

■ Сгролголько-ахохитекгурш'э могоды снижения шума в система?; КИТ цримзняатся редко. Когда требования и допуски па шум высок мод: о применять, в дополнение к остальным методам, локально о лпцовку стен зтзукопогдощаздпмл кокотрухцы:г.ш б мзете располо:-.е шумного источника, либо облицовку стон в помодзнпях воздуходув станции при недостаточной звукоизоляции имэидпхея стен и порея тки.

ОСЮВНЬЗ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И BBQ&1

I. В работе прозэдоны экспериментальные и теоретические исследования шумовых характеристик систем КИТ» предназначенных для аз?о:латдзацга .лезцэхозых транспортах перевозок на прздпрадгдах легкой дромнидоянсзгн.

йшз а со ледов ашя проводились зперзыз, ибо до настоящего зрэыенд нз было методов проектных расчетов по определению шумовых характеристик систем, a raise методов оптимального проектирования истец с заданны.® шудовша характеристиками.

Проведенные экспериментальные исследования систем и .ах анализ позволяй определить характер, спзктр л состав вЕброаг-уетп-чeciffix характеристик источников- дума а ьпйрацнз в система:-:, а • такге Еэслугзли всходным магэсдало:.: длл дздгаеЗиях теоретически:: нссдедозандЗ..

2-. 3 ходе георзтачаских псследозРядП: • а) получена акустические .мода.та грансяорг'ого трубопровода, стрелочного перевода, клапана обратного, станции прлема-отпг.ав.из-_ нал;

61 разработала методологи расчета кумов ого решила з ломецэ-

создаваемого отдедшаца паточнагаш система;

в) разработана методология zs¡6¿эакустзчесхш: расчетов системы тнхз-.Ьюрного пневмотранспорта па стадия лроехг/.роэг-кг.я;

г) рз сработала мз годэ летня олглмидьнггэ дрозктпровптгля систем с требузмЕмп суиэасш характеристиками;

д) рззработ- J мероприятия ь эарододзш осноиназ методу п ■ v'ЭД2Г23 до го-:.::з::брозасптз сясгегл КИТ. . <

0. Тс:::зт2Ч-зо:по моде,-:л асгз-хыкээ пума дают основание ут-33;;»",дагь, ЧТО }!2Л:'Ч20Г.Ш 30IÍ3M ВЗЗбуЗДЭНЗЯ ЗЭУКОПЯ МОДНОСТЬ Про-

пэтцЕояальна квадрату силн возбуждения I: поитя не завязи г от демг С^рования. Звуковая мощность, излучаемая зокоЗ изяучг :ля зависит от аоэ@кгязнта внутренних по?ер0, не увеличение коэйпциввго

т

потерь более чем Ю_х нецелесообразно, так как эффект снкхения шума кз очень зелпк, а затрата значительна. '

Сннкэяиа шума оборудования за счет увеличения механического импеданса также-не всегда оправдано, гак как при этом значагельи: узеличмаатся металлоемкость и масса конструкции,. что особенно ваако для транспортных трубопроводов, часто проходягнх па высоте в горизонтальном подоаэшш.

Для центральных глушителей аородинагяг'эсхого мума систем на. более целесообразна комбинация аз кзмэрк;тх глушителей (схлзгаадсх оук кишг >г-*?5.гг>т) и труочают глуилгзге2 активного типа (сшито щих шум средах и вы;оких частот).

Для создания мадэагумного оборудования сасгегд ХЯХ прцоадааа слсдуащиэ метода шупотлушения: конструктивно-.ехиологпчэсхнй; конструктивно-технологический в сочегакип с акустическими средст ваш, звукоизоляции, вибродоглощэнЕЯ, Бнброизоляцни, строительно акусги чеек;;2, звукопоглскекия.

4. Проведенные в работе Есслодозгш:-: 2 их результаты поззо-ют принимать проектно-консгругторскпе ргг-зшя систем с :гу.:ээ1г.:м характеристиками, удовлэтворявизмк требованиям сакптар;:их норм.

Это позволит значительно сократить сроки доводки и пуска в эксплуатации систем на объектах { на 0,5 - 1,5 года), снизить и: стоимости, а также улучшать условия труда обзлуглвакдего персон; да систем и рабочих предприятия.

5. Годовой экономически^ зК«1!Г от вдодроддл результатов научно-технических разработок, г.роведел'^х в дапкох работь, по

иной системе составит 79 тыс. руб., а при обычном объеме - 3

ШОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ СЕУЫШСШНО Б РАБОТАХ:

1. Царенко О.И. Методика экспериментальных исследовании щоеых характеристик оборудоЕогчш систем контейнерного пневмо-)анспорга. -Ы.: СКБ "Траяспрогресс", 1964.

2. Царенко О.И. Методика экспериментальных исследований гбрашгснннх характеристик оборудования систем контейнерного сеилотранспорта. - Ь!.: СКБ "Траяспрогресс", 1988.

3. Царенко О.И. Обобщение и анализ результатов исследований новых характеристик ГСК7Г и их злеменгоЕ. - '.!.: СКБ ."Траяспрог-сс", 1988.

' 4. Царенко О.И. Исследование гидроакустических характеристик разработка рекомендаций по щумовибрсзащите ТСКПТ я метода выбо-. . оптимальных вариантов проектно-кояструкторских решений систем минимальными уровнями шума и вдбрашш. - М.: СКБ "Транспрогресс",

5. Царенко 0.11., Ильинский Д..Я. Репеяие задачи снижения уров-2" шума и вибрация в контейнерных пяевмотранспортяых системах.-гориалы 17 Международной конференции в г. Варна, 1990.

' 6. Паренко О.И. Источники '¿¡ума в технологических системах 1тешерного пневмотранспорта.. Сб. Вопросы прочности, надекности лехаяики иашия, процессов и изделий т кстильной и легкой яромш-1Я0СТИ, йЗ, -№.: ВБИЛИ, 1991.-

истемы в год - 237 тыс. руб.

89.

Ротапринт МГ'Ш Зйяаз Я 426.