автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Минимизация шумовых отходов в производственной системе посредством автоматического управления вибрациями

кандидата технических наук
Ольховец, Светлана Ильинична
город
Москва
год
2006
специальность ВАК РФ
05.13.06
Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Минимизация шумовых отходов в производственной системе посредством автоматического управления вибрациями»

Автореферат диссертации по теме "Минимизация шумовых отходов в производственной системе посредством автоматического управления вибрациями"

На правах рукописи

Ольховец Светлана Ильинична

МИНИМИЗАЦИЯ ШУМОВЫХ ОТХОДОВ В ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЕ ПОСРЕДСТВОМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВИБРАЦИЯМИ

Специальность 05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (технические системы)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2006

Работа выполнена на кафедре «Инженерная экология и безопасность жизнедеятельности» Московского государственного технологического университета «СТАНКИН».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Шварцбург Л. Э.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Веселов О. В.

кандидат технических наук, доцент Иванов Г.Н.

Ведущее предприятие: ОАО «Станкоагрегат»

Защита состоится «28» декабря 2006 года ъ10 часов на заседании диссертационного совета К212.142.01 в Московском государственном технологическом университете «СТАНКИН» по адресу: 127055, г. Москва, Вадковский пер., За.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного технологического университета «СТАНКИН».

Автореферат разослан «27» ноября 2006 года.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук

Тарарин И.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Шумовые отходы (шум) являются одним из факторов, сопровождающих практически любой производственный процесс, и в значительной степени характеризующих его качество с точки зрения воздействия на окружающую среду и человека.

Неблагоприятные воздействия шума предопределяют комплекс мер, направленный на снижение шума, которые предпринимают разработчики конструкций и технологий, специалисты в области безопасности и комфортности труда, защиты окружающей среды. Данные меры представляют собой различного рода конструктивные приемы, технологические и защитные мероприятия. Действительно, источником образования производственных шумов механического происхождения является взаимодействие элементов механической системы технологического оборудования производственной системы, их дисбаланс, погрешности формы и поверхности, а, значит, уменьшение шума основано в основном на совершенствовании технологического оборудования производственной системы и за счет этого сокращении образования шума в источнике возникновения.

Однако, большое распространение в промышленности получили методы, основанные на поглощении шума на пути его распространения, такие как звукоизоляция, звукопоглощение, то есть методы пассивной защиты от шума.

Вместе с тем, перспективными представляются технические методы снижения шума. Так, как одним из источников образования шума являются вибрации в кинематических цепях технологического оборудования производственной системы, то задача установления взаимосвязи между шумом и вибрацией и управление шумом посредством автоматизированных систем управления вибрациями является актуальной задачей автоматизированного производства. Особенно большое значение это имеет для кинематических цепей технологического оборудования производственной системы, содержащих в своем составе зубчатые передачи.

Общая методика исследований

Исследования проводились с использованием основных положений теории эксперимента, теории математической статистики, теории технологических машин. В экспериментальных исследованиях применялись современные методы измерений, а обработка результатов экспериментального исследования осуществлялась с использованием вычислительной техники.

Научная новизна работы заключается в

• установлении взаимосвязи между шумом и вибрациями в кинематических цепях технологического оборудования производственной системы;

• разработке алгоритма функционирования автоматизированной системы минимизации шума посредством управления вибрациями в кинематических цепях технологического оборудования производственной системы;

• применении магнитострикционного эффекта для снижения шума в производственной системе.

Практическая ценность работы заключается в

• методике построения автоматизированных систем минимизации шума посредством управления вибрациями в кинематических цепях технологического оборудования производственной системы;

• методике экспериментальных исследований, устанавливающих взаимосвязь между шумом и вибрациями в кинематических цепях технологического оборудования производственной системы.

Реализация работы

Результаты работы использованы в выполнении практических работ, связанных с методами снижения шума на производстве, а также в учебном процессе кафедры «Инженерная экология и безопасность жизнедеятельности» МГТУ «СТАНКИН» и в системе повышения квалификации.

Апробация работы

Результаты работы были доложены и обсуждены на 2-х международных конференциях «Производство. Технология. Экология. — ПРОТЭК» в 2005 и 2006 гг., а также на заседаниях кафедры «Инженерная экология и безопасность жизнедеятельности» МГТУ «СТАНКИН».

Публикации

По теме диссертационной работы опубликовано 4 печатные работы.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, общих выводов и списка использованной литературы. Работа изложена на страницах, содержит 20 рисунков, 04 таблиц; список литературы включает в себя ^^наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обосновывается актуальность диссертационной работы, научная и практическая значимость, дается общая характеристика работы.

В первой главе приведен анализ основных источников образования шумов в производственной системе, показаны разновидности производственных шумов, их характеристики, представлен обзор научно-технической литературы, посвященный проблеме защиты от шума в производственной системе. Сформулированы цель и задачи работы.

Вопросам изучения шума в производственной системе посвящены работы большого числа авторов: И. И. Боголепова, Л. А. Борисова, В. И. Заборова, И. И. Клюкина, М. П. Козочкина, П. Н. Кравчуна, Н. И. Левитского, Е. Я. Юдина и других авторов. Анализ данных работ показал, что шумы в производственной системе представляют собой механические, электромагнитные, аэродинамические и гидродинамические шумы. Источниками данных шумов являются раз-

нообразные процессы, которые способствуют возмущению упругой среды. К этим процессам следует отнести:

• взаимодействие различных деталей в механизмах технологического оборудования производственной системы, что является причиной образования механических шумов;

• колебание деталей и элементов электромеханических устройств под действием электромагнитных полей, в результате чего образуются электромагнитные шумы;

• взаимодействие вихревых потоков в газах, в результате чего образуются аэродинамические шумы;

• разнообразные процессы, происходящие в жидкостях, которые являются причиной образования гидродинамических шумов.

Производственный шум оказывает негативное воздействие на физиологическое состояние человека. Шум отрицательно воздействует на слух, при действии шума снижаются способность сосредоточения внимания, точность выполнения работ, связанных с приемом и анализом информации, производительность труда.

Источником образования механических шумов является взаимодействие различных подвижных деталей механизмов технологического оборудования производственной системы. Таким образом, источниками механических шумов являются вибрации в кинематических цепях технологического оборудования производственной системы, что создает предпосылки для решения задачи уменьшения шума посредством уменьшения вибрации.

В работе рассмотрены методы уменьшения вибрации в производственной системе. Исследованию методов защиты от вибрации были посвящены работы И. И. Вульфсона, А. А. Гусарова, Ф. М. Диментбсрга, М. 3. Коловского, К. В. Фролова и других авторов. Проведенный анализ научно-технической литературы показал, что современная промышленность обеспечивает высокую эффективность уменьшения механических колебаний деталей механизмов технологического оборудования производственной системы, основанную на балансировки механизмов, демпфировании, динамическом гашении, виброизоляции.

6

В соответствии с изложенным цель работы заключается в минимизации шумовых отходов в производственной системе.

Для достижения цели в работе поставлены следующие задачи:

• проанализировать основные источники образования шума в производственной системе;

• экспериментально определить взаимосвязь шума в производственной системе с вибрациями в кинематических цепях технологического оборудования производственной системы;

• разработать алгоритм функционирования автоматизированной системы минимизации шума в производственной системе.

Вторая глава посвящена экспериментальным исследованиям взаимосвязи между шумом и вибрацией в прозводственной системе, установлению качественной и количественной взаимосвязи между параметрами, характеризующими шум и вибрации. Представлена методика экспериментального исследования.

Исследования проводились на экспериментальной установке, схема которой представлена на рис.1. В качестве источника образования шума и вибрации рассматривался вращающийся ротор I, жестко закрепленный на основании II. Параметры, характеризующие шум измерялись посредством шумомера, а параметры вибрации — посредством виброметра. На основании установлен виброизмерительный преобразователь III, предназначенный для преобразования механических колебаний в электрические сигналы, поступаемые в виброметр для дальнейшей обработки. Изменение значений параметров вибрации ротора, приводимого во вращение электродвигателем, осуществлялось посредством введения дисбаланса, величина которого определялась величиной и положением крепления исспользуемых грузов, представленным позициями 1,2, 3.

Методика проведения экспериментальных исследований включает в себя три этапа. Первый этап состоит в балансировке ротора, представляющий собой процесс приведения неуравновешенного ротора в состояние равновесия посредством определения значений и углов дисбаланса и уменьшения их посред-

7

Шумомер

Рис. 1. Схема экспериментальной установки.

ством корректировки масс. Для ротора дискообразной формы, масса которого размещена в основном в одной плоскости, достаточным являлось проведение статической балансировки, основанной на приведении центра масс ротора на ось вращения посредством определения корректирующей массы, устанавливаемой в одной плоскости коррекции в определенной угловой корректирующей позиции.

При балансировке ротора параметры, характеризующие вибрацию, определялись посредством виброметра модели ЦБ1. Вибрация оценивалась по значениям виброскорости (к, мм/). Процесс балансировки состоял из последовательного определения начального значения дисбаланса вращающегося ротора, которое соответствовало значению виброскорости (ро = 6,17м"/), последующего определения суммарного дисбаланса (К0_ р), складывающегося из начального дисбаланса и из дисбаланса (Ур), вызванного добавлением пробного груза М = 342,32мг, закрепленного в положениях 1, 2, 3 (к, =16,08*™/, у2=4,32мм/, у3 = 13,03^), и определения величины корректирующей массы Мкорр = 212,48мг и угла крепления корректирующего

груза <ркорр =9,55°. Таким образом, крепление груза массой Мкорр в положении tpK0рр от положения 2 в направлении положениия 1 обеспечит наименьшее значение дисбаланса ротора.

В результате проведения балансировки ротора установлено, что положение крепления грузов 1 характеризуется наибольшим значением дисбаланса ротора, а положение 2 — наименьшим значением дисбаланса ротора, увеличение массы пробного груза в конкретном положении его крепления способствует увеличению уровня дисбаланса ротора, что подтверждалось увеличением значения виброскорости.

Следующим этапом экспериментального исследования являлось установление взаимосвязи между уровнем звукового давления и виброскоростью. Изменению уровня дисбаланса ротора способствовует изменение массы используемого груза в конкретном положении его крепления. В процессе измерений использовалось 11 грузов массой от М = 342,32мг до М — 954,73мг. Измерения проводились в двух положениях крепления 1рузов, характеризующих максимальное и минимальное значение уровня дисбаланса ротора, определенных в процессе балансировки. Таким образом проводились два независимых цикла измерений, где первый цикл измерений характеризовался креплением грузов на роторе в положении 1, а второй цикл — креплением грузов в положении 2, отстоящий от положения 1 на 180°. Параметры, характеризующие шум, измерялись посредством шумомера SVAN-945, а параметры вибрации — посредством виброметра модели ЦБ1. Шум оценивался по уровню звукового давления (Lp,dBA), а вибрация — по виброскорости (к,На рис. 2 в качестве примера представлена экспериментальная зависимость уровня звукового давления от виброскорости для двух положений крепления грузов в положениях 1 и 2, характеризующих максимальное и минимальное значение дисбаланса ротора для груза определенной массы.

Следующий этап экспериментального исследования состоял в установление взаимосвязи между параметрами шума и вибрации в диапазоне частот 8 —

9

1000Гц. Измерение параметров, определяющих вибрацию, проводилось с использованием в качестве измерительного прибора виброметра ОКТАВА 101В, позволяющего производить измерение параметра локальной вибрации в диапазоне частот 8— 1000Гц. При этом учитывалось направление действия вибрации в горизонтальном и вертикальном направлении (х,у- горизонтальные оси, z — вертикальная ось). Вибрация оценивалась по значениям уровня виброускорения (¿a,dBA).

Измерение параметров, определяющих шум, осуществлялось посредством шумомера ВШВ-003. Шум оценивался по значениям уровня звукового давления (Lp.dBA). Измерения значений уровней звукового давления и уровней виброускорения осуществлялись на частотах 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500 и 1000 Гц для двух циклов измерений, характеризующих положения крепления грузов в позициях 1 и 2. Изменение уровня дисбаланса ротора достигалось посредством изменения массы используемых грузов. На данном этапе проведения экспериментального исследования использовалось 5 грузов массами от М = 342,32мг до М = 954,73мг.

На рис. 3. представлена экспериментальная зависимость уровня звукового давления от уровня виброускорения на частоте 31,5 Гц для двух положений крепления грузов. Аналогичные экспериментальные зависимости уровня звукового давления от уровня виброускорения были получены и на частотах 8; 16; 63; 125; 250; 500 и 1000Гц.

Далее проводились исследования взаимосвязи между уровнем звукового давления и уровнем дисбаланса ротора в диапазоне частот 8 — 1000Гц для двух положений крепления грузов. На рис.4 представлена экспериментальная зависимость уровня звукового давления от уровня дисбаланса ротора на октавных полосах со среднегеометрическими частотами 8, 16, 31,5, 63, 125, 250, 500 и 1000 Гц для двух циклов измерений.

Анализ результатов экспериментального исследования, представленных на рис. 2—4, позволил установить, что с увеличением уровня виброускорения уровень звукового давления возрастает; положение крепления грузов 1, характери-

10

Рис. 2.Экспериментальная зависимость уровня звукового давления от виброскорости для двух положений крепления грузов.

зующееся наибольшим значением дисбаланса ротора, соответствует наибольшему уровню звукового давления для каждого из используемых грузов, а положение 2, характеризующееся наименьшим значением дисбаланса ротора, соответствует наименьшему уровню звукового давления для каждого из используемых грузов. Кроме того, можно утверждать, что взаимосвязь между уровнем звукового давления и уровнем виброускорения имеет место в диапазоне частот 8 — 1000Гц, при этом на низких частотах амплитуда гармоник существенно выше, чем на высоких, а абсолютное значение амплитуды каждой гармоники зависит от величины дисбаланса.

Рис. 3. Экспериментальная: зависимость уровня звукового давления от уровня виброускорения на частоте 31,5 Гц для двух положений крепления грузов.

Третья глава посвящена обработке полученных экспериментальных данных с целью установления алгоритмов управления и анализа погрешностей экспериментального исследования.

Обработка результатов экспериментального исследования осуществлялась посредством метода наименьших квадратов, позволяющего уменьшить влияние случайных ошибок, связанных с процессами измерений, и определить по экспериментальным данным математическую зависимость между уровнем звукового давления и уровнем виброускорения, при которой отклонение от экспериментальных результатов является минимальным.

Анализ результатов экспериментального исследования позволил установить прямопропорциональную зависимость между уровнем звукового давления и уровнем виброускорения. Следовательно, полученная посредством обработки экспериментальных данных методом наименьших квадратов зависимость между уровнем звукового давления и уровнем виброускорения для каждой полученной экспериментальной зависимости имеет вид

У=А+В-Х,

где X — параметр, характеризующий уровнь виброускорения (¿0, dBA);

Y— параметр, характеризующий уровень звукового давления (Lp,dBA);

А и В — параметры линейной функции регрессии.

Таким образом, линеаризованные зависимости уровней звукового давления от уровней виброускорения представлены уравнениями для каждой экспериментальной зависимости. В частности, для зависимостей, приведенных на рис.2, эти уравнения имеют вид

/!(х) = 72,95 + 0,21(Х- 21,66) /2{Х)= 65,35 +0,35 б(Х- 11,22) графики функций которых представлены на рис. 5.

А для зависимостей, приведенных на рис.3, эти уравнения имеют вид /, (ОХ) = 61,74 + 0,32(Х - 80,55) /2 {ОХ)~ 57,60 + 0,4l(X - 75,65)

/,(ОУ)= 61,74+0,28^-86,3) /2 (ОУ) =57,6 + 0,4(Х- 82,39) МОг)= 61,74+0,3(Х-101,69) /2(С2)=57,6 + 0,26(Х- 95,95) графики функций которых представлены на рис. 6.

Эти уравнения позволяют сформулировать алгоритмы управления шумом в производственной системе посредством автоматического управления вибрациями.

Рис. 5. Линеаризованная зависимость уровня звукового давления от виброскорости для двух положений крепления грузов.

14

Для оценки достоверности экспериментальных исследований была проведена оценка погрешности результатов измерений. Анализ показал, что погрешность в диапазоне частот 8 - 16Гц не превышает 5,5%, а в диапазоне частот 31, 5 - 1000Гц - 2%.

Рис. 6. Линеаризованная зависимость уровня звукового давления от уровня виброускорения на частоте 31,5 Гц для двух положений крепления грузов.

Четвертая глава посвящена анализу возможной реализации полученных алгоритмов управления для снижения шума посредством автоматизированных систем управления вибрациями, рассмотрены возможности применения таких систем управления, и их анализ.

В производственных системах при передаче механической энергии существенное значение имеют автоматизированные методы уменьшения вибрации в кинематических цепях технологического оборудования. В частности, в широко распространенных зубчатых передачах и механизмах управление вибрацией осуществляется посредством коррекции циклических погрешностей. Во многих случаях, для компенсации вибраций в зубчатых механизмах в автоматизированных системах управления используют угловые магнитострикционные устройства. Сущность угловой магнитострикции заключается в угловом перемещении устройства на некоторый угол (р под действием продольного и кругового магнитных полей. Значение угла закручивания (р зависит от геометрических размеров устройства (ее длины Ь и радиуса Я), а также является функцией на-пряженностей продольного Н2 и кругового //„ магнитных полей, то есть

где С — постоянная.

Управляющий сигнал на магнитострикционное устройство, изменяющий значение Нг и IIр, а, следовательно, и значение (р, подается с устройства, определяющего величину вибрации. Следует отметить, что данное устройство в большинстве случаев является сложным измерительным устройством, включающим в себя два датчика и схему согласования сигналов с них. При построении автоматизированной системы минимизации шумовых отходов посредством управления вибрациями в кинематических цепях технологического оборудования в качестве формирователя управляющего сигнала следует применять датчик уровня звукового давления, характеризующего шум. В этом случае автоматизированная система управления имеет вид, представленный на рис. 7.

Управляющие сигналы на обмотки магнитострикционного устройства (МСУ) подаются с устройств управления напряженностью магнитных полей МСУ - соответственно продольного (УН\) и кругового (УН2). Эти устройства формируют управляющие напряжения посредством распределителя напряже-

ния Р, который в зависимости от значения функции /(Я2,//р) и с учетом полученных выше результатов исследования формирует для У//] и УИ^ входные сигналы. Информация на распределитель напряжения поступает со сравнивающего устройства (СУ), сопоставляющего действительные значения уровня звукового давления объекта управления (ОУ), полученные с датчика (Д), с заданием, соответствующим допустимому уровню звукового давления в производственной системе.

Рис.7. Автоматизированная система минимизации шумовых отходов в производственной системе.

Реализация подобного алгоритма управления позволит автоматизировать минимизацию шумовых отходов непосредственно в источнике их возникновения.

Общие выводы и результаты

1. В работе решена задача минимизации шумовых отходов в производственной системе посредством автоматического управления вибрациями.

2. В диапазоне частот 8 — 1000Гц взаимосвязь между шумом и вибрациями носит линейный характер, что создает предпосылки для создания автоматизированных систем управления шумом в производственной системе.

3. Анализ погрешности результатов экспериментальных исследований взаимосвязи между шумом и вибрациями показал, что на всем частотном диапазоне погрешность не превышает 5,5%.

4. На примере автоматизированной системы управления вибрациями показана возможность автоматического снижения шума в производственной системе.

Основные положения диссертационной работы изложены в следующих

публикациях

1. Ольховец С.И. Исследование проблемы уменьшения шума и вибрации в техносфере// Сборник трудов международной конференции «Производство. Технология. Экология. - ПРОТЭК». - М.: Издательство МГТУ «СТАН-КИН», 2005. - с.577-580

2. Ольховец С.И. Исследование характера взаимосвязи между шумовыми и вибрационными отходами в технологической среде// Сборник трудов международной конференции «Производство. Технология. Экология. — ПРОТЭК». -М.: Издательство МГТУ «СТАНКИН», 2006. - с.176-180.

3. Ольховец С.И. Линеаризация результатов экспериментального исследования характера взаимосвязи между вибрационными и шумовыми отходами в технологической среде// Сборник трудов международной конференции «Производство. Технология. Экология. — ПРОТЭК». — М.: Издательство МГТУ «СТАНКИН», 2006. - с.181-185.

4. Ольховец СИ. Уменьшение шума посредством снижения колебаний упругой среды// Научно-практический и учебно-методический журнал «Безопасность жизнедеятельности». - М.: Издательство «Новые технологии», Kall, 2006. — с.5-6.

Подписано в печать 21.11.2006

Формат 60x90'А в Бумага 80 гр/м2 Гарнитура Times

Объем 1 п.я. Тираж 50 экз. Заказ № 221

Отпечатано в Издательском Центре ГОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН» Лицензия на издательскую деятельность ЛР №01741 от 11.05.2000 127055, Москва, Вадковский пер., д.3а

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Ольховец, Светлана Ильинична

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. АНАЛИЗ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОЦЕНКИ ШУМА И ВИБРАЦИИ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ.

1.1. Основные источники образования шумов в производственной системе.

1.2. Основные характеристики производственного шума.

1.3. Анализ методов снижения производственного шума.

1.4. Анализ методов защиты от вибрации.

1.5. Значение оценки вибрации и шума.

1.6. Постановка задачи.

ГЛАВА И. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ ШУМОМ И ВИБРАЦИЕЙ

В ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЕ.

2.1. Методика экспериментального исследования.

2.2.0писание экспериментальной установки.

2.3. Результаты экспериментального исследования.

2.3.1. Балансировка ротора как способ уменьшения вибрации.

2.3.2. Проведение измерений параметров шума и вибрации на экспериментальной установке.

2.3.2.1. Первый цикл измерений уровня звукового давления и виброскорости.

2.3.2.2. Второй цикл измерений уровня звукового давления и виброскорости.

2.3.2.3. Измерение значений уровня виброускорения в диапазоне частот 8 - 1000Гц.

2.3.2.4. Измерение значений уровня звукового давления в диапазоне частот 8 - 1000Гц.

Введение 2006 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Ольховец, Светлана Ильинична

Шумовые отходы (шум) являются одним из факторов, сопровождающих практически любой производственный процесс, и в значительной степени характеризующих его качество с точки зрения воздействия на окружающую среду и человека.

Неблагоприятные воздействия шума предопределяют комплекс мер, направленный на снижение шума, которые предпринимают разработчики конструкций и технологий, специалисты в области безопасности и комфортности труда, защиты окружающей среды. Данные меры представляют собой различного рода конструктивные приемы, технологические и защитные мероприятия. Действительно, источником образования производственных шумов механического происхождения является взаимодействие элементов механической системы технологического оборудования производственной системы, их дисбаланс, погрешности формы и поверхности, а, значит, уменьшение шума основано в основном на совершенствовании технологического оборудования производственной среды и за счет этого сокращении образования шума в источнике возникновения.

Однако, большое распространение в промышленности получили методы, основанные на поглощении шума на пути его распространения, такие как звукоизоляция, звукопоглощение, то есть методы пассивной защиты от шума.

Вместе с тем, перспективными представляются технические методы снижения шума. Так, как одним из источников образования шума являются вибрации в кинематических цепях технологического оборудования производственной системы, то задача установления взаимосвязи между шумом и вибрацией и управление шумом посредством автоматизированных систем управления вибрациями является актуальной задачей автоматизированного производства. Особенно большое значение это имеет для кинематических цепей технологического оборудования производственной системы, содержащих в своем составе зубчатые передачи.

Заключение диссертация на тему "Минимизация шумовых отходов в производственной системе посредством автоматического управления вибрациями"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.

1. В работе решена задача минимизации шумовых отходов в производственной системе посредством автоматического управления вибрациями.

2. В диапазоне частот 8 - 1000Гц взаимосвязь между шумом и вибрациями носит линейный характер, что создает предпосылки для создания автоматизированных систем управления шумом в производственной системе.

3. Анализ погрешности результатов экспериментальных исследований взаимосвязи между шумом и вибрациями показал, что на всем частотном диапазоне погрешность не превышает 5,5%.

4. На примере автоматизированной системы управления вибрациями показана возможность автоматического снижения шума в производственной системе.

Библиография Ольховец, Светлана Ильинична, диссертация по теме Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

1. Аликулов Д.Е. Современные методы контроля погрешностей зубчатых колес. М.: НИИМАШ, 1979, 60 с.

2. Аршанский М.М., Щербаков В.П. Вибродиагностика и управление точностью обработки на металлорежущих станках. М.: Машиностроение, 1988,- 136с.

3. Барков А.В., Баркова Н.А., Азовцев А.Ю. Мониторинг и диагностика роторных машин по вибрации: Учеб. Пособие. СПб.: Изд. Центр СПбГМТУ, 2000,159 с.

4. Безопасность жизнедеятельности/ Под ред. О.Н. Русака. СПб.: J1TA, 1997.-293 с.

5. Безопасность жизнедеятельности/ Под ред. С.В.Белова. М.: Высшая школа, 1999, 448 с.

6. Безопасность жизнедеятельности: Учебник/ Под ред. проф. Э.А. Арустамова. 10-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательско-торговая корпорация "Дашков и К", 2006. - 476 с.

7. Белоусова Н.Н., Шамов Ю.А. Методы и средства защиты от вибрации: Учеб. пособие. Барнаул, 1996—224с.

8. Бесконтактный контроль размеров в станкостроении (Фотоэлектрический метод). Под ред. И.В. Харизоменова. Авт.: Ю.А. Пташенчук, В.К. Пулторак, Л.Э. Шварцбург, А.Е. Борода, И.В. Харизоменов. М., "Машиностроение", 1975, 160 с. (Электроавтоматика станков).

9. Боголепов И. И. Промышленная звукоизоляция: Теория, исследование, проектирование, изготовление, контроль. Л.: Судостроение, 1986. -367с.

10. Ю.Боголепов И.И. Контроль шума в промышленности. Л.: Судостроение, 1981—432с.

11. П.Борисов Л.П., Гужас Д.Р. Звукоизоляция в машиностроении. М.: Машиномтроение, 1990.-253с.

12. Бородин И.Ф., Судник Ю.А. Автоматизация технологических процессов. М.: КолосС, 2003. - 334 с.

13. Борьба с шумом на производстве: Справочник/ Под общ. Ред. Е.Я. Юдина. М.Машиностроение, 1985. - 399 е., ил.

14. Брандт 3. Статистические методы анализа наблюдений. Пер. с англ. Г.А. Погребинского/ Под ред. В.Ф. Писаренко. М.: "Мир", 1975-224с.

15. Вибрации в технике: Справочник. В 6 томах. Том 6. Защита от вибрации и ударов/ Под ред. Фролова. 1981, 456 с.

16. Генкин М.Д. и др. Методы управляемой виброзащиты машин/ М.Д. Генкин, В.Г. Елезов, В.В. Яблонский; Отв. ред. В.И. Сергеев. М.: Наука, 1985.-240с.

17. Гихман И.И. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебник для университетов и техн. Вузов/ И.И. Гихман, А.В. Скороход, М.И. Ядренко. 2-е изд., перер. и доп. - Киев: Выща шк., 1988. - 438 с.

18. Гончаревич И.Ф. Вибрация нестандартный путь. Вибрация в природе и технике. Отв. ред. Э.Г. Гудушаури. - М.: Наука, 1986. - 207с.

19. ГОСТ 12.1.0.43-84. Вибрация. Методы измерения на рабочих местах в производственных помещениях.

20. ГОСТ 12.1.003-89. Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности.

21. ГОСТ 12.1.012-90. Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования.

22. ГОСТ 12.1.029-80. Система стандартов безопасности труда. Средства и методы защиты от шума. Классификация.

23. ГОСТ 12.1.050-86. Система стандартов безопасности труда. Методы измерения шума на рабочих местах.

24. ГОСТ 12.4.0.02-74. Средства индивидуальной защиты рук от вибрации. Общие требования.

25. ГОСТ 12.4.0.12-83. Вибрация. Средства измерения и контроля вибрации на рабочих местах.

26. ГОСТ 12.4.24-76. Обувь специальная виброзащитная.

27. ГОСТ 17187-81. Шумомеры. Общие технические требования и методы испытаний.

28. ГОСТ Р 12.4.208-99. Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органа слуха. Наушники. Общие требования. Методы испытаний.

29. ГОСТ Р 12.4.209-99. Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органа слуха. Вкладыши. Общие требования. Методы испытаний.

30. Гусаров А. А. Динамика и балансировка гибких роторов. М.: Наука, 1990.- 152 с.

31. Гусаров А.А. Балансировка роторов машин: в 2-х кн. кн.2./ А.А. Гусаров; отв. ред. С.М. Каплунов.; Ин-т машиноведения им.А.А. Благонравова. -М.: Наука, 2005. 383 е., 136 ил.

32. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы обработки данных. Пер. с англ. / Под ред. Э. К. Лецкого. М.: Мир, 1980. - 610 с.

33. Диментберг Ф.М., Фролов К.В. Вибрация в технике и человек. М.: Знание, 1987-156 с.

34. Добрынин С.А., Фельдман М.С., Фирсов Г.И. Методы автоматизированного исследования вибрации машин: Справочник/ С.А. Добрынин, М.С. Фельдман, Г.И. Фирсов. М.: Машиностроение, 1987. -224с.: ил., табл.

35. Дэниэл К. Применение статистики в промышленном эксперименте. -М.: Мир, 1979-299с.

36. Елисеев С.В. Структурная теория вибразащиты систем. Отв. ред. А.Н. Панченков. Новосибирск: Наука, 1978. - 222с.

37. Еремин В.Г., Сафронов В.В., Схиртладзе А.Г., Харламов Г.А. Обеспечение безопасности жизнедеятельности в машиностроении: Учебное пособие для студентов вузов М.Машиностроение, 2000. -392 с.

38. Ерофеев А. А. Теория автоматического управления. С-Пб.: Политехника, 2002. - 302 с.

39. Иванов Н.И., Никифоров А.С. Основы виброакустики: Учебник. СПб.: Политехника, 2000. - 482 с.

40. Ивович В.А., Онищенко В.Я. Защита от вибрации в машиностроении. -М: Машиностроение, 1990-267с.

41. Инженерная экология и экологический менеджмент: Учебник/ М.В. Буторина, Л.Ф. Дроздова, Н.И. Иванов и др./ Под ред. Н.И. Иванова, И.М. Фадина. -М.: Логос, 2004. 520 е.: ил.

42. Инженерная экология/ Под ред. В.Т. Медведева. М.: Гардарика, 2002. -687 с.

43. Калыгин В. Г. Промышленная экология: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений/ В.Г. Калыгин. М.: Издательский центр "Академия", 2004.-432 с.

44. Карамышкин В.В. Динамическое гашение колебаний. Л.: Машиностроение, 1988. - 105с.: ил.

45. Кацман М.М. Электрический привод: Учебник для студ. Образоват. Учреждений сред. Проф. образования/ М. М. Кацман. М.: Издательский Центр «Академия», 2005. - 384 с.

46. Кедров С.С. Колебания металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1978.-200с.

47. Клюкин И.И. Борьба с шумом и звуковой вибрацией на судах. Изд. 2-е, перер. и доп. Л.: Судостроение, 1971. - 416с.

48. Ключев В.И. Теория электропривода: учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1998. - 704 с.

49. Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. - 816 с.

50. Ковчин С.А., Сабинин Ю.А. Теория электропривода: учебник для вузов. СПб.: Энергоатом издат. Санкт-Петербургское отд-ние, 1994. - 496 с.

51. Кожевников Ю.В. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебное пособие для вузов. М.: Машиностроение, 2002. - 146 е.: ил.

52. Козочкин М.П., Кузнецова В.Д., Дуров М.Н., Панов С.Н. Методы снижения шума металлорежущих станков и их узлов. Методические рекомендации. -М.: ВНИИТЭМР, 1986. 68с.

53. Колесников А.Е. Шум и вибрация: Учебник. Л.: Судостроение, 1988-248с.

54. Колмагоров А.Н. Теория вероятностей и математическая статистика/ АН СССР. Отд. математики. Отв. ред. Ю.В. Прохоров. М.: Наука, 1986. -534с.

55. Коловский М.З. Теория механизмов и машин. Динамика машин / СПбГТУ. СПб., 1996. 96 с.

56. Коломиец А.П., Кондратьева Н.П., Владыкин И.Р., Юран С.И. Электропривод и электрооборудование. М.: КолосС, 2006. - 328 с.

57. Контроль шума в промышленности: пер. с англ. / Под ред. Дж. Д. Вебба -Л.; Судостроение, 1981.-312с.

58. Королев В.Ю. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебник. М.: ТК Велби, Издательство Проспект, 2006. - 160 с.

59. Кравчун П.Н. Генерация и методы снижения шума и звуковой вибрации. -М.: Издательство МГУ, 1991. 184 с.

60. Круглов Ю.А., Туманов Ю.А. Ударовиброзащита машин, оборудования и аппаратуры. JL: Машиностроение. Ленингр. Отделение, 1986 - 222 с.

61. Куклев Ю.И. Физическая экология: Учеб. пособие. М.: Высшая школа, 2001.-357 е.: ил.

62. Липунов А.Г., Погорелов В.Н., Подгорных Е.А. Охрана труда. М.: ИЦ «Витязь», 1996. - 240с.

63. Маркин Н.С. Основы теории обработки результатов измерений: Учебное пособие. М.: Издательство стандартов, 1991. - 176 с.

64. Марков А.А. Измерение зубчатых колес. М.: Машиностроение, 1968, 308 с, 49 табл., ил. 127.

65. Математические методы планирования эксперимента. Под ред. В.В. Пененко. Новосибирск: Наука, 1981-160с.

66. Москаленко В.В. Системы автоматического управления электропривода. М.: ИНФРА-М., 2004-304с.

67. Никулин В.Н. Электроматериаловедение/ В.Н. Никулин. М.: Высшая школа, 1984.-75 с.

68. Охрана окружающей среды/ Под ред. С.В. Белова. М.: Высшая школа, 1991.-320 с.

69. Поиск зависимости и оценка погрешности/ Отв. ред. И.Ш. Пинскер. -М.: Наука, 1985.- 146 с.

70. Самойлюк Е.П., Сафонов В.В. Борьба с шумом и вибрацией в промышленности. Киев, 1990-146с.

71. Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности/ Л. А. Сена. -М.: Наука, 1977.-336 с.

72. Системы автоматизированного управления электроприводами/ Г.И. Гульков, Ю.Н. Петренко, Е.П. Раткевич, О. J1. Симоненкова; Под общ. ред. Ю.Н. Петренко. Мн.: Новое знание, 2004. - 384 с.

73. СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

74. СН2.2.4/2.1.8.556-96.Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданиях.

75. Снижение вибрации машин/ Под ред. А.К. Зуева. Новосибирск, 1994.

76. Снижение шума в зданиях и жилых районах/ Под ред. Г.Л. Осипова и Е. Я. Юдина. М.: Стройиздат, 1987. - 558с.

77. Справочная книга по охране труда в машиностроении/ Г.В. Бектобеков, Н.Н. Борисова, В.И. Коротков и др.-Л.: Машиностроение, 1989. 541с.

78. Справочник по контролю промышленных шумов. Пер. с англ. / Пер. Л.Б. Скарина, Н.И. Шибанова; под ред. В.В. Клюева/. М.: Машиностроение, 1979.-447с.

79. Тайц Б.А. Точность и контроль зубчатых колес. М.: Машиностроение, 1972.-368 с.

80. Теория механизмов и механика машин: Учебник для втузов/ К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др.; под ред. К.В.Фролова. 3-е изд. стер. - М.: Высшая школа, 2001. - 496 е.: ил.

81. Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления электроприводов: учебник для студ. Высш. Учеб. заведений/ В.М. Терехов, О.И. Осипов; под ред. В. М. Терехова. 2-е изд., стер. - М.: Издательский Центр «Академия», 2006. - 304 с.

82. Трофимов Н.А. Защита от вибрации и шума в промышленности. -Пермь, 1999-155с.

83. Успенский А.Б., Федоров В.В. Вычислительные аспекты метода наименьших квадратов при анализе и планировании регрессионных экспериментов. М.: Изд.МГУ, 1975-160с.

84. Физическая энциклопедия. Гл. ред. А.М.Прохоров. - Т.1, 2, 3 - М.: "Большая Российская энциклопедия", 1992.

85. Хашковский А.В. Неблагоприятные виброакустические факторы окружающей среды и защита от них. Челябинск, 2003.

86. Цветков Э.И. Методические погрешности статистических измерений. -Д.: Энергоиздат, 1984. 144 с.

87. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. М. : Энергоатомиздат, 1981—576с.

88. Шварцбург Л.Э. Информационно-измерительные системы приводов металлорежущих станков. -М.: Издательство «Станкин», 1991—179с.

89. Экология и безопасность жизнедеятельности/ Д.А. Кривошеин, Л.А. Муравей, Н.Н. Роева и др. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 447 с.

90. Электромагнитные и магнитные устройства в станкостроении. Михайлов О.П., Рогачев Э.Б., Ивенский Ю.Н. и др. М., "Машиностроение", 1974. 184 с. (Электроавтоматика станков).

91. Юдин Е.Я. Охрана труда в машиностроении: Учебник для маш. спец. вузов/ Е. Я. Юдин, С. В. Белов, С. К. Баланцев и др.: Под ред Е. Я.Е. Я. Юдина, С. В. Белова, 2-е изд., перер. и доп. М.: Машиностроение, 1983.-432с.

92. Явленский К.Н. Вибродиагностика качества механизмов приборов. Л.: Машиностроение, 1987-234с.

93. Явленский К.Н., Явленский А.К. Вибродиагностика и прогнозирование качества механических систем. Л.: Машиностроение, 1983. - 239 с.

94. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. -М.: Наука, 1974. -944 с.