автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Исследование процессов шумоизлучения рельсового горэлектротранспорта с целью снижения их вредного воздействия на организм человека

Днепропетровский инженерно -строительный институт

па правах рукописи ГУБЕНКО Виктор Дмитриевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ШУМОИЗЛУЧЕНИЯ РЕЛЬСОВОГО ГОРЭЛЕКТРОТРАНСПОРТА С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ИХ ВРЕДНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

05.26.01 - Охрана труда и пожарная Безопасность

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степспи кандидата технических наук

Днепропетровск-1991 г.

Работа выполнена на Харьковской факультете института повшэ-нш! квалификации руководящих, работников и специалистов Гос.илком-хоза Украины

Научный руководитель - кандидат технических наук,

доцент К0Р1;К Б.М.

Официальные оппонент - доктор технических наук,

профессор ^УРАВЛКа В.П. - кандидат технических наук, доцент САСОНОВ В.В.

Ведущая организация - УкркоммунШМпроекг

Вацига состоится "__1991 г. в_ чао.

на заседании специализированного совета К 0£8.32.02 в Днепропетровском шшзнерно-с трои тельном институте по адресу: 320631, г. Днепропетровск,ул.Чернышевского, 24а, в аудитории 202.

О диссертацией моано ознакомиться в библиотеке института.

Отэыви (в двух экземплярах, заверенные печатью) проспи направлять ро адресу: 320631, г.Днепропетровск,ул.Чернышевского, 24а, дасИ, Ученый совет.

Автореферат разослан "• " 1991 г,

Учений секротарь специализированного совета

А.К. Карпухина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТА

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОГи!. Значительное влияние на эффективность с использования материальных и трудовых ресурсов играет обеспечение безопасных и безвредных условий труда. В немалой степени от условий труда зависит как здоровье трудящихся, так и количество и качество выпускаемой продукции.

Одним из основных факторов производственной среди и селитебной зоны, неблагоприятно влияющим на здоровье и работоспособность л.^дей, является шум повышенной интенсивности, который регламентируется ГССТ'аии системы ССБГ. /ровни городского иуиа возрастает за калдые 10 лет в среднем на 5 дБ и определяющим источником шума в городах является общественный транспорт. Поэтому вопрос о снижении транспортного шума в городах к настоящему времени стоит очень остро.

Наиболее шумный и" всех видов городского общественного транспорта является трамвай. Иум от двшкеьия рельсовых экипажей, имея высо-.ие уровни (до 9С дБ А), неблагоприятно воздействует на водителей, пассажиров и население. Однако в ближайшие 40-50 лет трамвайный парк крупных пропиленных городов ^удет неуклонно расти и обновляться, т.к. трамвай обладает наибольшей провозной способность и, является наиболее экономичным и наименее опасным из всех видов городского общественного транспорта. Ныне трамвай действует в НО городах СССР, его рельоо^ыз пути протянулись более чей на 12 тыс. км, а объеи перевозок составляет 10 миллиардов человек в год. Около 2С$ всех пассажиров городского транспорта пользуптся трамваем. В связи с этим, снижение вредного воздействия шуна при движении рельсовых экипажеП на организм водителей, пассажиров и населения, является первоочередной задачей при улучшении акустического режима в городах.

ЦЕЛЬ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЛ - разработка на основе комплексна исследований научно-технических решений по обеспеченно защиты работающих и окружавшей среды от гредного воздействия шума, генерируемого при движении рельсового горэлектротранспорта.

Поставленная цель достигнута решением следующих задач: определены основные факторы и источники возбуждения оуна прл движении трамваев; получены аналитические зачисииости, характеризующие прирост шумоиэлучения трамвае* от параметров стыков и просадок рельсового пути; на основе теоретических исследований определены основные критерии, влияющие на повышенное иумоизлучение рельсового

горэлектротралспорта;- выведена аналитическая зависимость, устанавливающая связь между усилием взаимодействия на стыке системы "колесо-рельс" и шуыоизлучениеы; разработаны новые конструкции малошумных рельсовых стыковых соединений; разработаны звукоизолирующие фальшборты проеыов колесных пар трамвайных вагонов; проведены лаг бораторные исследования по демпфированию боковых поверхностей рельсов.

НАУЧНАЯ Н0Ш2НА. При идентификации основных шумообразующих факторов при движении трамваев проведен теоретический анализ источников кинематического возбуждения, подтвержденный экспериментальной оценкой. 11олученкые аналитические зависимости акустической активности 'Год в зависимости от типа ТЬД и скорости движения позволяют ..рогнозировать их преимущественное использование на скоростных линиях и на городских маршрутах. Выведены аналитические зависимости прироста шуыоизлучения тр&мьаза от параметров стыков и просадок рельсов«о пути, основной смысл которых состоит в той, что, оная эти параметры, можно на стадии расчета или проектирования определять о.зддаешй прирост шуыоизлучения при движении по пути со стыками. Теоретически и экспериментально сбосновена связь акустических характеристик при движении трамвайного вагона с усилием взаимодействия, реализуемом при наезде колеса на стык рельса. Разработаны новые рельсовые стыковые соединения без разрыва поверхности катания.

1»?А1Ш1ЧЬСШ1Я ЦУШОСГЬ. Результаты теоретических и экспериментальных исследований по идентификации основных факторов и источников иуыа дри движении трамваев дают возможность их использования ь идченериых расчетах ожидаемых уровней звука и звуковых давлений как лри проектировании, гак и реконструкции экипажей и рельсового хозяйства с целью обеспечения акустической безопасности.

'-егод расчета шумовых характеристик рельсовых экипажей в зависимости от реализуемого усилил взашодействия при наезде колоса на сщк рельсов позволил разработать новые конструкции рельсовых сты-клвах соединений без разрыва поверхности катания, что значительно снизило виброакустическую активность трамвайных вагонов. Социально-экономическая еффективность разработок определена в условиях эксплуатации рельсового подвижного состава траывайно-троллейбусных уп-ра-дений.

РШИЗАДО В ПРОМЖ)ШНОСТИ. Основные рэзультаты диссертационной рабогц нашли применение в подразделениях Харьковского трам-вайно-троллейбусиого управления, а также на дистанциях пути Ш Украины.

Годовой экономический эффект от внедрения составил 630^0 руб.

Социальный аффект за счет снижения шума и увеличеш-.я плавности хода, пересчитанный в зкономическуп эффективность, составил для г.Харькова ориентировочно 4 млн.руб. в год.

НА ЗАЦиТУ ВЫНОСЯТСЯ: результаты теоретически и экспериментальных исследований по идентификации основных факторов и источников шума при движении трамваев; полученные аналитические зависимости акустической активности ТЭД в зависимости ог типа ТЭД и скорости движения, а такие аналитические зависимости прироста шумоизлучения трамваев от параметров стыков и просадгх рельсового пути; кинематическая модель взаимодействия подвкшого состава и рельсового пути; математическая зависимость ояидаешх уровней зв^.<а ог реализуемого усилия взаимодействия при наезде колеса на стык рельса; конструктивные решения новых малопукных рельсо::ах стыков без разрыва поверхности катания, а также звукоизолирующих фальшбортов проемов ко-лосных пар трамваев; результаты использования материалов диссертации при разработке и внедрении мероприятий по снижении шума на подвижном составе ТТУ.

ПУШШАЦИИ. По тсмо диссертации опубликована 21. печатная ра-

б0Та* СОДШАНКЕ РА о'''ТЫ

При движении на маршрутах горзлектрогранспорта трамваи генерируют шум, намного превыкащий допустише нормами уровни (до 90 дБА), неблагоприятно воздействуя на водителей, пассажиров и население городов. Анализ литературных источников и материалы собственных исследований показали, что вопросу оценки шумоизлучения трамваев с целью разработки шумоснижаэдих мероприятий до настоящего времени уделялось недостаточное внимание. Подавляющее большинство исследований носило экспериментальный характер.

Очень важное значение для разработки шуыоограннчивавдих каро-прнятий имеет идентификация основных иумгобразущих факторов к источников при движении рельсовых экипажей. Однако, такая идентификация основных источников самоизлучения при движении трамвайных вагонов исследователями почти нэ проводилась. Недостаточно внима-

b.

шш уделялось исследованиям по установлению функциональных зависимостей шумовых характеристик трамваев,от режимов движения и качества поверхности катания рельсового пути. В то -ке время уровни шума, порождаемые ударными процессами на стыках, достигают максимальных значений, и решение зтой задачи - в выявлении основных причин повышенного шуиа и в разработке мероприятий по его ограничению.

ари дзи«ении трлщаев электромеханическое преобразование энергии осуществляется с помощью тягового электрического привода, вклю-чаадего в себя тяговый электрический двигатель (Тс'Д), карданную передачу с дьуия шарнирами Гука, тяговый редуктор и, наконец, движитель - кинематическую пару трения "колесо-аелезнодорокный рельс", ¿ce указанные элементы, образуя кинематические пары, неизбежно имеют технологические и конструктивные несовершенства (такие, например, как дисбаланс карданного вала, кинематическая погрешность зубчатого зацепления и др.). при вращательном движении кинематических nup а изменяющемся от нуля до T/V. диапазоне скоростей, от кинематических пар в соответствующих частотных диапазонах следует ожидать иозникноьения вибраций и шума.

Частота кинематического возбуждения вибраций и шума может быть определена как линейная функция скорости Ч . Частоты кинематического возбуждения основных источников генерирования шума определяется по формулам:

Í^V-Y. «> íz-^t-'-Y, O)

I Нг. '£«, A

г,"

где - частота кинематического возбуждения пары "колесо-рельс";

í-v'fi CCGTBüTCI'B£'ii10 час юти кинематического возбуждения шуыа; пари зубчатых колес низкой ступени скорости, пари зубчатых колес высокой ступени скорости и частота, обусловленная дисбалансом карданного Bajfajz^.ij- число эубьев ведущего вала редуктора, число зубьев на зубчатых колесах промежуточного вала редуктора, число зубьев зубчатого колеса оси тележки; $ - диаметр колеса; "У -линейная скорость движения вагона.

Неравномерность вращения двухшарнирной карданной передачи оценивается по формуле;

(Б)

где _ ^ - угол "излома" между валом Тод и валом редуктора;

~ Угол поворота и скорость вала электродвигателя; ^ скорость вращения вала редуктора.

Из формулы (5) видно, что при повороте ведущего вала 'ГОД (с постоянной угловой скоростью на угол У0° скорость вращения ведомого вала тягового редуктора будет изменяться от ^¡/Спау -своего максимального значения до 4*1'Ьи у -минимального. Ото изменение скорости происходит по косинусоиде с длительностью периода -X радиан.' Значит кинематическое возбуждение данного вида мотаю выразить зависимостью:

+ а«, _

2з1П>'у» (о)

где - частота кинематического возбуждения шума карданной передачи.

Экспериментальная оценка факторов возбуждения вума и вибрации представлена на рис. I. Амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) рассмотренных источников шума построены на основании экспериментальных данных в зависимости от частоты вращения в пересчете на линейную скорость дви-кения. Как следует из .'.ЧХ, при увеличении скорост.. движения наблюдается общая тенденция возрастания шума. Тем не менее, максимумы по составляющим шума от отдельных источников не обязательно. совпадают с максимумом излучения шума от всего привода в сборе. Например, экстремальное значение шума от ТЭД при скорости Ю км/ч "отстает" от максимума излучения шума всем приводом в сборе на этой же скорости и спектры шума почти полностью совпадают при скорости 40 юл/ч. Полученное наблюдение согласуется с предварительным анализом факторов и источников возбуждения шума. Действительно, при увеличении оборотов двигателя частота его вибраций должна увеличиваться. При скоростях 30-40 км/ч имеем максимальный уровень шумоизлуче-ния в октрчной полосе 5Ш Гц, т.е. на частотах, близких к частоте изгибно-крутильных колебаний якоря двигателя.

На основании экспериментальных донных, обработанных по ШК, выведены алроксимирущие зависимости уровней звука дЬА для двух типов ТОд: отечественного ДК-259Г (тр.КТМ-5МЗ) и чехословацкого ТВ-022 (тр.Т-ЗМ). Уровень звука для ТЙ-02Я: зависит от оборотов по линейной апроксимирущей зависимости:

= 0,0033«.+ 7й,34, (7)

Ю км/ч

V = 20 км/ч

1С00

^ ,дГ. V = км/ч ЮГ

тл

125 -500 2СОО 6000 125 500 2000 8000 125 500 2000 5000

Риал.':. Амплитудно-частотные характеристики сонных источник

I - тележка в сборе; 2 - теговый редуктор; 3 - процесс качения, « - тяговый эл.ктродви _

■гатель; 5 - карданный зал

где L(rO -уровень звука тягового двигателя ТЕ-022, дБА; а -обороты двигателя. Апроксимирущая кривая для М-Р.59Г в ограниченном диапазоне скоростей близка к параболлической:

« 2,22 ». I(T5-t\a. + Орбп+ 45,47, (В)

LC")- уровень звука тягового двигателя ДС-259Г, дЕА.

Анализ зависимостей позволил установить, что в условиях городских маршрутов двигатели отечественного производства генерируют меньше уровни звука чем чехословацкие, а на скоростных магистралях, наоборот» Таким образом, на основании полученных характеристик ТЭД сделан вывод о преимущественном использовании вагонов чехословацкого производства на скоростных линиях, а отечественных - на Городских маршрутах при невысоких скоростях сообщения.

"Вклад" в Общий, фон тягового привода шума от карданной передачи становится существенным при скоростях близких к 40 км/ч. Это обстоятельство объясняется тем, что' частота кинематического возбуждения шума От ТЭД , и от карданного вала имеет краткость равную I и 2§ т»о. частотный диапазон мука здесь обуславливается резонансом первой и второй форм крутильных колебаний систем тягового привода с собственной частотой 400-600 Гц: I - проявление собственного дисбат лаиса карданного вала с оборотной частотой; 2 - проявление факта перекладки крестовин карданного вала.

АЧХ тяговых родукгорой практически при всех скоростях движения имеют стабильный экстремум на околорезонаЛсНй1 частоте 500 Гц* Это позволяет сделать вквод о том, что в исправном состояний редуктор вносив стабильный В1£Лад в общий шумовой фон телбйки, причем на низких скоростях движения, ö соответствии с зависимостями для , fs , именно он возбуждает резонанс тягового привода основной частоты (коэффициенты в формулах для fnyfs выше)»

Из приведенных зависимостей для основных источников шума при движении трамваев особое место запинает шум, излучаемый двюителем-кинематической па£ой "колосо-рельс*. Во-первых, он в наибольшей степени претерпевает изменения в зависимости от скорости давления. Во-вторых > его проявление обусловлено не только фактором крутильных вибраций, но и вертикальными колебаниями подпрыгивания, галопирования и т.д. Поскольку шумокзлученио кинематической пари "колосо-релЬс" в наибольшей степени зависит от скорости движения трамваев и при скоростях* близких к 40 км/ч и более♦ начинает маскировать все остальные оуш тягового привода, автор в дальнейгом при проведении исследований уделил особое внимание этому яв; зигаз.

10.

Максимальных значений шум рельсовых экипажей достигает при проезде ими рельсовых стыков (температурных компенсаторов) с разрывом поверхности катания. На стыках уровни звука увеличиваются на с(-12д*-Л. Нет сомнения, что в шумоизлучении участвуют как телекки, так и рельсовый путь; и, в первую очередь, такие параметры рельсового пути как стыки, зазоры в них, просадки и волнистость. Автором были составлены гистограммы пареметров качества рельсового пути на участках маршрутов и соответствующие им осциллограммы шумовых характеристик трамвайных вагонов. Затем по методу множественной корреляции были установлены аналитические зависимости прироста шумоизлучения трамваев от:

а) средних ьеличин просадок и зазоров в стыке

Lont = L-vp + 0,3б£,+0,03Ii , (с,)

где Lo». - ожидаемый шумовой фон внутри вагона,д.л; Ltp - шумовой фон внутри вагона при движении по бесстыковому пути, дпА; -

соотьетственно средние величины просадок и зазоров в стыке, мм;

б) количества стыков на 100 ы рельсового пути

Дь = 0,062.2 +<,269 ¿П.Х , (10)

где А L - средний прирост шумоизлучения трамваев,дЛ; X - количество стыков на lv,0 м пути. Ьолученные зависимости можно применять на стадиях расчета, проектирования или реконструкции релосового хозяйства с тем, чтобы определять ожидаемый прирост шумоизлучения трамваев при движении по пути со стыкамл.

при эксплуатации современного трамвайного парка и строительстве скоростных магистралей намечается тенденция .к росту скоростей, йри этом фактор шумоизлучения кинематической парой "колесо-рельс" приобретает решающее значение, и особенно при проезде стыков.

Среди многочисленных параметров показательным с точки зрения (щенки виброакустических процессов является усилие р , развиваемое в момент удара колеса о стык. Действительно, акустическая мощность, излучаемая в иоыент удара на стыке, является функцией от Р . Поэтому, лрезде чем приступить к теоретическим иссладова-НШЭ4 шумоизлучения контактной системой "колесо-рельс" в момент удара на стыке, необходимо определить усилие, возникающее в зоне удара. Ьа основу рассмотрения процесса ударного взаимодействия колес т. амваев и рельсового пути принята система, ¿.ключакщая лишь непосредственно контактирующие тела, т.е. система, в которой выпол-

няются законы сохранения количества движения и момента количества движения. На рис.2 приведена такая схема линейной динамической модели вертикальных колебаний трамвайного вагона.

Исследуя первоначально кинематически относительное движение колеса на неровности типа "стык рельсов" и переходя затем к эквивалентной сило инерции необрессоренных масс колесной пары получаем аналитическое выражение зависимости усилия взаимодействия колеса с гранью рельса на стыке от параметров движущегося: вагона:

р„ = е+р = -'~г-

^ г-г

где Рт - суммарное усилие взаимодействия, Н; С- - статическая составляющая усилия взаимодействия, И; - относительная неровность стыка рельсов (ступенька-перепад на стыке, мм; Л -эквивалентная жесткость верхнего строения пути, Н/м; с - вертикальная .жесткость подрезиненных колес, Н/м; т - масса необрессоренных элементов колесной пары, Н с^/м; г - радиус ходового колеса по кругу катания, м; V - скорость движения вагона, м/с. Числитель и знаменатель выражения Ш) в совокупности представляют динамическую составляющую усилия взаимодействия на стыке - Р .

С целью проверки достоверности теоретического представления суммарного усилия взаимодействия при наезде колеса на стык были проведены экспериментальные исследования. дг;я решения экспериментальных задач был разработан и смонтирован стенд, представленный на рис.3. Стенд представляет собой специально изготовленную тензо-метрическую балку I, жестко связанную со свободным концом рельса 2 так, что при наезде колеса на рельс балка I воспринимает силу взаимодействия Рх в средней своей части. Тензорезисторы расположены на участках равного сопротивления балки,причем один датчик наклеивался снизу, а другой - сверху балки с целью удвоения полезного сигнала. Сигнал разбаланса усиливался тензостанцией и регистрировался. Результаты измерений подвергались статистической обработке и дали вполне удовлетворительную сходимость для опытных и расчетных данных (разброс значений эксперте: та не превышает о>).

На следующей этапе исследований определялось шумоизлучение б момент удара колеса на стыке б зависимости от реализуемого усилия взаимодействия. 3 общ?м виде ату зависимость можно представить в виде = крл , где - уровень звукового давления,

LZ.

Рис.2, Схр.иа линейной динамической модели вертикальных колеОанив трамвайного гагоНа

взаимодействия колеса, с рельсэм на стыке: 1 - тензо-мотркч'.схая.ОАЛКа; ¿ - рельс; 3- текзорезигторы; Ч - спорк балки; 5 - £>/нламенг

нерируешй при соударении двух тел, дБ; к, а - параметры гипо-тической аппроксимации данной зависимости. Такой характер пред-авления связан с физическим условием прохождения кривой через ,чало координат, В подобных задачах применим метод аналитического нструирования составных кривых, основанный на квазифинитнек пре-разованиях функций, т.е. взаимооднозначных преобразований.

С целью установления функциональной зависимости между L и Р ло экспериментально получено корреляционное поле их значений, едварительный регрессивный анализ данных эксперимента предпола-л параболлическую аппроксимацию y = qx2+E>x+c методом наименьше квадратов. При этом автор столкнулся с особенностью, характер-¡1 для данной задачи. Величина коэффициента а при высшей сте-:Ш аппроксимирующего полинома принимает значения, близкие к нулю, этому логично было принять в качестве линии регрессии по 4iHK пря-о si=f(x)=.cix + £> . Это обстоятельство позволило существенно ростить задачу. Проведя промежуточные операции, получаем единое ишение кусочно-линейной регрессии:

' K-цКг.- соответственно угловые коэффициенты первой и второй «ий регрессии; р* - точка пересечения составляющих линий per-;еии. Полученная зависимость проста и удобна при решении практи-:ких задач. Реализация ее на ЭВМ не вызывает трудностей.

Универсальность функциональной зависимости иумоизлучения траы-!В от усилия взаимодействия на стыке заключается не только в при-1ке ее к стниовша соедушвниям, а и к любым неровностям, которые >ут встречаться в рельсовом пути (кавитация, волнистость поверх-ти катания и др.). °

Основные результаты теоретических и экспериментальных исследо-ий, расчетные формулы достаточно точно отратаят акустическую ивность рельсового горэяектротранспорга. Положительные резуль-ы эт1 к исследований позволили разработать новые конструкции рель-ых стыковых соединений без разрыва поверхности катания, а также коизолирутоцие фальшборты йроеыов колесных пар. Применением раз-оганных безударных, малошумных рельсовых стыков удалось исклю-ь как ударные нагруэкн, так и прирост шумоизлучения трамваев зтыках, Акустическая эффективность новых стыков составляет 406 на средних и высоких частотах. Разработанные стыки демонстри-ились на ВДНХ УССР и были оценены дипломом третьей степени.

Поскольку основной поток звуковой энергии создается при качении тележки, работе ходовых чалей и излучается в проеш колесных пар кузова, одним из способов снижения этого шума явилось экранир« вание этих проемов звукоизолирующими фальшбортами. Акустическая эффективность разработанных фальшбортов в большей степени проявляется на высокочастотных диапазонах, составляя 5-6 ди, и в меньшей мере на средних частотах, составляя 3 да. Попутно установлено, чт< фальшборты при двинении трамвайного вагона существенно предохрани ТоД и тормозные барабаны от попадания воды и грязи, увеличивая срок их службы; улучшается внешний вид вагсна и повышается безопа< ность эксплуатации трамваев на линии.

Известно, что эффективность противошумовых мероприятий, заме1 но возрастает, если они разработаны на стадиях проектирования или реконструкции. В этой связи основные результаты диссертационной р) боты нашли применение при ремонте подвижного состава и реконструк' ции пути Харьковского ТТУ и ТТУ Украины. При этом использовалось прогнозирование ожидаемых уровней звука при выборе технологически; параметров рельсового пути и режимов движения подвижного состава.

Разработанные автором конструкции успешно прошли испытания и внедрены в производство. Разработанные мероприятия по ограничению цг-моизлучения при движении рельсовых экипажей составляют единую с: стему, их комплексное применение позволяет снизить шумовой фон тр; ваев на Ь-Ч до. Таким образом существенно улучшается шумовая обет, новка современного промышленного города. Обдай экономический эффе от внедрения разработок составил 63 тыс.руб. Социальный эффект за счет снижения шума и увеличения плавности хода, пересчитанный в э комическую эффективность, составил для г.Харькова ориентировочно 4 млн. руб.

Результаты проведенных диссертантом исследований могут быть использованы и в других системах рельсового подвижного состава, о частности, в метрополитене и на железной дороге.

основные вывода

I. Шумовой фон в кабинах и снаружи трамвайных вагонов превышает допустимые ГоСТ"ом уровни и основным шумообразущим фактором являете.-, целенаправленное преобразование электрической энергии тя говоЯ подстанции з ьлектромеханиче-.кую посредством тягового приво да, екяЕчакпего: тяговой электродвигатель, карданную передачу, тя эсЯ редуктор к кинематическую пару "колесо-рельс".

2. Экспериментальной оценкой факторов возбуждения шума и вибрации установлено, чго при увеличении скорости движения наблюдается тенденция возрастания шума всех источников. Причем, максимумы по составляющий шума от отдельных источников не обязательно совпадают

с максимумом излучения шума от всего привода в сборе. Выведены аналитические зависимости шума ТоД отечественного л чехословацкого производства от скорости вращения якоря. На основании полученных характеристик сделан вывод о преимущественном использовании вагонов чехословацкого производства на скоростных линиях, а вагоны отечественного производства целесообразно использовать на городских маршрутах при невысоких скоростях сообщения.

3. При скоростях движения трамваев до 40 км/ч основными шумо-образующими факторами являются: работа ТоД, редукторов и карданных передач. При скоростях движения 40 км/ч и более шумоизлучение кинематической пари "колесо-рельс" начинает маскировать все остальные шумы тягового привода и решающим фактором в этом шумоизлучении являются параметры качества поверхности катания рельсового пути (просадки, голнистость, стыки, ширина зазоров в стыке, количество ошков),

4. Ори проезде трамваями стыков шумовой фон увеличивается на 3-12 д^. Автором выведены аналитические зависимости прироста лумо-излучения трамваев от средних величин ступенек и ширины зазора в стыке, а также от количества стыков на ЮО м пути.

5. Показательным с точки зрения оценки виброакустических процессов является условие Р , развиваемое в момент удара колеса о стык. Получена теоретическая зависимость усилия р от факторов, характеризующих динамику движущегося вагона. Сравнение расчетных значений с экспериментальными данными дало удовлетворительную сходйюсть.

0. Установлена аналитическая зависимость между усилием взаимодействия на стыке системы "колесо-рельс" и иумоизлучением трамваев. Универсальность функциональной зависимости заключается не только в привязке ее к стыковым соединениям, а и к либым неровностям, которые могут встречаться в рельсовом пути (кавитация, волнистость поверхности катания и др.).

Полученная зависимость позволяет на стадиях расчета, проектирования или реконструкции определять шумоизлучение трамваев при проезде вертикальных неровностей рельсового пути, разрабатывать мероприятия по ограничению шума, а также оценивать эффективность предложенных мероприятий.

1>аэируясь на теоретических и экспериментальных исследованиях

проведенных автором, были разработаны надежно функционирующие безударное, малошумные рельсовые стыки (температурные компенсаторы). В основу был положен принцип непрерывности поверхности катания при проезде колесом стыка. Помимо социального эффекта, при примене нии разработанных стыков достигнут и экономический эффект по сравнения с применяющимися ранее базовыми. Экономия себестоимости одного комплекта разработанных стыков равна 63,67 руб., в том числе уменьшается расход металла на 150 кГ.

Разработанные стыки демонстрировались на ВДНХ УССР и были оце нены дипломом третьей степени.

Ь. Поскольку основной поток звуковой энергии создается при работе ходовых частей и излучается в проемы колесных пар кузова, были разработаны и внедрены звукоизолирующие фалыдборты проемов колесных пар. При эксплуатации фальшбортов установлено, что, помимо акустического эффекта' они существенно предохраняют ТЭД и тормозные барабаны от попадания воды и грязи, увеличивая срок их слуя бы.

S. Разработанные научно-техшгческие решения вне,дрены d Харьковском ТТУ и в ТТУ Украины. Результата проведенных диссертантом исследований могут быть использованы и в других системах рельсово-пэдвижного состава, в частности, в метрополитене и на железной дороге. Помимо социального эффекта при внедрении разработок получен и годовой экономический эффект в 63 тьк-.руб. Социальный эффект за счет снижения шума и увеличения плавности хода, пересчитанный в экономическую эффективность, составил для г.Харькова ориентировочно 4 млн.руб. в год.

Результаты проведенных диссертантом исследований могут быть использованы и в других системах рельсового подвижного состава, з частности, в метрополитене и на келезной дороге.

ОСНОВНЫЕ 110ЛСШШ ДИССЕРТАЦИЙ ОПУгйШСОШЫ В CJiЗДЙЩХ РАшТЛХ:

1. Коржик L.M., Губенко В.Д.» Жигло Ю.И. Исследование шума тр мвайнкх гагонов РЬЗ-6 и Т-3. Сб. "Производственная среда и интенсификация технологических процессов",-Киев/'Знание",1976,с.19-20.

2. Губенко В.Д. .Коржик Ь.к. Уровень сума можно снизить, й, "¡'ородекге хозяйство Украины",Киев,l?3,1976,с.ЭТ.

о» Кортик ..) Голубенио Б.Д.«Котлицкий Я.С. Трамвай может бы ь-екее ыукккм. а,"Городское хозяйство Украины",-Киев,с,37-3

4. Коржик Б.Id.,Губенко В.Д. Зависимость шумовых характеристик трамваев от режимов движения и способа укладки рельсового пути.Сб. "Наука и техника в городском хозяйстве",-Киев ,Ш1К11» ГХ,вып.39,1у7с(, с.39-45.

¡5. Губенко В.Д..Коржик Ь.М. Исследование шумо-вибрационных характеристик трамвайного парка с целью их оптишиации.Тезисы доклада Iii всесоюзной межвузовской конференции "Проблемы охраны труда",-Кишинев, I97ö, с .106.

6. Губенко В.Д. ,Кор*ик о.LI Так шума меньше. Ж,"Городское хозяйство Украины",-Киев ,1979 ,??4, с .30.

7. Коржик 6.1.1. .Губенко В.Д. Исследование и анализ основных шу-мообразуадих источников при движении трамвая. Сб."Наука и техника

в гор.хоэ-во",-Киев,ШКГИ ГХ,вып.42,1979,с.45-48.

о. Губенко В.Д. зависимость шумоизлучения трамваев от параметров качества рельсового пути. Сб."Наука и техника в гор.хоз-вз", Киев,НйКТИ ГХ, вып.42,1у7&,с.52-53.

у. Губенко В.д, и др. Звукоизолирующие фальшборты проемов колесных пар трамваев, Инф.листок ХиДТИ,-Харьков.№137-79.1979.

Iü. Коржик d.M., Губенко В.Д. Снижение шумоизлучения контактной системы "колесо-рельс". Тезисы докл.республиканской н-те?;л.конференции; Метрополитен и планировка крупнейшего города,Харьков,19о0, C.I2Ü-IE9.

11. Губенко В.Д. Снижение шума рельсовых экипажей демпфированием рельсов. Тезисы докл.респ.н-техн.конф: Метрополитен и планировка крупнейшего города,-Харьков,ISdO,с.130.

12. Коржик d.M..Губенко В.Д. Разработка и проведение мероприятий по стженив уровня шума при проектировании,строительстве и rt эксплуатации рельсовых путей. Тезисы докл.всес.нттехн.совещания; 1ути совершенствования механизации трудоемких процессов в путевом соэ-вэ трамвая,M,I9oO,c.d-I2.

13. Губенко В.Д.Оценка прироста шумоизлучения трамваев в за-шсшости от количества стыков в рельсовом пути. Сб. "Наука и тех-шка в гор.хоз-ве",-Киев,11ИНТИ ГХ,вып.45,1<)о0,с.00-Ь2.

14. Коржик Ь.М..Губенко В.Д. малошумные соединения. Ж,"Город-:кое хозяйство Украины",-Киев,№2,I9dI,с.2d-29.

15. Коржик Б.№..Губенко В.Д..Голендер В.А. Определение сушар-юго усилия взаимодействия при наезде колеса трамвая на стык. Сб. 'Наука и техника в гор.хоз-ве",Киев,Ш';КГ1; Гл,вып.4u, 19о1,с.44-4?.

16. Губенко В.Д.,Жигло Ю.И. Снижение акустической активности рельсового городского электротранспорта. Тезисы докл. У респ.научной конф: Борьба с вредным воздействием шума и вибрации,-Киев, 19Ы, с. 103-104.

17. Коржик Б.¡А. .Губенко В,Д.,лигло Ю.й. Исследования по ограничению шумоиэлучения рельсового ГЗТ. Сб."Наука и техника в гор. хоз-ве",- Киев.НШта ГХ,вып.51,19о2,с.ЗЗ-ЗБ.

16. Губенко В.Д. Вывод аналитической зависимости шумоиэлучения при наезде колеса трамвая на стык рельса. Сб."Наука и техника в гор.хоз-ве",-Киев,НМКТИ ГХ,выл.51,19В2,с.23 -32.

19. Губенко В.Д. Исследования по снижению акустической активности трамваев и рельсопого пух'и. Тезисы докл. 1У всес.межвуз.конф: Проблеш охраны труда,-Каунас,1982,с.178-179.

20.Губенко В.Д.,Коржик Б.Ы. Параметры, определякщиз шумо-излученис при проезде колесом мтыка. Сб: Развитие и соверш.гор. стр-ва и хоз-ва,-Киев,1991,с.162-171.

21. Губенко В.Д..Коржик В.М. Снижение виброакустической активности рельсов демпфированием их полимерами. Тезисы докл.111 респ. н-техн.конф: Применение пластмасс в строительстве и .городском хозяйстве,- Харьков,1991;с.129-131. .