автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Повышение эффективности виброакустической защиты колесных погрузчиков среднемощностного модельного ряда

На правах рукописи

ДЕГТЕВ ДМИТРИЙ НИКОЛАЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВИБРОАКУСТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ КОЛЕСНЫХ ПОГРУЗЧИКОВ СРЕДНЕМОЩНОСТНОГО МОДЕЛЬНОГО РЯДА

Специальность 05.05.04. - Дорожные, строительные и подъемно-

транспортные машины

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2006

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Воронежском государственном архитектурно-строительном университете.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Устинов Юрий Федорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Баженов Светослав Петрович

кандидат технических наук, профессор Шарипов Луис Хамзаевич

Ведущее предприятие: ОАО «Воронежавтодор» г. Воронеж

Защита состоится 28 декабря 2006 года в 12 часов в аудитории 3020 на заседании диссертационного совета Д 212.033.01 в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете, по адресу: 394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ВГАСУ.

Автореферат разослан 28 ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

— В.В. Власов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Подавление шума стало актуальной проблемой современности, так как ее решение может, с одной стороны, обеспечить благоприятные условия труда, а с другой, — высвободить дополнительные резервы для увеличения производительности труда за счет меньшей утомляемости оператора, что в конечном счете полностью оправдает материальные затраты на борьбу с шумом.

Регулирование уровня шума дорожных и строительных машин и контроль за ним — задача непростая. При ее решении приходиться сталкиваться с трудностями как социального, так и технического характера. Разработка малошумных машин требует большого инженерного искусства. Энергия, создаваемая современными силовыми установками, может во много раз превосходить энергию, расходуемую на акустическое излучение, и, тем не менее, небольшая часть акустической энергии может оказывать весьма неблагоприятное воздействие на человека. Например, шум дизельного двигателя с полезной мощностью более 200 кВт при излучении акустической мощности всего 10 Вт воспринимается ухом человека как существенный раздражающий фактор.

Таким образом, проблема шумозащиты, как часть общей проблемы экологической безопасности, является несомненно актуальной в свете возросшей технологической активности во многих странах мира.

Цель исследования — прогнозирование и расчет виброакустических параметров колесного погрузчика с использованием численных методов исследований, т.е. определение конкретных значений параметров шума в кабине при заранее заданных критериях и физико-геометрических характеристиках элементов конструкции погрузчика.

Объект исследования. Пневмоколёсный фронтальный погрузчик типа ПК 270200.

Методы исследований:

- теоретические, включающие дифференциальное исчисление, методы математической статистики, линейной алгебры, оптимизацию и метод конечных элементов;

- экспериментальные, с использованием аппаратурных измерений и спектрального анализа в лабораторных и полевых условиях.

Научная новизна:

1. Установлено влияние источников виброакустической энергии на звуковое поле и выявлены характерные частоты, определяющие шум в кабине.

2. Выявлены основные пути распространения виброакустической энергии в конструкции машины и предложены меры по снижению шума и вибрации.

3. Математическая модель карданной передачи, отличающаяся от известных тем, что учитывает влияние угла наклона геометрической оси карданного вала относительно оси вращения и позволяет уточнить возмущающие силы в опорных связях двигателя и коробки передач.

4. Характеристики новых звукоподавляющих панелей.

5. Установлены взаимосвязи уровней звукового давления в кабине и режима работы машины.

6. Сформулированы критерии оптимизации шумозащитного комплекса машины и определены меры по снижению уровня шума в кабине.

Достоверность результатов обусловлена использованием классических теорий колебаний, акустики, численных методов исследований и подтверждена сравнительным анализом расчетных и экспериментальных данных, полученных с помощью прецизионной аппаратуры в соответствии со стандартными требованиями и оценкой погрешности, которая составляет ±0,8 дБ.

Практическая значимость. Разработанные математические модели виброакустических процессов и технические решения виброзвукозащиты могут быть использованы при проектировании новых и модернизации существующих дорожных и строительных машин различного назначения. Особую полезность имеют разработанные автором математические модели акустического процесса в системе фронтального колесного погрузчика и воздушной среды на основе метода конечных элементов и оптимизации звукозащиты оператора.

Реализация работы. Результаты теоретических, экспериментальных и численных исследований используются при снижении виброакустических характеристик погрузочно-доставочных и буровых машин в ОАО «Рудгормаш» г. Воронеж, а также в учебном процессе Воронежского государственного архитектурно-строительного университета.

На защиту выносятся:

1. Математическая модель карданной передачи, учитывающая влияние угла наклона геометрической оси карданного вала относительно оси вращения, вызываемого погрешностью изготовления и монтажа карданной передачи.

2. Результаты экспериментальных и численных исследований, отражающие новые взаимосвязи виброакустических характеристик с физико-геометрическими параметрами машины и её элементами.

3. Результаты лабораторных исследований акустических характеристик новых звукопоглощающих конструкций.

4. Топология машины и окружающей среды для численных исследований звукового поля в кабине на основе метода конечных элементов.

5. Методика оптимизации звукозащиты оператора в кабине.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и

обсуждены на трех научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ВГАСУ (г. Воронеж, 2001...2003 гг.), 6-й, 7-й, 8-й и 9-й,международных конференциях "Высокие технологии в экологии" — 2003...2006, (г. Воронеж). Технические разработки демонстрировались на VI Международной специализированной выставке "Безопасность и охрана труда - 2002" (г. Москва), 14-той межрегиональной выставке "Строительство" (г. Воронеж, 2002 г.) и удостоены дипломов.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 8 публикациях, в т.ч. одна из перечня ВАК. Кроме этого получены патент Российской Федерации и свидетельство об отраслевой регистрации разработки

отраслевого фонда алгоритмов и программ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы из 148 наименований и 5 приложений. Работа содержит 172 страниц сквозной нумерации, включая 33 рисунка, 17 таблиц и 29 страниц приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность научно-технического вопроса снижения шума в кабинах колесных погрузчиков, определен круг задач, которые необходимо решить в процессе диссертационных исследований. Отражены цель и новизна диссертационной работы, а также определена ее практическая значимость.

В первой главе «Состояние вопроса, цель и задачи исследований» приведены характеристики источников шума и обоснован выбор объекта исследований - фронтального колесного погрузчика типа ПК 270200.

Определены конструктивные особенности данной машины, установлены основные пути проникновения звука и вибрации в кабину водителя-оператора. Установлено, что недостаточно изучены вопросы влияния дисбаланса карданной передачи на уровень вибрации и шума погрузчиков и более эффективных звукопоглощающих конструкций. Конструктивной особенностью данной технологической машины является установка кабины погрузчика на раме жестко без виброизоляторов, что является одной из причин повышенного виброакустического воздействия на оператора. Также, ввиду отсутствия устройств климат-контроля, в летний период колесный погрузчик работает с открытой дверью кабины, что также ухудшает акустические условия работы оператора.

Анализ литературных источников показывает, что основными агрегатами и механизмами, генерирующими шум в кабине погрузчика, являются двигатель внутреннего сгорания, трансмиссия и передний ведущий мост, гидросистема управления и др.

В соответствии с поставленной целью сформулированы основные задачи диссертационных исследований:

1. Определение взаимосвязи шума в кабине и режима работы машины экспериментальным методом.

2. Определение вкладов источников в общий шум в кабине погрузчика, с использованием современного способа разделения источников виброакустической энергии.

3. Разработка математической модели карданной передачи, учитывающей влияние угла наклона геометрической оси карданного вала относительно оси вращения, вызываемого погрешностью изготовления и монтажа карданной передачи.

4. Разработка уточненной математической модели виброакустического процесса в кабине погрузчика, учитывающей физико-геометрические

характеристики элементов конструкции кабины, внутреннюю воздушную среду.

5. На основе численного эксперимента установление взаимосвязи общего шума в кабине с различными конструктивными параметрами.

6. Разработка эффективного противошумного комплекса погрузчика на основе результатов исследований виброакустических процессов в кабине и технико-экономической оптимизации.

7. Оптимизация звукозащиты кабины и определение экономической эффективности мероприятий по снижению шума в кабине погрузчика.

Во второй главе «Вибродинамика карданных передач» представлена математическая модель карданной передачи, соединяющей двигатель внутреннего сгорания и коробку перемены передач, которая учитывает динамический дисбаланс, обусловленный наклоном главной оси инерции вала по отношению к геометрической оси вращения вала.

Дифференциальные уравнения движения карданной передачи при различных жесткостях и коэффициентах демпфирования ( К^ ) в направлениях у, z в опорах двигателя и коробки передач будут согласно схемы (рисунок 1 )

М»с = ~С1уУ1 ~ СгуУг ~ К\уУ\ ~ К2уУг> = ~Ci,zi ~ Сг¿г ~ ~ K2z¿2, JxcoP - Jyy = -Cullzl + C2zl2z2 - KJ^ + K2zl2z2, (1)

JM ~ Jy 'P = ~С\,1\У\ + C2yl2y2 - K^y, + K2yl2y2,

Динамические составляющие реакций в опорах двигателя и коробки передач, вызванные статической и динамической неуравновешенностью карданной передачи с учетом демпфирования и жесткости упругого элемента в опорах, описываются дифференциальными уравнениями второго порядка при коэффициенте демпфирования, линейно зависящем от скорости:

т\У\ + к\уУ\ + с\уУ\ = Я^» m,z, + Klzzl + Clzz, = Rlz cosa, m2y2 + K2yy2 + C2yy2 = R2y, m2z2 + K2z¿2 + C2zz2 = R2z eos a,

где ml m2 - соответственно массы коробки передач и двигателя.

Рисунок 1 - Схема карданной передачи

Однако, полученная система дифференциальных уравнений не учитывает влияние угла наклона геометрической оси карданного вала относительно оси вращения, вызываемого погрешностью изготовления и монтажа карданной передачи.

В случае, когда ось вращения вала не совпадает с его геометрической осью (т.е. не является главной центральной осью инерции, на опоры в точках А} и В,1 передаются добавочные динамические реакции

При равномерном вращении вала (со = сопя1),е = 0. Если ус =0, гс =0 (ось вращения проходит через центр масс), то модули добавочных динамических реакций определяются по формулам:

= , л** = а\ (З)

Таким образом задача сводится к определению Jxlyl и JгW.

211 71 , У11,У1

Рисунок 2 — Расчетная схема положения карданной передачи для определения центробежных моментов инерции

J. „ =

MR2

n2 i2

J u= J и =Л/(~ + —) у ' 4 12

(4)

где Л — радиус карданного вала

Рассмотрим системы Cx*ylzl, оси параллельны осям xyz, и Cxnyuzn ап =cos(r,/") = cosar, а12 =cos(í1Ju) = cos900 = 0,a13 = cos(r,P,) = cos(900+a) = -sina аг, = cos(J',J") = eos90° = 0, аги = cosC/1 J") = cosO0 = 1, ая = cos(j',jt") = cos90° = 0 (8) a3i = cos(F,7n) = cos(90° - а) = sinar, a3J = cos^'.y") = cos90° = 0, a33 = cos(F,/t") = cosa

Координаты центра масс тела в осях Oxyz, с учетом малости угла а (cosa «1):

1/2 I .

Ус= °>

х=-

= 0

cosa 2 Тогда по формулам:

Jyi,i=Myczc + a2ia3iVxu -Jxu) + cc22a32(J¡n -JyXl) JlXxl = Mzcxx + ana31(J „ - Jx„) + а12а32(У „ - Jyll) Jxlyl=Mxxye+ana2l(Jz¡l - Jx,,) + a12a22(J „ - Jyi) Подставляя полученные выше значения, получим

(5)

(6)

R2

MR2

= 0» J*iyi = 0, Ли, = cos a • sin а[Л/(—+ —)--—] (7)

На основании полученных зависимостей определена взаимосвязь добавочных реакций R^g и угла а на примере карданной передачи, применяемой на различных ЗТМ. Принимая массу карданного вала М=28 кг, радиус вала Л=0,040 мм, а его длина /=0,42 м получена зависимость R¿o6 ~f(co).

Róo6,

Рисунок 3 — Зависимость добавочной динамической реакции Rдoб от угловой скорости вращения со карданного вала. Повышение угловой скорости вращения карданной передачи при наличии геометрических погрешностей изготовления и монтажа карданной передачи

вызывает увеличение динамической составляющей реакции в опорных связях. Взаимосвязь этих параметров может быть описана квадратичной функцией.

В третьей главе «Экспериментальные исследования опытных звукопоглощающих материалов» представлены результаты акустических исследований, целью которых являлся поиск новых звукопоглощающих конструкций (ЗПК) с последующим применением их в кабинах дорожно-строительных машин.

В соответствии с поставленной целью были разработаны и изготовлены звукопоглощающие конструкции для эффективного гашения звука определенной частоты, а также произведены измерения нормального коэффициента звукопоглощения (а„) в диапазоне частот 63...8000 Гц в акустических интерферометрах согласно требованиям ГОСТ 16297 - 80.

Материал исследуемого образца ЗПК - пенопласт ПХВ-1-115 (ТУ 6-051179-83). На рисунке 5 показан общий вид звукоподавляющей панели с лицевой стороны и разрезы: А-А — горизонтальной плоскостью по отверстиям в ячеистом заполнителе и Б-Б — вертикальной плоскостью.

а-а

Рисунок 4 - Общий вид звукоподавляющей панели со стороны ячеек

Звукоподавляющая панель (рисунок 5) содержит ячейки 1, имеющие форму пирамидальных полых выступов «В» с усеченными вершинами.

На основании «О» усеченной вершины каждого пирамидального выступа «В» ячеек 1 выполнено отверстие 2. Звукоподавляющая панель содержит

также промежуточную прослойку 3, которая жестко и герметично (например, с помощью клея) соединена с одной стороны с ячейками 1, а с другой стороны — с наружной облицовкой 4. На основании усеченной вершины «О» каждого пирамидального полого выступа«В» ячеек 1 выполнено дополнительное отверстие 5. Соосно двум отверстиям 2 и 5 на основании «О» усеченной вершины каждого пирамидального выступа «В» ячеек 1 выполнены два отверстия 6 и 7 в промежуточной прослойке 3. Эти отверстия соединены с каналами 8 и 9, изготовленными в стенке наружной облицовки 4, обращенной к промежуточной прослойке 3. Каналы 8 и 9 через отверстия 10 и 11 в промежуточной прослойке 3 соединены с камерой 12, заключенной между ячейками 1 и промежуточной прослойкой 3. Длина одного из двух каналов 8 и 9, выполненных в стенке наружной облицовки 4, отличается от длины другого канала на половину длины звуковой волны, подвергаемой звукоподавлению:

I,-12= А/2, (8)

где длина канала 8, м; Ь2- длина канала 9, м; Л - длина звуковой волны (м), подвергаемой звукоподавлению с помощью рассматриваемой ячеистой панели.

. Устанавливая на внутренние стенки кабин, салонов, кожухов и экранов машин звукоподавляющие панели, рассчитанные для подавления звуковых волн различной частоты, можно обеспечивать подавление звуковых волн с широким спектром значений их частот, характерным для источников звука в конкретной машине.

Параметры звукопоглощающих конструкций определялись при стандартных условиях. Испытания образцов проводились в интерферометрах, изготовленных согласно ГОСТ 16297 — 80. Характеристики интерферометров, используемых при испытаниях опытных образцов, представлены в таблице 1.

Таблица 1 — Характеристики акустических интерферометров.

Частотный диапазон измерений, Гц Внутренний диаметр или сторона квадрата интерферометра, м Длина интерферо метра, м Размер образца для установки в обойме интерферометра, м

50...500 0,25 7 0,28x0,28

125...2000 0,10 1 0,12x0,12

1600... 8000 0,025 0,25 0,03x0,03

Следует отметить, что на всех спектрограммах четко прослеживается повышение значения а0 на той частоте, для которой он и был создан; все опытные образцы обладают достаточно высокими звукопоглощающими параметрами.

В четвертой главе «Методика и результаты виброакустических экспериментальных исследований погрузчика» представлена методика и результаты исследований на натурном образце на открытой площадке в свободном звуковом поле с целью определения режимов работы

технологической машины на которых шум в кабине наибольший, а также с целью определения уровней звукового давления (УЗД) внутри кабины, выявления дискретных, октавных и 1/3-октавных полос частот, на которых уровень шума в кабине машины наибольший.

Все измерения виброакустических характеристик осуществлялись в соответствии с требованиями к условиям измерений ИСО 4872 и методам измерений ИСО 6394 - 85.

В ходе экспериментальных исследований установлено, что максимальное значение уровня звука имеет место в кабине водителя при опущенном ковше погрузчика на I передаче при закрытой двери кабины (81,9 дБ А) и при открытой двери (83,8 дБА), что объясняется работой силового агрегата без нагрузки, когда зазоры в сопрягаемых деталях различных систем ДВС и машины в целом не выбраны.

Натурные акустические исследования проводились в два этапа. В первой серии опытов измерения УЗД и эквивалентных уровней звука в кабине водителя-оператора фронтального колесного погрузчика осуществлялись при совместной работе всех источников шума. На втором этапе измерения проводились при последовательном отключении источников акустической энергии. Такой способ разделения источников позволяет оценить их вклад в общее звуковое поле не зависимо друг от друга.

На основе полученных экспериментальных данных построены спектры шума в октавных и 1/3-октавных полосах частот, представленные на рисунках 6,7.

Анализируя 1/3-октавный спектр шума (рисунок 5), необходимо отметить, что одно из пиковых значений Ьр лежит в 1/3-октавной полосе со среднегеометрической частотой 80 Гц. Эта частота соответствует процессу сгорания, впуска и выпуска £ =73 Гц. Такое высокое значения уровня звукового давления объясняется тем, что глушитель системы выпуска отработавших газов на колесном погрузчике ПК 270200 установлен у заднего стекла кабины. Пиковое значение на частоте 40 Гц соответствует номинальной частоте вращения коленвала двигателя внутреннего сгорания п = 2200 об/мин.

Используя широко известную в виброакустике формулу энергетического суммирования:

(9)

/-1

где А= ^двс- суммарный уровень шума от работы двигателя внутреннего сгорания, дБА; Ьг=Ьш - суммарный уровень шума от работы механической трансмиссии; ¿3 = Ьш - суммарный уровень шума от работы переднего моста, установлен вклад источников виброакустической энергии в общее звуковое поле машины: шум двигателя внутреннего сгорания Ьдвс=

80,1 дБ А; шум механической трансмисси Ьмт = 76,0 дБ А; шум переднего моста ¿ял/= 70,9 дБ А.

1 — Дверь в кабине погрузчика закрыта; 2 — Дверь в кабине погрузчика открыта. Рисунок 5 - Спектры шума в 1/3-октавных полосах частот в кабине колесного

погрузчика.

/ 1

ч 1 V- /

/ / г*

л V V

2

* ^ * * # ^ ^ ^ ^ „•>* ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ £ Гц

1 — работают ДВС, механическая трансмиссия и передний мост; 2 — Работают ДВС и механическая трансмиссия; 3 — работает ДВС.

Рисунок 6 — Спектры шума в 1/3-октавных полосах частот в кабине колесного погрузчика при работе источников шума.

С целью определения уровней звука вокруг кабины погрузчика и установления, какие панели кабины облучаются наибольшим потоком звуковой энергии, были проведены экспериментальные исследования. Схема

расположения контрольных точек измерения показана на рисунке 7. Результаты измерений сведены в таблицу 2.

В ходе данного эксперимента установлено, что максимальное облучение звуковой энергией кабина имеет в контрольных точках 1,3 и 6, то есть, соответственно, снизу кабины, слева и справа.

а)

1 -£4

2 • 5 •б • 4

—н^ —

б)

а) Вид сбоку; б) Вид сверху 1 - Шум слева кабины; 2 - Шум спереди кабины; 3 - Шум справа кабины; 4 - Шум сзади кабины; 5 - Шум сверху кабины; 6 - Шум снизу кабины. Рисунок 7 — Схема расположения измерительных точек

Таблица 2 — Значения уровней звукового давления £/>#, дБ и эквивалентный уровень звука Ьр, дБА в контрольных точках в октавных полосах частот. _

Уровни звукового давления Ьр/, дБ Ьр, ДБА

Октавные полосы частот,/, Гц 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

1. Шум слева 87,1 94,8 90,3 84,9 85,3 86,2 84,7 77,6 68,2 90,5

2. Шум спереди 90,3 88,2 83,6 84,6 78,1 79,4 74,9 67,5 57,5 83

3. Шум справа 88,4 87,7 89,7 89,9 82,4 83,4 80,8 74,3 66,5 87,9

4. Шум сзади 94,4 102,8 98,4 92,1 90,1 89,3 90,1 82,8 79,3 95,2

5. Шум сверху 85,9 90,1 89 82,2 79,5 76,9 74,1 67,2 57,6 82,2

6. Шум снизу 89,8 92,3 95,4 91,7 92,2 98,1 98,4 93,7 87,1 103

С целью определения способов по снижению шума в кабине за счет снижения его вибрационной составляющей, возникающей в результате недостаточной динамической балансировки карданной передачи в сборе непосредственно на машине были проведены экспериментальные исследования сбалансированности карданной передачи методом А. Г. Верта. Установлено, что динамическая балансировка карданной передачи, соединяющей ДВС и коробку передач, позволяет снизить виброскорость на лапе двигателя на 3,1 дБ, а на полу кабины — на 4,8 дБ на характерной частоте работы ДВС/=36,6 Гц.

Таким образом, виброзвукозащитный комплекс колесного фронтального погрузчика должен проектироваться с учетом снижения звукового давления на вышеперечисленных частотах октавных полос. Предполагаемыми путями снижения шума в кабине являются более совершенные звукопоглощающие конструкции капота двигателей, панелей кабины, динамическая балансировка карданной передачи и установка кабины погрузчика на раме с использованием виброизоляторов.

В пятой главе «Прогнозирование шума в кабине на основе использования метода конечных элементов» Анализ и решение проблемы прогнозирования и снижения акустических параметров в кабине данной технологической машины, как сложной динамической системы сводится к пошаговому процессу. Использование численных интегральных технологий на основе метода конечных элементов (МКЭ) в форме метода перемещений представляется алгоритмом, включающим следующие важнейшие операции:

1) дискретизация сплошных сред, разработка топологии сложной динамической системы на основе принятых конечных элементов (КЭ);

2) выбор интерполяционных функций;

3) определение физико-геометрических характеристик расчетной схемы (плотность, коэффициент внутреннего трения, модуль упругости, модуль сдвига, моменты инерции сечения, размеры КЭ и другие характеристики);

4) формирование уравнений для ансамбля конечных элементов;

5) решение системы уравнений;

6) расчет параметров.

Для выполнения численных исследований разработана плоская топологическая схема, показанная на рисунке 8.

Упругая среда топологической схемы представляется в виде прямоугольной расчетной области с заданием различных граничных условий на каждой стороне: свободный край, упругое или жесткое закрепление на локальных участках, демпфирующие связи, гасящие отраженные волны. Неоднородности среды могут описываться с помощью точечных (сосредоточенных), линейных (в виде ломаных линий) и плоскостных (распределенных по площади) объектов произвольной формы с различными физическими характеристиками. Геометрия данных объектов осуществляется путем задания координат и их приращений, что упрощает топологическое описание неоднородностей среды.

Стержневая конструкция (рамная) описывается отдельной системой макроузлов и макроэлементов, которые затем автоматически разбиваются программой на стержневые конечные элементы, причем их длина согласуется с размером конечного элемента среды.

Предложенная топологическая схема позволяет моделировать совместные колебания конструкции машины и внутренней воздушной среды, вызванные внешним звуковым давлением в широком диапазоне частот, исследовать влияние характеристик опытных звукопоглощающих конструкций на общий шум в кабине колесного погрузчика на различных режимах его работы.

Математическая модель представляется динамическим уравнением равновесия всего ансамбля элементов и узлов:

Мй + £>ы + Си = ц , (Ю)

здесь и,<}— векторы перемещений и внешней нагрузки, действующих наконечный элемент; М, Д С — матрицы масс, демпфирования и жесткости ансамбля конечных элементов и узлов.

Численные исследования быстропеременных виброакустических процессов колесного погрузчика выполнялись на компьютере по специальному программному комплексу «ЕУ1/К», разработанному во ВГАСУ. Данная программа позволяет учитывать внешние возбуждающие воздействия, которые задаются в виде силовых и кинематических возмущений периодического или одиночного характера, или в виде акустических источников звука, стационарных или движущихся с указанными скоростями по произвольным траекториям. Данная программа позволяет также моделировать виброакустические процессы в кабине машины при выполнении технологических операций.

Рисунок 8 - Топологическая схема колесного погрузчика при аппроксимации его конечными

элементами.

Оценка акустического воздействия на водителя-оператора колесного погрузчика осуществлялась путем проведения спектрального анализа и последующего сравнения с предельными значениями соответствующих величин, указанных в нормах. Такие зависимости получены для погрузчика со штатной виброзвукозащитой и машины, кожух двигателя которой, а также панели кабины облицованы новыми звукопоглощающими конструкциями. Также программный комплекс <ЛУ1Ж» позволяет ввести в расчетную схему дополнительные элементы. Моделированием виброакустического процесса при установке кабины погрузчика на раму с использованием виброизоляторов, установлена рациональная их жесткость. Результаты данных исследований представлены на рисунке 9.

Ьу,

дБ

68► 67 66 65 64 63

250 500 750 1000 1250 1500 1750

Рисунок 9 — Зависимость уровня звукового давления в кабине водителя от жесткости виброизоляторов в опорных связях кабины на характерной частоте работы ДВС/=36,6 Гц.

На рисунке 10 представлена типовая зависимость звукового давления внутри кабины в расчетной точке N3 (у головы водителя-оператора) на частоте 50 Гц. На графиках отображены масштаб, координаты расчетной точки (.х, у), максимальные значения параметров (Ех1г).

Расчетные спектры шума в кабине колесного погрузчика в октавных полосах частот при закрытой и открытой двери кабины для вариантов штатной виброзвукозащиты и с применением виброзвукозащитного комплекса представлены на рисунках 11 и 12.

Анализ графических зависимостей показывает хорошую сходимость результатов численных исследований шума в кабине колесного фронтального погрузчика и опытных данных, полученных в ходе эксперимента — 82,4 дБ А и 81,9 дБ А соответственно, (расхождение менее 1 %).

Рисунок 10 - Звуковое давление Р, кПа в расчетных точках N1, N2, N3 с использованием звукопоглощающей облицовки кожуха ДВС и виброизоляции кабины в функции времени на частоте £=50 Гц.

Ьг, I дБ 105

100

95

90

85

80

75

70 65

31,5 63 125 250 500 1000

1 -спектр шума в кабине со штатной звукоизоляцией; 2 -спектр шума в кабине с использованием облицовки кожуха двигателя и облицовки панелей кабины опытными звукопоглощающими конструкциями; 3 - спектр шума в кабине с использованием облицовки кожуха двигателя, облицовки панелей кабины опытными звукопоглощающими конструкциями и использованием виброизоляторов в опорных связях кабины с рамой; 4 — нормы шума в соответствии с ГОСТ 30691 — 01.

Рисунок 11 — Расчетные спектры шума в кабине колесного погрузчика в октавных полосах частот при закрытой двери кабины водителя.

1 -спектр шума в кабине со штатной звукоизоляцией; 2 -спектр шума в кабине с использованием облицовки кожуха двигателя и облицовки панелей кабины опытными звукопоглощающими конструкциями; 3 - спектр шума в кабине с использованием облицовки кожуха двигателя, облицовки панелей кабины опытными звукопоглощающими конструкциями и использованием виброизоляторов в опорных связях кабины с рамой; 4 — нормы шума в соответствии с ГОСТ 30691 - 01.

Рисунок 12 — Расчетные спектры шума в кабине колесного погрузчика в 1/3-октавных полосах частот при открытой двери.

Таким образом результаты численных исследования показывают, что применение звуковиброзащитного комплекса позволяет снизить эквивалентный уровень звука ниже нормативного значения 80 дБА как при закрытой, так и при открытой двери кабины водителя (соответственно до значений 76,6 дБА и 78,9 ДВА).

В шестой главе «Оптимизация звукозащиты и оценка социально-экономической эффективности снижения шума на колесном погрузчике» представлена методика технико-экономической оптимизации звукозащиты водителя-оператора в кабине за счет внутренней облицовки панелей кабины новыми нетрадиционными звукопоглощающими конструкциями и за счет внутренней облицовки кожуха двигателя звукопоглащающими материалами.

Для составления модели задачи необходимо выполнить следующее:

ввести критерий оптимизации — в данном случае за критерий оптимизации принимаем снижение общего уровня шума в кабине aLp, дБ А за счет установки /-го элемента определенной толщины и стоимости звукопоглощающей конструкции;

определить ограничения, т.е. зависимость между переменными.

На основании результатов численных исследований на ЭВМ с использованием МКЭ составлена матрица данных, где критерием является общий уровень снижения шума в кабине — АЬР, дБ А.

Для того, чтобы из возможных вариантов решений выбрать лучшее, необходимо установить, в каком смысле искомое решение должно быть оптимальным. Оптимальным вариантом считается тот, при котором будет наибольшее снижение общего шума в кабине. Следовательно, в нашем случае целевая функция выражается следующей зависимостью:

F = 0,15хи + 0,21х12 + 0,28х13 + ...+ 0,31х81 + ...+1,37х88 -» max (11)

где коэффициенты перед переменными, взятые из таблицы 3, являются оценками снижения уровня шума в кабине (дБА) для каждой пары.

В общем случае математическая модель задачи о назначениях будет иметь следующий вид:

п я

С = ХЕ^л тах

(=1 М

<

£*„ = 1 j=%n а) (12)

i=I

я ...

=1 i=\n б)

/=1

V

S3nM=TlSJ j=\n в)

У-1

где / — номер ЗПМ; ] — номер площади, занятой соответствующим ЗПМ; $зш — площадь кожуха для установки ЗПМ; Sj - площадь, занимаемая отдельным ЗПМ.

Величина АЬру принимается из матрицы данных; условие (а) означает, что каждая /-я звукопоглощающая конструкция может иметь только одну у-ю площадь; условие (б) означает, что у'-я площадь может быть использована только под одну /-ю звукопоглощающую конструкцию; выражение (в) — граничное условие, определяющее предельное конкретное значение суммарной площади панелей кабины, которая может быть облицована различными по конструкции звукопоглощающими материалами; ^ — целевая функция, которая определяет оптимальное значение технического параметра (максимальное значение снижения уровня звука в кабине в результате применения ЗПК). Принимаем, что оптимальное значение снижения УЗ составит 1,4 дБ А.

Если допустить разброс максимальных значений с погрешностью ±0,1 дБА, то число уравнений может достичь несколько десятков и даже сотен.

На втором этапе при введении новой целевой функции и новых граничных условий задача оптимизации решается однозначно. Тогда математическая модель в общем виде представляется следующими выражениями:

{Г2 = С -> тт

а) (13)

Ъ = ХХА Ьри хи = б)

>-| >-|

где Гг — новая целевая функция, определяющая наименьшее значение стоимости облицовки панелей кабины; ^ — технический параметр, представляющий собой граничное условие. В данном случае результаты оптимизации показывают, что максимальное снижение общего шума в кабине достигает 1,4 дБ А при наименьшей стоимости используемых ЗПМ 879,68 руб.

Аналогичным образом оптимизируется звукозащита кожуха двигателя. Результаты оптимизации показывают, что максимальное снижение общего шума в кабине достигает 1,9 дБ А при наименьшей стоимости используемых ЗПМ 1286,18 руб.

Экономический анализ представляет собой анализ сравнительной экономичности вариантов с точки зрения затрат общественного труда, обусловленных проектированием звукозащиты и ее эксплуатацией. Увеличение производительности труда водителя-оператора достигается за счет меньшей его утомляемости. Годовой экономический эффект от применения новых ЗПК при облицовке панелей кабины, кожуха двигателя и установки кабины погрузчика на виброизоляторы составляет 223864,4 руб/год.

В приложениях приведены результаты акустических испытаний звукопоглощающих материалов и конструкций, акты внедрения результатов научно-исследовательской работы, описание изобретения, дипломы участника выставок и свидетельство о поверке измерительных приборов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основании данных экспериментальных исследований серийного образца колесного погрузчика установлено превышение уровня звукового давления выше нормативного значения на 3,2 дБ А при открытой двери кабины и на 1,9 дБ А при закрытой двери кабины водителя при погрузке щебня в кузов самосвала.

2. Установлено максимальное значение эквивалентного уровня звука в кабине колесного погрузчика ¿я=81,9 дБ А, что соответствует работе данной технологической машины на I передаче с пустым ковшом перед набором материала из штабеля в нижнем положении. Это объясняется тем, что при отсутствии нагружения все люфты и технологические зазоры систем и механизмов погрузчика не выбраны.

3. Определен вклад источников виброакустической энергии в общее звуковое поле машины: шум двигателя внутреннего сгорания Ьдвс= 80,1 дБ А;

шум механической трансмиссии 76,0 дБ А; шум переднего моста

¿лл/=70,9дБА.

4. Повышение угловой скорости вращения карданной передачи при наличии геометрических погрешностей изготовления и монтажа карданной передачи вызывает увеличение динамической составляющей реакции в опорных связях. Взаимосвязь этих параметров может быть описана квадратичной функцией.

5. Установлено, что динамическая балансировка карданной передачи, соединяющей ДВС и коробку передач, позволяет снизить виброскорость на лапе двигателя на 3,1 дБ, а на полу кабины - на 4,8 дБ на характерной частоте работы ДВС/=36,6 Гц.

6. Разработана топологическая схема колесного погрузчика ПК 270200, учитывающая его конструктивные особенности, на основании которой построена математическая модель виброакустического процесса данной технологической машины;

7. В ходе численных исследований установлена рациональная жесткость виброизоляторов С=250 кН/м в опорных связях кабины и рамы для эффективного снижения вибрации на характерной частоте работы силовой установки (/=36,6 Гц).

8. В соответствии с проведенными патентными исследованиями определены, разработаны и изготовлены эффективные звукопоглощающие конструкции для внутренней облицовки кабины машины и кожуха двигателя внутреннего сгорания, применение которых позволяет снизить общий шум в кабине в среднем на 4,4 дБА

9. Аналитическим и экспериментальным путями установлена взаимосвязь геометрических параметров камеры ЗПК с длиной звуковой волны, энергию которой должна эффективно поглощать данная конструкция.

Ю.Опытные образцы звукопоглощающих конструкций обладают высоким коэффициентом звукопоглощения на частотах, соответствующих рассчитанным размерам каналов, в частности, для разных образцов нормальный коэффициент звукопоглощения лежит в пределах 0,60915 - 0,95646.

11. Уточнена математическая модель оптимизации звукозащиты оператора в кабине с использованием звукопоглощающих конструкций. Результаты оптимизации показывают, что максимальное снижение воздушного шума в кабине достигает 3,2 дБ А при наименьшей стоимости используемых ЗПК.

12. Установлено что, применение мероприятий, связанных с установкой звукозащиты и динамической балансировкой карданной передачи, дает экономический эффект 223864 руб/год, влечет за собой снижение шума в кабине на 4,4 дБА и позволяет добиться социального эффекта за счет меньшей заболеваемости и утомляемости оператора.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. Волков Н. М. Оптимизация звукозащиты кабины автогрейдера типа ГС -10.01 / Н. М. Волков, С. А. Никитин, Д. Н. Дегтев // Высокие технологии в экологии : Сб. трудов 6-й международной научно-практической конференции / Воронеж, 2003. - С. 245 - 249.

2. Волков Н. М. Результаты проведения лабораторных испытаний новых звукопоглощающих конструкций / Н. М. Волков, С. А. Никитин, Д. Н. Дегтев // Высокие технологии в экологии / Труды 6-й международной научно-практической конференции. Воронеж, 2003. С. 206 - 208.

3. Устинов Ю. Ф. Методология прогнозирования виброакустических параметров тяговых машин / Ю.Ф. Устинов, Н.М. Волков, Д.Н. Дегтев, С.М. Дуплищев, A.A. Кравченко, С.А. Никитин // Известия Вузов / Строительство. №9. 2003. - С. 122 - 129.

4. Устинов Ю. Ф. Результаты акустических испытаний колесного погрузчика ТО- 30 / Ю.Ф. Устинов, Н.М. Волков, Д.Н. Дегтев // Высокие технологии в экологии: сб. трудов 7-ймеждународной научно-практической конференции / Воронеж, 2004. С. 25 - 35.

5. Устинов Ю. Ф. Динамическая балансировка карданной передачи колесного погрузчика и ее влияние на вибрацию в кабине / Ю.Ф. Устинов, Н.М. Волков, Д.Н. Дегтев // Высокие технологии в экологии: сб. трудов 7-й международной научно-практической конференции/ Воронеж,2004. С. 8—10.

6. Устинов Ю. Ф. Снижение вибрации в кабине колесного погрузчика / Ю.Ф. Устинов, Н.М. Волков, Д.Н. Дегтев // Новые материалы и технологии в машиностроении. Сборник научных трудов / Под ред. Е. А. Памфилова. -Выпуск 3. - Брянск: БГИТА, 2004. С. 110-113.

7. Муравьев В.А. Звукоподавляющая ячеистая панель / В.А. Муравьев, Д.Н. Дегтев, A.B. Муравьев, А.Ю. Харламов // Колебательные, вибрационные, акустические процессы в строительном комплексе и градостроительстве / Научный вестник ВГАСУ. №1, 2005г. С. 70-73.

8. Дегтев Д.Н. Экспериментальные исследования опытной звукопоглощающей ячеистой панели / Д.Н. Дегтев // Высокие технологии в экологии: сб. трудов 9-ймеждународной научно-практической конференции/ Воронеж, 2006. С. 292-294.

9. Пат. РФ, МПК G 10 К 11/16. Звукопоглощающая ячеистая панель / Ю.Ф. Устинов, Д. Н. Дегтев и др. - Воронежский государственный архитектурно-строительный университет. - № 2239238; Заявлено 18.03.2003.-5 с.

10. Программная разработка. Оптимизация виброшумозащитного комплекса транспортных и тяговых машин / Ю.Ф. Устинов, Д. Н. Дегтев и др. Воронежский государственный архитектурно-строительный университет. / Зарегистрировано Государственным координационным центром информационных технологий 10.12.2004, выдано 07.10.2005.

Подписано в печать 24.11.2006 г. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,2.Уч.-изд л. 1,1. Бумага писчая. Тираж 100 экз. Заказ № 620

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии Воронежского государственного архитектурно-строительного университета 394006, Воронеж, 20-летия Октября, 84.

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Влияние шума на здоровье операторов землеройно-транспортных машин.

1.2 Основные конструктивные особенности пневмоколёсных фронтальных погрузчиков.

1.3 Методы и средства снижения шума в кабинах землеройнотранспортных машин.

Выводы.

Цель и задачи исследований.

2 Вибродинамика карданных передач погрузчиков.

2.1 Математическая модель карданной передачи.

2.2 Взаимосвязь динамической реакции с углом наклона и частотой ^ вращения карданного вала.

Выводы.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПЫТНЫХ ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ.

3.1 Цель и задачи лабораторных экспериментальных исследований.

3.2 Методика лабораторных экспериментальных исследований. Оценка погрешностей измерений.

3.3 Результаты лабораторных исследований и их анализ.

Выводы.

4. МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОГРУЗЧИКА

4.1 Цель и задачи экспериментальных исследований.

4.2 Оценка влияния режима работы колесного погрузчика на уровень звука в кабине.

4.3 Определение вклада источников виброакустической энергии в звуковое поле кабины.

4.4 Результаты экспериментальных исследований методов снижения шума в кабине погрузчика.

4.5 Оценка погрешности результатов исследований.

Выводы.

5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ШУМА В КАБИНЕ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

5.1 Выбор конечных элементов, аппроксимирующих конструкцию машины и воздушную среду.

5.2 Формирование базы исходных данных и разработка топологии машины и воздушной среды.

5.3 Математическая модель акустического процесса в кабине.

5.4 Анализ результатов численных исследований акустического процесса в кабине погрузчика.

5.5 Сопоставление результатов численных исследований (МКЭ) и экспе- ^ риментальных данных.

5.6 Определение вклада воздушного и структурного шума в общее звуковое поле кабины.

Выводы.

6. ОПТИМИЗАЦИЯ ЗВУКОЗАЩИТЫ И ОЦЕНКА СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СНИЖЕНИЯ ШУМА НА КОЛЕСНОМ ПОГРУЗЧИКЕ.

6.1 Оптимизация звукозащиты в кабине звукопоглощающими конструкциями.

6.2 Расчет социально-экономической эффективности снижения шума на колесном погрузчике.

Выводы.

Актуальность темы исследования.

Проблема воздействия шума и вибрации на здоровье человека давно заинтересовала отечественных и зарубежных ученых [140]. Было доказано негативное влияние шума и вибрации на организм человека - функциональные расстройства нервной, сердечно-сосудистой, и желудочно-кишечной систем, повышение общей заболеваемости. При этом было доказано, что повышенный шум ухудшает условия и качество труда, так как увеличивает общую утомляемость, снижает внимание и реакцию человека. Установлено, что воздействие шума в отдельных случаях снижает производительность труда на 15.20 %. Особую актуальность и значимость эта проблема принимает тогда, когда шум и вибрация воздействуют на операторов технологических машин [9, 14, 141.143].

Конструкции землеройно-транспортных машин за последние 20 лет претерпели существенные изменения. В них появились более мощные силовые установки, многоступенчатые механические и гидромеханические коробки передач, шины с высокими тягово-сцепными качествами и другие агрегаты, узлы и механизмы. Рост технологических и транспортных скоростей движения, действующих нагрузок на рабочий орган, ходовое оборудование, трансмиссию и рамные конструкции неизбежно приводят к увеличению динамической нагруженности, вибрации и шума [36, 57, 65, 66, 83, 93]. Таким образом, проблема борьбы с шумом становится всё более актуальной. В новых условиях развития рыночных отношений обязанность каждого производителя технологических машин, создающих шум, предпринять эффективные меры по его снижению в соответствии с действующими нормами. Это является обязательным требованием рынка по обеспечению совместимости новой продукции с требованием защиты окружающей среды и обеспечения безопасности работающих.

Задачи по снижению шума и вибрации технологических машин выдвигаются на первый план, так как они напрямую связаны с безопасностью жизнедеятельности [3, 4, 5, 6, 8, 23, 24, 35, 106, 107, 114, 115]. В этой связи отечественными и зарубежными учёными решены многие вопросы по проектированию виброзвукозащиты операторов от источников виброакустической энергии механического, аэродинамического, гидродинамического и электромагнитного происхождения, представляющие интерес для практики [18, 62, 65, 66, 92, 103, 109,133,148].

Большой вклад в проблему борьбы с шумом и вибрацией в различных отраслях машиностроения, на транспорте, в промышленности внесли учёные России и других стран: И. И. Боголепов, В. И. Заборов, Н. И. Иванов, М. Н. Исакович, И. И. Клюкин, В. Н. Луканин, А. С. Никифоров, Г. Л. Осипов, Б.Д. Тартаковский, Ю. Ф. Устинов, Е. Я. Юдин, К. Вестфаль, Л. Беранек, Л. Кремер, М. Лайтхилл, Е. Майер, М. Хекль, и др.

Шум в кабинах СДМ и в окружающей среде зависит от типа машин, характера выполняемой работы, года выпуска и т.д. Уровни звука на рабочих местах операторов СДМ, эксплуатирующихся в нашей стране, в основном лежат в диапазоне 75.90 дБА (при 8-ми часовом рабочем дне норма 80 дБ А),что говорит об актуальности снижения шума. Внешний шум машин характеризуется уровнями 80.95 дБА (на расстоянии 7,5 м) при норме шума в жилой застройке 55 дБА (в дневное время), и 45 дБА (в ночное время), что не позволяет использовать большинство СДМ для работы в городах ночью, а в дневное время соблюдать определённые ограничения.

Несмотря на то, что в последние десятилетия накоплен значительный экспериментальный материал, созданы фундаментальные теории виброзвукозащиты, общее развитее науки и создание мощных вычислительных средств открывают новые возможности в борьбе с шумом на технологических машинах, в том числе и землеройно-транспортных [12,38, 55, 67, 98,106, 116, 117].

Значительные достижения в области виброзвукозащиты операторов строительных и дорожных машин достигнуты в Германии, США, Франции, Японии и др. [66, 114, 139, 145].

Так, например, ведущими фирмами по производству бульдозеров, погрузчиков, автогрейдеров, скреперов, такими, как Каттерпиллер, Кейс, Камацу, Фаун, Уникеллер и другими, разработаны новые кабины с высокой виброакустической защитой. Этими же фирмами проведена большая работа по уменьшению шума и вибрации в источниках [25, 56,65, 66, 114, 139, 145].

Несмотря на успехи в области защиты операторов технологических машин от воздействия высоких уровней шума и вибрации, в промышленно развитых странах определилась четкая тенденция к снижению нормативного уровня шума в кабине транспортных и строительно-дорожных машин. Допускаемый уровень шума в кабине в настоящее время достигает значения 76.78 дБА [66, 117,139].

В последние 30.40 лет наблюдается тенденция ужесточения норм шума в т.ч. и на СДМ. Так норма внешнего шума СДМ снижена на 10. 12 дБА за рубежом, а норма шума на рабочих местах снижена на 5 дБА (в нашей стране) [73,77]. Ужесточение норм шума, появление новых строительных технологий, увеличение производительности и мощности СДМ потребовало выполнения новых исследований в области борьбы с шумом, в том числе уточнения методов расчёта ожидаемой шумности, разработки методов разделения вклада источников шума, разработки новых и уточнения имеющихся расчётных схем и математических моделей шумообразования, широкой проверки получаемых результатов на разнообразных типах машин, разработки и апробации новых средств шумозащиты. Заметим, что если раньше, когда шум СДМ отличался более высокими уровнями, шумозащита могла быть выполнена, минуя научные исследования (интуитивно, по образцам менее шумных машин и т.д.), то в настоящее время, когда идёт массовое снижение шума СДМ, шумозащита для менее шумных машин зачастую не может быть осуществлена без проведения специальных исследований. Это объясняется сложностью процессов шумообразо-вания, когда вклад различных источников в процессы шумообразования становится близким друг к другу и выявить один источник на фоне других (для снижения его вклада) представляется весьма затруднительным.

Таким образом, обеспечение комфортных условий работы связанных со снижением влияния шума и вибрации на операторов землеройно-транспортных машин, является одной из главных задач. В этой связи возникает необходимость в прогнозировании и расчете виброакустических параметров землеройно-транспортных машин вообще и погрузчиков в частности на стадии проектирования, чему и посвящена данная диссертационная работа.

Целью данной работы является прогнозирование и расчет виброакустических параметров погрузчика с использованием численных методов исследований, т.е. определение конкретных значений параметров шума в кабине при заранее заданных критериях и физико-геометрических характеристиках элементов конструкции погрузчика.

На основании поставленной цели определён круг задач, охватывающий разработку уточненной методики ориентировочной оценки уровней звука в кабине на ранних стадиях проектирования, проведение лабораторно-полевых исследований на натурном образце машины, разработку уточненной математической модели распространения звука в замкнутом объёме кабины и её реализация методом конечных элементов, разработка методики оптимизации звукоза-щиты и практических рекомендаций по улучшению противошумной защиты кабины погрузчика.

Перечисленный комплекс задач в общем случае сводится к задаче виб-розвукозащиты оператора, которая может быть сформулирована как задача нахождения отклика динамической системы в виде поля распределения звукового давления по объёму кабины, на возмущающие воздействия источников виброакустической энергии.

Научной новизной в диссертационной работе являются:

1. Установлено влияние источников виброакустической энергии на звуковое поле и выявлены характерные частоты, определяющие шум в кабине.

2. Выявлены основные пути распространения виброакустической энергии в конструкции машины и предложены меры по снижению шума и вибрации.

3. Математическая модель карданной передачи, отличающаяся от известных тем, что учитывает влияние угла наклона геометрической оси карданного вала относительно оси вращения и позволяет уточнить возмущающие силы в опорных связях двигателя и коробки передач.

4. Характеристики новых звукоподавляющих панелей.

5. Установлены взаимосвязи уровней звукового давления в кабине и режима работы машины.

6. Сформулированы критерии оптимизации шумозащитного комплекса машины и определены меры по снижению уровня шума в кабине.

Достоверность результатов обусловлена использованием классических теорий колебаний, акустики, численных методов исследований и подтверждена сравнительным анализом расчетных и экспериментальных данных, полученных с помощью прецизионной аппаратуры и измерительной оснастки в соответствии со стандартными требованиями и оценкой погрешности, которая составляет ±0,8 дБ.

Практическая значимость. Разработанные математические модели виброакустических процессов и технические решения виброзвукозащиты могут быть использованы при проектировании новых и модернизации существующих дорожных и строительных машин различного назначения. Особую полезность имеют разработанные автором математические модели акустического процесса в системе фронтального колесного погрузчика и воздушной среды на основе метода конечных элементов и оптимизации звукозащиты оператора.

Реализация работы. Результаты теоретических, экспериментальных и численных исследований используются при снижении виброакустических характеристик погрузочно-доставочных и буровых машин в ОАО «Рудгормаш» г. Воронеж, а также в учебном процессе Воронежского государственного архитектурно-строительного университета.

На защиту выносятся:

1. Математическая модель карданной передачи, учитывающая влияние угла наклона геометрической оси карданного вала относительно оси вращения, вызываемого погрешностью изготовления и монтажа карданной передачи.

2. Результаты экспериментальных и численных исследований, отражающие новые взаимосвязи виброакустических характеристик с физико-геометрическими параметрами машины и её элементами.

3. Результаты лабораторных исследований акустических характеристик новых звукопоглощающих конструкций.

4. Топология машины и окружающей среды для численных исследований звукового поля в кабине на основе метода конечных элементов.

5. Оптимизация звукозащиты оператора в кабине

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на трех научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ВГАСУ (г. Воронеж, 2001.2003 гг.), 5-й и 6-й международных конференциях "Высокие технологии в экологии" - 2002.2003, (г. Воронеж). Технические разработки демонстрировались на VI Международной специализированной выставке "Безопасность и охрана труда - 2002" (г. Москва), 14-той межрегиональной выставке "Строительство" (г. Воронеж, 2002 г.) и удостоены дипломов.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 8 публикациях, в т.ч. одна из перечня ВАК. Кроме этого получены патент Российской Федерации и свидетельство об отраслевой регистрации разработки отраслевого фонда алгоритмов и программ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы из 148 наименований и 5 приложений. Работа содержит 172 страниц сквозной нумерации, включая 33 рисунка, 17 таблиц и 29 страниц приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основании данных экспериментальных исследований серийного образца колесного погрузчика установлено превышение уровня звукового давления выше нормативного значения на 3,2 дБА при открытой двери кабины и на 1,9 дБА при закрытой двери кабины водителя при погрузке щебня в кузов самосвала.

2. Установлено максимальное значение эквивалентного уровня звука в кабине колесного погрузчика Ьр=81,9 дБ А, что соответствует работе данной технологической машины на I передаче с пустым ковшом перед набором материала из штабеля в нижнем положении. Это объясняется тем, что при отсутствии нагружения все люфты и технологические зазоры систем и механизмов погрузчика не выбраны.

3. Определен вклад источников виброакустической энергии в общее звуковое поле машины: шум двигателя внутреннего сгорания Ьдвс= 80,1 дБА; шум гидромеханической трансмиссии 76,0 дБ А; шум переднего моста

1Ш = 70,9 дБ А.

4. Повышение угловой скорости вращения карданной передачи при наличии геометрических погрешностей изготовления и монтажа карданной передачи вызывает увеличение динамической составляющей реакции в опорных связях. Взаимосвязь этих параметров может быть описана квадратичной функцией.

5. Установлено, что динамическая балансировка карданной передачи, соединяющей ДВС и коробку передач, позволяет снизить виброскорость на лапе двигателя на 3,1 дБ, а на полу кабины - на 4,8 дБ на характерной частоте работы ДВС/=36,6 Гц.

6. Разработана топологическая схема колесного погрузчика ПК - 27-0200, учитывающая его конструктивные особенности, на основании которой построена математическая модель виброакустического процесса данной технологической машины;

7. В ходе численных исследований установлена рациональная жесткость виброизоляторов С=250 кН/м в опорных связях кабины и рамы для эффективного снижения вибрации на характерной частоте работы силовой установки (/=36,6 Гц).

8. В соответствии с проведенными патентными исследованиями определены, разработаны и изготовлены эффективные звукопоглощающие конструкции для внутренней облицовки кабины машины и кожуха двигателя внутреннего сгорания, применение которых позволяет снизить общий шум в кабине в среднем на 4,4 дБА

9. Аналитическим и экспериментальным путями установлена взаимосвязь геометрических параметров камеры ЗПК с длиной звуковой волны, энергию которой должна эффективно поглощать данная конструкция.

Ю.Опытные образцы звукопоглощающих конструкций обладают высоким коэффициентом звукопоглощения на частотах, соответствующих рассчитанным размерам каналов, в частности, для разных образцов нормальный коэффициент звукопоглощения лежит в пределах 0,60915 - 0,95646.

11. Уточнена математическая модель оптимизации звукозащиты оператора в кабине с использованием звукопоглощающих конструкций. Результаты оптимизации показывают, что максимальное снижение воздушного шума в кабине достигает 3,2 дБА при наименьшей стоимости используемых ЗПК.

12. Установлено что, применение мероприятий, связанных с установкой звукозащиты и динамической балансировкой карданной передачи, дает экономический эффект 223864 руб/год, влечет за собой снижение шума в кабине на 4,4 дБА и позволяет добиться социального эффекта за счет меньшей заболеваемости и утомляемости оператора.

1. A.C. № 1659765 СССР, В 62.33/06. Способы определения частотных уровней вибрации и шума элементов кузова и кабины транспортного средства / Ю.Ф. Устинов, В.А. Муравьев (СССР). №4722831/11; заявлено 24.07.89; опубл. 30.06.91, Бюл. №24 5с.

2. Александров A.B. Строительная механика. Тонкостенные пространственные системы / A.B. Александров, Б.Я. Лащеников, H.H. Шапошников. М.: Стройиздат, 1983.-488 с.

3. Алексеев С.П. Борьба с шумом и вибрацией в машиностроении / С.П. Алексеев, A.M. Казаков, H.H. Колотилов. М.: Машиностроение, 1970. -208 с.

4. Акимова Т.А. Экология. Человек Экономика - Биосреда / Т.А. Акимова В.В.Хаскин. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. - 566 с.

5. Аксенов И.Я. Транспорт и охрана окружающей среды / И.Я. Аксенов, В.И.Аксенов. М.: Транспорт, 1986. - 174 с.

6. Актуальные вопросы профилактики и неблагоприятного воздействия шума и вибрации / Тез. докл. Всесоюзн. совещ. 11-13 ноября, 1981. М., 1981.-169 с.

7. Альбом рекомендуемых звукоизолирующих конструкций / ч. 2. Тбилиси: СКБ ВНИИОТ ВЦСПС, 1984. - 76 с.

8. Артоболевский И.И. Введение в акустическую динамику машин / И.И. Артоболевский, Ю.И. Бобровницкий, М.Д. Генкин. М.: Наука, 1979. - 295 с.

9. Атлас "Окружающая среда и здоровье населения России" / Под ред. М. Фешбаха. М.: ПАИМС, 1995.

10. Балашинская Л. Г. Техническая акустика транспортных машин / Л. Г. Балашинская, Л.Ф. Дроздова, Н.И. Иванов и др. Под ред. Н. И. Иванова. СПб.: Политехника, 1992. - 365 с.

11. Барастов JI. П. Изыскание путей снижения шума и вибрации в кабинах тракторов Т 50 (JIT3) и Т - 125 (ХТЗ) / Барастов JI. П. // Труды семинара "Уменьшение шума автомобилей" - М.: ОНТИ - НАМИ, вып. 5, 1966. - С. 48 -53.

12. Бате К. Численные методы анализа и метод конечных элементов / К. Бате, Е. Вилсон. М.: Стройиздат, 1982. - 447 с.

13. Бать М.И. Теоретическая механика в примерах и задачах / М.И. Бать, Г.Ю. Дажнелидзе , A.C. Кельзон. М.:Наука, 1967. Т-1. - 512 е.; 1968. - Т.-2. -624 е.; 1973. Т.-3.-488 с.

14. Бауман В.А. Вибрационные машины и процессы в строительстве. Учеб. пособие / В.А. Бауман, И.И. Быховский. М.: Высш. школа, 1977. - 255 с.

15. Безопасность жизнедеятельности / Авт.-сост. Э.А. Арустамов. М.: "Дашко-вик", 2000. - 678 с.

16. Бесселинг И.Ф. Методы конечных элементов / И.Ф. Бесселинг // Механика деформируемых твердых тел. Сборник статей. / Пер. с англ. В.В. Шлимана / Под ред. Г.С.Шапиро. -М.: Мир, 1983. С. 22-51.

17. Бидерман В. А. Теория механических колебаний / В. А. Бидерман. М.: Высшая школа, 1990. - 408 с.

18. Боголепов И.И. Промышленная звукоизоляция / И.И. Боголепов. JI.: Судостроение, 1986.-368с.

19. Борискин О.Ф. Конечно-элементный анализ колебаний машин / О.Ф. Борискин, В.В. Кулибаба, О.В. Репецкий. Иркутск: Изд-во Иркутск, ун-та, 1989.- 144 с.

20. Борисов JI. А. Эффективность применения средств звукопоглощения для снижения промышленного шума/ JI. А. Борисов. М.: 1977. - С. 82-84.

21. Борисов Л.П. Звукоизоляция в машиностроении / Л.П. Борисов, Д.Р. Гужас. -М.: Машиностроение, 1990. 254 с.

22. Бородицкий A.C. Снижение структурного шума в судовых помещениях / A.C. Бородицкий, В.М. Спиридонов. Л.: Судостроение, 1984. - 221 с.

23. Борьба с шумами и вибрациями / Авт.-сост. Е.Я. Юдин. М.: Машиностроение, 1985. - 256 с.

24. Борьба с шумом на производстве: Справочник / Под общ. ред. Е.Я. Юдина. М.: Машиностроение, 1985. - 400 с.

25. Борьба с шумом / Под ред. Е.Я. Юдина. М.: Изд. литературы по строительству, 1964. - 701 с.

26. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем / Н.П. Бусленко. М.: Наука, 1978.-399с.

27. Веденянин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработка опытных данных / Г.В. Веденянин. М.: Колос, 1978. - 199 с.

28. Вибрации в технике: Справочник. В 6-ти т. / Под ред. В. Н. Челомея . М.: Машиностроение, 1981. - Т. 6. Защита от вибрации и ударов / Под ред. К. В. Фролова, 1981. - 456 е., ил.

29. ВласовА.Д. Единицы физических величин в науке и технике : Справочник / А.Д. Власов, Б.П. Мурин М.: Энергоатомиздат, 1990. - 176 с.

30. Воеводин Е.В. Численные методы алгебры. Теория и алгоритмы / Е.В. Воеводин. М.: Наука, 1966. - 248с.

31. Вожжова А. И. Защита от шума и вибрации на современных средствах транспорта / А. И. Вожжова, В. К. Захаров Л.: Медицина, 1968. - 128 с

32. Волков H. М. Оптимизация звукозащиты кабины автогрейдера типа ГС -10.01 / H. М. Волков, С. А. Никитин, Д. Н. Дегтев // Высокие технологии в экологии : Сб. трудов 6-й международной научно-практической конференции / Воронеж, 2003. С. 245 - 249.

33. Волков H. М. Результаты проведения лабораторных испытаний новых звукопоглощающих конструкций / H. М. Волков, С. А. Никитин, Д. Н. Дегтев

34. Высокие технологии в экологии / Труды 6-й международной научно-практической конференции. Воронеж, 2003. С. 206 208.

35. Ворошнина JI. В. Пути снижения шума на промышленных предприятиях / Л.В. Ворошнина, Н. П. Савченко. Киев: УкрНИИНТИ, 1980. - 260 с.

36. Гаврилов М.И. Защита от шума и вибрации на судах / М.И. Гаврилов, В.К. Захаров. М.: Транспорт, 1979. 120 с.

37. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы / Р. Галлагер. М.: Мир, 1984.-428с.

38. Глушители аэродинамического шума: Проспект. Горьковский автомобильный завод. М., НИИ автопром, 1984.

39. ГОСТ 2.105-95. Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам: Введ. 01.07.96. М.: Изд-во стандартов, 1995.- 123 с.

40. ГОСТ 7.32-2001. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу: Введ. 01.07.02. М.: Изд-во стандартов, 1984. - 16 с.

41. ГОСТ 12.1.003-83. Шум. Общие требования безопасности: Взамен ГОСТ 12.1.003-76: Введ. 01.07.84. -М.: Изд-во стандартов, 1984. 9 с.

42. ГОСТ 12.1.026-80. Шум. Методы определения шумовых характеристик источников шума. Введ. 01.07.81. М.: Изд-во стандартов, 1984. - 11 с.

43. ГОСТ 12.1.029-80. Средства и методы защиты от шума: классификация: Введ. 01.07.81.-М.: Изд-во стандартов, 1984.-4 с.

44. ГОСТ 12.1.050-86. Методы измерения шума на рабочих местах: Взамен ГОСТ 20.445-75 Введ. 01.01.87. М.: Изд-во стандартов, 1986. - 16 с.

45. ГОСТ 16297 80. Материалы звукоизоляционные и звукопоглощающие. Методы испытания: Взамен ГОСТ 16297- 70: Введ. 01.01.81. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 11с.

46. ГОСТ 17168-82. Фильтры электронные октавные и третьоктавные. Общие технические требования и методы испытаний: Взамен ГОСТ 17.168-71 и ГОСТ 17.169-71: Введ. 01.01.83.-М.: Изд-во стандартов, 1982.- 18 с.

47. ГОСТ 17187-81. Шумомеры. Общие технические требования и методы испытаний: Взамен ГОСТ 17.187-71 и ГОСТ 17188-71: Введ. 01.07.89. М.: Изд-во стандартов, 1987. - 25 с.

48. ГОСТ 19358-85. Внешний и внутренний шум автотранспортных средств. Допустимые уровни и методы измерений: Взамен ГОСТ 19.358-74: Введ. 01.01.87. -М: Изд-во стандартов, 1986.- 17 с.

49. ГОСТ 23941-79. Шум. Методы определения шумовых характеристик: Общие требования: Введ. 01.07.80. М.: Изд-во стандартов, 1984. - 10 с.

50. ГОСТ 8.207-76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений: Введ. 01.01.77. М.: Изд-во стандартов, 1984. - 8 с.

51. ГурбановИ.М. Современные средства виброшумозащиты машинистов строительных и дорожных машин. Обзорная информация / И.М. Гурбанов , В.И. Поварков, С.И. Семешин. М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1983. - 43 с.

52. Двигатели внутреннего сгорания, применяемые на строительных и дорожных машинах. Каталог-справочник. М.: АО Машмир, 1993. - 49 с.

53. Дегтев Д.Н. Экспериментальные исследования опытной звукопоглощающей ячеистой панели / Д.Н. Дегтев // Высокие технологии в экологии: сб. трудов 9-ймеждународной научно-практической конференции/ Воронеж, 2006. С. 292-294.

54. Демидович Б.П. Численные методы анализа. Приближение функций, дифференцирование и интегральные уравнения / Б.П. Демидович, И.А. Марон, Э.З. Шувалова. М.: Наука, 1967. - 368 с.

55. Диментберг А.Ф. Колебания машин / Ф.М. Диментберг, К.Т. Шаталов, A.A. Гусаров. М.: Машиностроение , 1964. -308 с.

56. Дорожные машины. Часть I. Каталог-справочник. М.: АО Машмир, 1993.-81 с.

57. Дорожно-строительные машины и комплексы: Учебник / Под общ. ред. В.И. Баловнева. Москва-Омск: Изд-во СибАДИ, 2001. -528с.: ил. 209.

58. Заборов В.И. Расчет звукоизоляции при непостоянном шуме / В.И. Заборов // Доклады IX Всесоюзной акустической конференции. М.: АН СССР, 1977. -С. 61-64.

59. Заборов В. И. Зашита от шума и вибрации в черной металлургии / В.И. Заборов, JI. Н. Клячко, Г. С. Росин. М.: Металлургия, 1988. - 216 с.

60. Заборов В. И. Снижение шума методами звукоизоляции. / В. И. Заборов, И. В. Горенштейн, Jl. Н. Клячко и др. М.: Стройиздат, 1973. - 143 с.

61. Звукоизолирующие, звуко- и вибропоглощающие материалы: Каталог / Северодонецк: ВНИИТБХП, 1979. 61 с.

62. Звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы / Под ред. Е.Я.Юдина. М.: Изд. литературы по строительству, 1966. 247 с.

63. Звукопоглощающие облицовки: Альбом-каталог / Труды ЦНИИпромзданий. М.: ЦИНИС, 1973.-30 с.

64. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике / Зенкевич О. М.: Мир, 1975.-239с.

65. Иванов Н.И. Борьба с шумом и вибрациями на путевых и строительных машинах / Н.И. Иванов. М.: Транспорт, 1987. - 223. с.

66. Иванов Н.И. Основы виброакустики: Учебник для вузов / Н.И.Иванов, A.C. Никофоров. СПб.: Политехника, 2000. - 482 с.

67. Изак Г.Д. Шум на судах и методы его уменьшения / Г.Д. Изак, Э.А. Гомзиков. М.: Транспорт, 1987. - 303 с.

68. Иориш Ю. И. Виброметрия / Ю. И. Иориш. М.: Машгиз, 1963. - 771 с.

69. Исакович М. А. Общая акустика / М. А. Исакович М.: Наука, 1973. - 495 с.

70. ИСО 6394-85. Акустика. Измерение воздушного шума, создаваемого землеройными машинами на рабочем месте оператора. Испытания в стационарном режиме.

71. Кельзон A.C. Динамика роторов в упругих опорах / A.C. Кельзон, Ю.П. Цимановский, В.И. Яковлев. М.: Наука, 1982. - 280 с.

72. Клюкин И.И. Борьба с шумом и звуковой вибрацией на судах / И.И. Клюкин.- Л.: Судостроение, 1971. 416 с.

73. Контроль шума в промышленности: Предупреждение, снижение и контроль промышленного шума в Англии: Пер. с англ./Под ред. Дж. Д. Вебба. Л.: Судостроение, 1981. 312 с.

74. Колесников А.Е. Шум и вибрация / А.Е. Колесников. Л.: Судостроение, 1988.-248 с.

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

76. Красильников В.А. Введение в физическую акустику / В.А. Красильников, В.В. Крылов. М.: Наука, 1984.- 400с.

77. Лагунов Л.Ф. Борьба с шумом в машиностроении / Л.Ф. Лагунов, Г.Л. Осипов. М.: Машиностроение, 1980. - 150 с.

78. Леденев В.И. Физико-технические основы распространения воздушного шума в производственных зданиях: Автореферат диссертации доктора технических наук / Леденев Владимир Иванович. Москва: 2001. - 32 с.

79. Лопашев Д.З. Методы измерения и нормирования шумовых характеристик / Д.З. Лопашев, Г.Л. Осипов, E.H. Федосеева. М.: Изд-во стандартов, 1983. -230 с.

80. Луканин В.Н. Шум автотракторных двигателей внутреннего сгорания / В.Н. Луканин. М., 1971.-271 с.

81. Мазур И.И. Инженерная экология / И.И. Мазур, О.И. Молдаванов, В.Н. Шишов: В 2т. М.: Высшая школа, 1996. - 125 с.

82. Максимов В.П. Измерение, обработка и анализ быстропеременных процессов в машинах / В.П. Максимов, И.В. Егоров, В.А. Карасев. М.: Машиностроение, 1987.-208с.

83. Машины для земляных работ: справочник / Под общ. Ред. Д.П. Волкова. -М.Машиностроение, 1992. 448 с.

84. Мероприятия по снижению шума от строительных машин / ЦНИИС Госстроя СССР. Обзор.-М., 1976.-48 с.

85. Методические рекомендации по проектированию звукоизоляции машин / ВЦНИИОТ ВЦСПС. М., 1982. - 58 с.

86. Молоканов К. П. Влияние производственной вибрации на костно-мышечную систему / К. П. Молоканов, Л. И. Соколик. М.: Медицина, 1975. - 208 с.

87. Муравьев В.А. Звукоподавляющая ячеистая панель / В.А. Муравьев, Д.Н. Дегтев, A.B. Муравьев, А.Ю. Харламов // Колебательные, вибрационные, акустические процессы в строительном комплексе и градостроительстве / Научный вестник ВГАСУ. №1, 2005г. С. 70-73.

88. Никифоров A.C. Акустическое проектирование судовых конструкций: Справочник. / A.C. Никифоров. Л.: Судостроение, 1990. - 200 с.

89. Новые вибропоглощающие материалы и покрытия и их применение промышленности. / Под ред. A.C. Никифорова. Л.: Знание, 1980. - 100 с.

90. Оптнер С. Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем. / С.Оптнер. М.: Советское радио, 1969. - 216 с.

91. Осипов Г.Л. Измерение шума машин и оборудования / Г.Л. Осипов, Д.З. Лопашев, E.H. Федосеева, Ю.М. Ильянчук. М.: Стандартиздат, 1968. - 148 с.

92. Пат. РФ, МПК G 10 К 11/16. Звукопоглощающая ячеистая панель / Ю.Ф. Устинов, Д. Н. Дегтев и др. Воронежский государственный архитектурно-строительный университет. - №2239238; Заявлено 18.03.2003.-5 с.

93. Попов К.А. Зашита от шума и вибрации в строительстве / К.А. Попов, К. Ю. Панцке, 3. Кекритц, П. Крузе. Киев: Будивэльнык, 1988. - 88 с.

94. Порядков В.И. Пути измерения уровней вибрации и механического шума механизмов и машин / В.И. Порядков // Вестник машиностроения, 1989. -№11.-С. 20-23.

95. Поспелов П.И. Борьба с шумом на автомобильных дорогах / П.И. Поспелов. -М.: Транспорт, 1981.-88 с.

96. Приборы для измерения шума и вибрации: Каталог / Северодонецк: ВНИИТБХП, 1983.-37С.

97. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара: Справочник в 2х кн. / Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1978. - 432 с.

98. Разумовский М. А. Борьба с шумом на тракторах./ М. А. Разумовский. -Минск: Наука и техника, 1973. 206 с.

99. Расчёт трёхслойных конструкций: Справочник / Под общ. ред. В. Н. Кобелева. М.: Машиностроение, 1984. - 304 с.

100. Расчеты экономической эффективности новой техники: Справочник / Под общ. ред. K.M. Великанова. 2-е изд. перераб. и доп. - JL: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990. - 448 с.

101. Резиновые виброизоляторы: Справочник / Под ред. A.B. Ланцберга. Л: Судостроение 1988. - 216с.

102. Рекомендации по расчету и проектированию звукоизолирующих ограждений машинного оборудования / НИИСФ. М.: Стройиздат, 1989. - 56 с.

103. Ю4.Реклейтис Г. Оптимизация в технике. В 2-х книгах / Г. Реклейтис, А.

104. Райвендран, К.Рексдел. М.: Мир, 1986. Кн. 1.-349 е.; Кн. 2. - 320 с. Ю5.Рушимский Л. 3. Математическая обработка результатов эксперимента / Л.З.

105. М.: Минздрав СССР, 1985. 15 с. Ю8.Скучик Е. Основы акустики / Е. Скучик. - М.: Мир, 1976.-Т. 1.-520 е., Т.2.-544с.

106. Снижение шума в зданиях и жилых районах / Под ред. Г.Л. Осипова и

107. Е.Я. Юдина. М: Стройиздат, 1987. - 558 с.

108. Справочник по судовой акустике. / Под ред. И.И. Клюкина, И.И. Боголе-пова. JL: Судостроение, 1978. - 504 с.

109. Справочник по технической акустике / Под ред. М. Хекла и Х.А. Мюллера. JL: Судостроение, 1980. - 493 с.

110. Средства защиты в машиностроении: расчет и проектирование: Справочник / С.В. Белов, А.Ф., Козьяков, О.Ф. Партолин и др. / Под ред. С.В Белова. М.: Машиностроение, 1989. - 365 с.

111. Строительные машины: справочник в 2-х томах / Под общ. ред. Э.Н. Кузина. М.: Машиностроение, 1991. Т. 1. - 496 с.

112. Тейлор Р. Шум. / Р. Тейлор. / Под ред. М.А. Исаковича. М.: Мир. 1978.-308с.

113. Техническая акустика транспортных машин: справочник / Под ред. Н.И.Иванова. СПб.: Политехника, 1992. - 365 с.

114. Пб.Тольский В. Е. Виброакустика автомобиля / В.Е. Тольский. М.: Машиностроение, 1988. - 139 с.

115. Тракторы. Проектирование, конструирование и расчет / Под общ. ред. И.П. Ксеневича. М.: Машиностроение, 1991. - 544 с.

116. Устинов Ю.Ф. Двухкритериальная оптимизация шумозащиты звукопоглощающими конструкциями в различных замкнутых помещениях / Ю.Ф.Устинов // Экологический вестник Черноземья / вып. 11. РЦ "Менеджер". Воронеж, 2001.-С. 78-83.

117. Устинов Ю.Ф. Дорожная техника: каталог-справочник / Ю.Ф. Устинов. М.: Ассоциация "Радор", Вып. 1, 2002 г., вып. 2. 2004 г.

118. Устинов Ю.Ф. Звуковая вибрация и шум землеройно-транспортных машин / Ю.Ф. Устинов // Строительные и дорожные машины, 1996. №4. - С. 23-24.

119. Устинов Ю.Ф. Комплект аппаратуры для измерения и регистрации виброакустических параметров строительных и дорожных машин / Ю.Ф.Устинов / Строительные и дорожные машины, 2002. №10.

120. Устинов Ю.Ф. Метод конечных элементов в задачах виброакустики тяговых машин. / Ю.Ф. Устинов // Новое в безопасности жизнедеятельности и экологии/ Сб. докл. Всероссийской научно-практ. конференц. с международн. уч.-С-Пб„ 1996.-С. 232-235.

121. Устинов Ю.Ф. Наукоемкие технологии прогнозирования шума и вибрации тяговых и транспортных машин / Ю.Ф. Устинов // Экологический вестник Черноземья / вып.8., РЦ "Менеджер" Воронеж, Февраль 2000. - С. 32-43.

122. Устинов Ю.Ф. Прогнозирование виброакустических характеристик сложных динамических систем / Ю.Ф. Устинов // Труды Нижегородской акустической научной сессии. / Ред. С.Н. Гурбатов. Нижний Новгород: ТАЛАМ,2002.-С. 247-251.

123. Устинов Ю.Ф. Прогнозирование и методы расчета виброакустических параметров землеройно-транспортных машин: Диссертация на соискание ученой степени докт. техн. наук. / Ю.Ф. Устинов. Воронеж: ВГАСА, 1997. -426 с.

124. Устинов Ю.Ф. Разделение источников вибрации и шума на тяговых и транспортных строительных машинах./ Ю.Ф. Устинов // Вибрационные машины и технологии / Сб. докл. и материалов П-ой научи, конф. Курск: КГТУ, 1995. С. 50-52.

125. Устинов Ю.Ф. Снижение виброакустической активности землеройно-транспортных машин. / Ю.Ф. Устинов // Изв. Вузов. Строительство, 1994. -№12.-С. 117-121.

126. Устинов Ю.Ф. Теоретические и практические проблемы виброакустической динамики машин. / Ю.Ф. Устинов // Дорожная экология 21 века / Труды межд. научно-практического симпозиума. Воронеж, 2000. С. 308-313.

127. Устинов Ю. Ф. Методология прогнозирования виброакустических параметров тяговых машин / Ю.Ф. Устинов, Н.М. Волков, Д.Н. Дегтев, С.М. Дуплищев, A.A. Кравченко, С.А. Никитин // Известия Вузов / Строительство. №9. 2003. С. 122 - 129.

128. Устинов Ю. Ф. Результаты акустических испытаний колесного погрузчика ТО- 30 / Ю.Ф. Устинов, Н.М. Волков, Д.Н. Дегтев // Высокие технологии в экологии: сб. трудов 7-ймеждународной научно-практической конференции/ Воронеж, 2004. С. 25-35

129. Устинов Ю. Ф. Снижение вибрации в кабине колесного погрузчика / Ю.Ф. Устинов, Н.М. Волков, Д.Н. Дегтев // Новые материалы и технологии в машиностроении. Сборник научных трудов / Под ред. Е. А. Памфилова. -Выпуск 3. Брянск: БГИТА, 2004. С. 110-113

130. Устинов Ю.Ф. Исследование виброакустических параметров землеройно-транспортных машин. / Ю.Ф. Устинов, В.А. Жулай // Изв. Вузов / Строительство, 1996. №6.-С. 113-118.

131. Устинов Ю. Ф. Звукопоглощающая сотовая панель / Ю.Ф. Устинов, В.А. Муравьев, М. В. Чернов, С.А. Никитин, Н.М. Волков и др. // Высокие технологии в экологии / Труды 6-й международной научно-практической конференции. Воронеж, 2003. - С. 202 - 206.

132. Устинов Ю.Ф. Основные концептуальные принципы компьютерных технологий создания малошумных машин / Ю.Ф. Устинов, A.A. Петранин., E.H. Петреня // Изв. Вузов / Строительство. 1998. №9. С. 86-95.

133. Устинов Ю.Ф. Системный анализ и методы конечных элементов в задачах прогнозирования и расчета виброакустических параметров землеройно-транспортных машин / Ю.Ф. Устинов, A.A. Петранин, E.H. Петреня // Изв. Вузов / Строительство. 1997. №3. С. 95 - 100.

134. Филиппов В.И. Охрана труда при эксплуатации строительных машин / В.И. Филиппов. М.: Высшая школа, 1984. - 247 с.

135. Шевырев В.Т. Средства и способы огнезащиты сгораемых материалов / В.Т. Шевырев М: Стройиздат, 1973. - 48 с.

136. Шум на транспорте. / Под ред. В.Е. Тольского, Г.В. Бутанова, Б.Н. Мельникова. М.: Транспорт, 1995. - 368 с.

137. Эйхлер Ф. Борьба с шумом и звукоизоляция зданий / Ф. Эйхлер. М.: Гос. изд. литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1962.-310 с.

138. Экология для технических вузов / Под ред. В.М. Гарина. Ростов н/д: Феникс, 2001.-384 с.

139. Экология и безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие для вузов /Под ред. JI.A. Муравья. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 228 с. 46.

140. Элькин Ю.И. Снижение шума строительно-дорожных машин.: Диссертация на соискание ученой степени докт. техн. наук. / Ю.И. Элькин Санкт-Петербург: Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ», 2006. - 534 с.

141. Яблонский А.А. Курс теоретической механики: Учеб. для техн. для вузов, ч. -II / А.А. Яблонский. М.: Высш. шк., 1984 -423 с.

142. Янг С. Измерение шума машин. / С. Янг, А. Элисон. М.: Энерго-атомиздат, 1988.- 144 с.

143. Ustinov Yu.F. Estimation of vibration acoustical parameters of vehicles by means of fern/ Yu.F. Ustinov // Fourth International Congress on Sound and Vibration. St. Petersburg: Russia. June 24-27,1996. P.2067-2075.

144. Ustinov Yu.F. Numerical investigations Methodology of Vibroacoustic Dynamics of Transport and Traction Machines / Yu.F. Ustinov // 6-th International Congress of Sound and Vibration. 5-8 July, 1999, Copenhagen, Denmark. P. 1405-1408.