автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Разработка методик определения внешнего шума дорожно-строительных и землеройных машин

Габота выполнена в Госстандарте РФ и ОАО ЦНИИС

Научный руководитель - доктор технических паук, профессор И.А. Недорезов

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Э.Н. Кузин

доктор технических наук, профессор Й.Я. Дорман

Ведущее предприятие - АО "Погрузчик" (г. Орел)

Защита состоится^¿Декабря 1997г. в 10 часов

на заседании специализированного совета К 133.01.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Научно-исследовательском институте транспортного строительства (ОАО ЦНИИС). 129329. Москва, ул. Кольская, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослаи^^тгоября 1997г.

Ученый секретарь института,,___

«.т.н. Ж.А. Петрова

г,г а ол -8

нлучп041сслед0вател1>скип ш 1с i ii гу 1 i ра! 1спортного строительства (оао цнипс)

На правах рукописи РАХМАНОВ Михаил Львович

УДК 621.517:628.8.002.5 РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНЕШНЕГО ШУМА

дорожт ю-строителшых и земл;.1'0гшых маиин I

05.05.04 - Дорожные и сгрошеиьиые машиш.1

«

А в т иреферат диссершцнн на соискание ученой сгснсни кандидата технических наук

Москва 1997

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ. РАБОТЫ. Постоянно повышающиеся I ребонания к дорожно-строительным и землеройным машинам (ДСМ и •ЗМ), особенно в части их безопасности, эргономики и зкологичности, требуют и разработки новых более совершенных методик определения параметров машин, влияющих па эти показатели.

Одним из основных параметров, влияющих на безопасность труда, является уровень излучаемого машинами внешнего шума. Предельная величина внешнего шума, воздействующего па находящихся в рабочей зоне рабочих, определена ГОСТ 12.1.003-83 и равна 80 дБА из расчета 8-ми часового рабочего дня.

Всемирная организация здравоохранения считает, что уровень шума, при котором риск повреждения органов'слуха минимален равен 75 дБА при 8-ми часовом рабочем дне.

. С 1 июля 1995 г. в Российской Федерации введена обязательная сертификация дорожно-строительных и землеройных машин, при которой проверяется уровень внешнего шума.

Методики определения внешнего. шума но ( ОСТ 27717-88 и ГОСТ 28975-91 предполагают замер внешнего шума при имитации рабочих движений или работу машины на максимальном режиме н только на- сферической измерительной поверхности, на которой расположены датчики шума, что не позволяет получить достоверные' данные о внешнем шуме машины.

• Действующие в настоящее время методики определения внешнего шума дорожно-строительных и землеройных 'машин не предполагал возможности, изменения излучения внешнего шума машиной в пронеси.

|>;к>1ны и не учитьшаюг накопление всндеисизия шума на работающих, находящихся в рабочей зоне' при непостоянных режиме функционирования и местоположении машины, а также не позволяют определить зоны вокруг всей траектории движения машины, где внешний шум максимален.

Неточности методик определения внешнего шума излучаемого дорожно-строительными и землеройными машнпзми, могут приводить или к опасности вредного воздействия на ор1анизм человека или к необоснованно высоким материальным затратам на снижение шума.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: разработка методики, позволяющей повысить точность определения внешнего шума, излучаемого дорожно-строительными и землеройными машинами, обеспечивающей объективность оценки машин с учетом технологии выполнения работ.

В соответствии с поставленной целью сформулированы и решены следующие задачи исследования:

- проведен теоретический анализ излучения внешнего шума дорожно-строительных и землеройных машин при выполнении ими рабочих процессов;

- выполнены экспериментальные исследования по определению внешнего шума наиболее широко применяемых дорожно-строительных и землеройных машин;

- проведено сравнение результатов теоретическою анализа и чкенернментальных исследований;

—. разработаны новые, уточненные методики определения внешнего шума дорожно-строительных и землеройных машин, имеющих циклические н непрерывное рабочие движения;

- разработаны устройства для реализации новых методик определения внешнего шума дорожно-строительных и землеройных машин;

- применены на практике новые методики и устройства для их осуществления;

- оценена эффективность применения новых методик на практике.

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, В качестве объектов исследовании

использованы следующие машины:

- мшшпогрузчик марки 1840, производства фирмы Case,

- погрузчик-обратная лопата марки 580, производства фирмы Case,

- погрузчик-обратная лопата БОРЕКС-2МЗ, производства АО "lîOPEKÇ",

- бульдозер ДЗ-162, производства Павлодарского тракторного завода,.

-телескопический погрузчик SS 842,Производства Haiaga Inc.,

- автогрейдер ДЗ-198, производства АО"Срянский Арсенал",

- автогрейдер ДЗ-122А, производства АО"Орловскин ¡анод дорожных машин",

- бульдозер D8II, производства фирмы Caterpillar,

- одноковшовые экскаваторы марок SM 15 и S M 18, нроп пшдгп.л фирмы UNEX,

раскладчик дорожно-строительных материалов ДС-1'.W, производства АО"Дормашина",

' -.маркировщики дорожные TRASSAR" 251А и TRASSAR 201, производства фирмы EUROUNHR.

I ■j

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ ОПРЕДЕЛЯЙСЯ: - магматическими моделями распределения излучения внешнего шума

вокруг ДСМ и ЗМ циклического и непрерывною действия, учитывающими технологические особенности выполняемых ими работ;

- результатами теоретического анализа излучения внешнего шума ДСМ и ЗМ при выполнении ими рабочих процессов;

- результатами экспериментальных определений внешнего шума исследованных ДСМ и ЗМ;

- разработанными основами методик определения внешнего шума ДСМ и ЗМ, имеющих цикличное и непрерывное рабочие движения.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ, работы заключается в методиках определения внешнего Шума ДСМ и ЗМ, а также в разработанных устройствах для реализации этих методик, новизна которых защищена патентам« РФ.

РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ, методики определения внешнего шума и \ свойства для их Осуществления внедрены в Сертификационном Центре "ТЕСТ-СДМ", в НПО "ТРАНССТРОЙМАШ", на АО "Орловский завод.дорожных машин", на АО "Брянский Арсенал" и используются при определении внешнего шума погрузчиков, авгогреидеров, асфальтоукладчиков, бульдозеров, экскаваторов и другой техники, как отечественного, так и зарубежного производства.

АНПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные резудьташ работы обсуждены и одобрены на заседания Сертификационного Центра "ТЕСТ-СДМ" в 1995. 1996, 1997т г, НТС АО "ТРАНССТРОЙМАШ" в 1996 и 1997гг., на АО "Орловский завод дорожных машин" в 1996 и 1997гг., па АО "Брянский Арсенал" п 1996 н 1997гг., секции строительных машин У''люго совета ЦИИИОв 1997г. '

ПУБЛИКАЦИЯ: По результатам работы получены дьа положительных решения Госкомизобретеннй РФ на заяпки на изобретения и опубликованы три статьи.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ:

- математические модели распределения внешнего шума вокр>г ДСМ и ЗМ, имеющих циклические и непрерывные рабочие движения;

- результаты теоретического анализа излучения внешнего шума ДСМ и ЗМ при выполнении ими рабочих процессов;

- результаты экспериментальных определений внешнего ДСМ и ЗМ;

- разработанные, защищенные патентами РФ и внедренные методики определения внешнего шума ДСМ и ЗМ; ■

- разработанные и защищенные патентами РФ устройства дли реализации методик определения внешнего шума ДСМ и ЗМ;

- оценки технико-экономической эффективности применения новых методик.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит in введения, 5 глав и общих выводов, содержит Шслр. машинописною текста, рисунков,-/таблиц и приложения. Список использованных источников включает 191 наименований. Общий обьем работы.....cip.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ даны анализ внешнего шума, излучаемою дорожно-строительными и землеройными машинами (Bill ДСМ и ЗМ); произведен обзор работ, посвященных определению ВШ ДСМ и ЗМ, проведен анализ существующих меюдов определения Bill ДСМ и ЗМ; поставлены пельп задачи исследований.

проведен анализ существующих методов определения ВШ ДСМ и ЗМ; поставлены цель и задачи исследовании.

Изучению шума машин и способам борьбы с ним уделялось большое внимание отечественных специалистов. Известны работы, посвященные проблемам шума таких ученых, как С.Д.Ковригин, Л.С.Никифоров, Н.И.Иванов, В.Н. Луканин, И.И.Клюкин, И.И.Боголепов, В.И.Заборов, Б.Д.Тартаковский, М.С.Седов, Г.В.Бутаков и другие.

За рубежом большую известность в этой области приобрели работы Е.Скучнка, Р.Тейлора, Ф.Мехель, Х.Мюллера, Г.Хюбнера, М.Хекла, Е.Садовского Л.Бераника, Л.Кремера и других. Вопросам изучения шума дорожно-строительных машин уделяют большое внимание ведущие зарубежные фирмы и отечественные предприятия, т.к. ДСМ и ЗМ являются одними из самых распространенных машин в практической деятельности человека. Определенных достижений среди отечественных производителей ' достигли Предприятия ДО "Брянский Арсенал", АО "Орловский завод дорожных машин", АО "Погрузчик", АО "Челябинский завод дорожных машин им. Колющенко" и др. Отечественные центры развития дорожно-строительной и землеройной техники также активно участвуют в исследованиях, направленных на снижение шума, вопросах изучения шума, излучаемою дорожно-строительными и землеройными машинами. Большие и постоянные роботы по изучению шума дорожно-строительных и землеройных машин проводят НПО "ВНИИстрондормаш", НПО"ВНИИЗПММАШ", ЦНИИС, ИДТИ и других, а также вузы ЛИИЖТ, МИИТ, МАДП, МИСИ, ВИСИ и других. Среди зарубежных производи 1елен следус! отметить фирмы Комацу, Кшсрниялср, Фиат-Хитачи, Хитачи, Дрессер, и другие.

В области исследования шумов ДСМ и ЗМ известность получили работы К) '!' Уптчмм, ' П.Л.Крнишетяиио. Л.Ф.Дроздовой.

г

М.М.Самойлова, Н.М.Куликова, М.А.Колмакова, Л.П.Барастова, В.М.Власенко, М.А.Разумовского, В.Ф.Передерий, В.Н.Орешкина, Р.И.Крживицкого, Т.Г.Хидирова, Г.М.Курцева, В.В.Белодерковского, Ю.П.Пальцева и других.

Параметры шума, величина шума являются одними из самых решающих факторов в конкурентной борьбе, т.к. излучаемый шум влия%< г как на оператора, так и на окружающую среду, на находящихся в рабочей зоне людей.

Основные положения, посвященные вопросам измерения ВШ ДСМ и ЗМ изложены в нормативной документации' в виде Государственных стандартов РФ/Межгосударственных стандартов, стандартов ИСО и САП.

Самыми общими нормативными документами являются ГОСТ 12.1.026-80 -ГОСТ 12.1.028-80.

Применительно к ДСМ и ЗМ в Российской Федерации действуют ГОСТ 27717-88, ГОСТ 28975-91, а также. РД 22-219-88. Известны-стандарты ИСО 4872, 1585, 7216, 6393, 4871,. а также национальные стандарты 8АЕ Л805, Л 174, Л372, Ш, Л262, Л008 У1Э1 3749 и другие, которые практически повторяют известные стандарты ИСО. Все известные методики предполагают использование измерительных поверхностей в виде полусферы или параллелепипеда.

В результате анализа существующих методов определения внешнего шума дорожно-строительных и землеройных мантии выявлено:

1. Использование полусферических измерительных поверхностей и измерительных поверхностей в виде-параллелепипеда не позволяют определить внешний шум ДСМ и ЗМ, т.к. не позволяют окружить всю траекторию движения циклических машин при работе и, тем более всю траекторию движения машины, имеющей непрерывное рабочие движение.

2. Проведение замеров внешнего шума только на максимальных оборотах двигателя без учета внешней реальной нагрузки на рабочем <>р!ане приводит к искаженным результатам по замерам внешнего шума ДСМ и ЗМ.

3. Анализ существующих методик определения шума показал, что известен только стандарт 8АЕ Л166, в котором предложены полные элементы рабочего цикла для цикличных машин и условия выполнения работ для Машин непрерывного действия.

4. Известные методики по определению внешнего шума дорожно-строительных и землеройных машин не дают • реальной картины излучаемого машинами внешнего шума.

5. Отсутствие' методик, позволяющих определить реальный внешний шум машин приводят И к отсутствию устройств для замера реального внешнего шума машин.

6. Разработка новых, более точных методик возможна на основе анализа реальных рабочих процессов, выполняемых машинами.

7. В настоящее время отсутствуют экспериментальные исследования по определению реального внешнего шума ДСМ и ЗМ, действующего на любую точку измерительной поверхности во время всего рабочего цикла или в течение рабочего отрезка времени.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ проведен теоретический анализ излучения ВШ при выполнении рабочих процессов ДСМ п ЗМ.

Все дорожно-строительные и землеройные машины, имеющие непрерывные рабочие движения можно разделить на дне труппы:

I. Машины, имеющие малую рабочую скорость, в рабочей зоне мчорых постоянно может находиться обслуживающий рабочий процесс

I и

персонал, например, асфальтоукладчики, бетоноукладчики, расклад-ж*:,; дорожно-строительных материалов.

2. Машины, имеющие рабочую скорость, не позволяющую обслуживающему рабочий процесс персоналу находиться в рабочей зоне машины, например, автогрейдеры, колесные бульдозеры при выполнении путепрокладочных работ.

Время рабочего цикла машины, выполняющей циклические рабочие движения, можно определить по формуле: Гц = Трх + Тхх + Тост, ( 1 ) где Трх - время рабочего хода; Тхх - время холостого хода;

Тост - время остановок в начале холостого и рабочею ходов. Время рабочего цикла можно определить и по формуле: Тц = БрЛ/р + Бхх/Ухх + Тост, где Бр, Эхх - длины рабочего и холостого ходов; Ур, Ухх - скорости рабочего и холостого ходов. Формулу ( 1 ) можно представить в расширенном виде дли различных машин. Например, для погрузчиков формулу ( 1 ) можно представить в виде:

Тц = 4Тпп + Тц + 'Гр + Тм + Тг + Тх, (2 )

где 'Гпп - продолжительность переключения передач;

Тн - продолжительность набора материала;

Тр - продолжительность разгрузки;

Тм - продолжительность маневрирования пофузчпка;

Тг, Тх - продолжительности транспортирования груза и холостою

хода.

Аналогичные формулы, могут быть порчены н для других М-шши, имеющих циклические рабочие движения.

Во время рабочего н холостого хода, остановок в начале рабочего и холостого ходов- режимы работы машины могут быть различны, и, поэтому, уровни излучаемого машиной шума также будут разные,

В результате теоретического анализа излучения ВШ ДСМ и ЗМ с циклическим рабочим движением было получено, что для дорожно-строительной или землеройной машины, совершающей циклическое рабочее движение, шум, излучаемый этой машиной состоит из:

1. Шума, излучаемого машиной перед выполнением рабочего цикла при переключении передач -Ь1.

2. Шума, излучаемого машиной при совершений рабочего хода -1,2.

3. Шума, излучаемого машиной перед выполнением холостого хода при переключении передач и включении реверса - ЬЗ..

4. Шума, излучаемого машиной при совершении холостого хода -

и.

При выполнении рабочего цикла бульдозером, рис. 1. был определен эквивалентный уровень шума в контрольной точке. Допускалось, что контрольная точка, в которой надо бпределить эквивалентный уровень шума расположена на продольной оси бульдозера и оси направления . движения бульдозера. Расстояние от контрольной точки до 'центра бульдозера в начале цикла равно Яо.

Шум 12 при выполнении рабочего хода уменьшается, т.к. расстояние Ш от центра бульдозера до контрольной точки увеличивается. Текущее значение уровня шума можно определить по формуле

У = 1.о -20^1Ш1о, (3)

где Ьо - уровень' шума в контрольной точке в начале выполнения рабочего хода.

Текущее значение расстояния определяется по формуле

Ш -- Г!о ' \'рч I рх,

У

/ Л

О

Яс

холостой ход

о

->——^

' Г7Г"]

п

-—4

Рабочий ход

(П

Рис. 1. Схема рабочего цикла бульдозера: т.т. О. О' - контрольные точки; т. 1 - точка начала рабочего цикла т. 2 - точка начала холостого хода

Г-М

где Урх - текущая скорость'движения бульдозера при выполнения рабочего хода.

Трх - текущее время рабочего хода

Эквивалентный уровень шума за все время рабочего хода определится как усредненный уровень шума по формуле

ъ

ojL¿ (¿I

ч о

Уровень шума в момент времени t определится по формуле

, г / / O.ÍLz^t

Lz^fofy[j\lo ¿í

W) *0

где Lopx - уровень шума при нахождении бульдозера в точке 1 (см.рис.1),

Ro - расстояние от точки замера до точки .1:

R(i) - текущее расстояние от точки замера до движущегося бульдозера

Окончательно формула ( 4 ) имеет вид

ЬгжГ-Ьорх-Щ'Ц^ > ™ S=Vpx-T¿

При выполнении холостого (обраиюго) хода бульдозера расстояние Р. сшргаслшся-по формуле Л - 7f¿K 4 /хх +- R0 } .

где 1\х - »екутее время холосюго хода;

Я - путь холостого хода, равный пути рабочего-хода.

Эквиваленты!'! уровень - шума бульдозера при выполнении

холосюго хода за время Т определится по-формуле

-,2

.S + Ro 'i '

Соответственно, для текущего момента

Ко

где l.oxx - уровень шума в контрольной топке при нахождении бульдозера в ближней точке на холостом ходу.

Эквивалентный уровень шума за полный цикл охватывает из чогыре режима работы и определится по формуле

4 'ölLcwg

о

LjKt^oicj^----(6)

z-v

czf

Учитывая излучение шумз бульдозером только при выполнении ич рабочих и холостых ходов, формула для опредеиеция .эквивалентною уровня шума за рабочий ход в текущий момент времени (рч имеет вид

В текущий момет времени холостого хода • _ ,/ л // ' |

• Т

¡2 +

где Ьэкв - эквивалентный уровень шума за весь рабочий Ход. г.е. за

время 12. 1.эк:

холостого хода, определяемый как

Ьэкв^- эквивалентный уровень ш>ма в текущий момент времени

& 1 / у

о и •

При выполнении рабочей операции-погрузчиком ( Рис.2) и проведя анало] нчные преобразования было получено, что при движении погрузчика от точки 1 до точки 2 эквивалентный уровень ВШ погрузчика за время этого движения определится по формуле

При движении от точки. 2 к точке 1 (при выполнений обратного нода) эквивалентный уровень ВШ погрузчика за время выполнения этого Лишения определится по формуле .

1}'

СоЩ] (8,

.Кик покупали предварительные испытания ДСМ л ■ ЗМ С-непрерывным раРц'шм- движением, машины, имеющие малую рабочую

скорость n л рабочей зоне которых может постоянно находиться персонал, н пределах рабочей зоны на одинаковом расстоянии ог машины излучают рашый шум по разным-направлениям. Поэтому, эквивалентный уровень 1П>ма, воздейс.тв) тощий на работника in бригады обслуживающий рабочий процесс персоналу может бьпь определен по формуле

/ г г- ,0ЛЦ

1.эки =- 10 Lg--W (9)

J7I- î. '

где l oi - значения эквивалентною уровня шума, действующего на работника, находящегося в ¡-об точке, за время его нахождения в i-oii точке.

Ti - время нахождения работника в i-ой точке его рабочего Mecia;

Тобщ - общее рабочее время нахождения работника в рабочей зоне машины, Тобщ =2"'П.

Б результате анализа теоретических зависимостей установлено, что существующие методики дают завышенную оценку уровня внешнею шума, воздействующего на неподвижно расположенный объект, который зависит ог дальности перемещения ДОМ и ЗМ, имеющих циклическое рабочее движение, меньше на 6д1>А и более от уровня внешнего шума, определяемого но существующим методикам.

Ожидаемое значение уровня внешнего шума ДОМ и ЗМ, имеющих непрерывное рабочее'движение, также .01 личаегея от уровня внешнего шума, определяемого но существующим известным методикам.

Для подтверждения достоверности полученных математических зависимостей но определению Bill ДСМ И ЗМ были проведены экспериментальные исследования.

/S

В 1РЕ 1 Iit-.Й ГЛАВЕ приведены иетднки по которым определялся Bill ДС'М и ЗМ.-

Задачами экспериментальных исследований являлось:

- проведение замеров внешнего шума ДСМ it ЗМ, имеющих циклическое рабочее движение, в частности, бульдозеров, фронтальных одноковшовых погрузчиков, одноковшовых экскаваюров, аптогрейдероп при выполнении ими циклических рабочих движений, телескопических погрузчиков, миннногрузчиков; ■

- проведение замеров внешнего шума ДСМ и. ЗМ, имеющих непрерывное рабочее движение, в точках, соответствующих рабочим местам вокруг ДСМ и ЗМ, ■ на примере раскладчика дорожно-строительных материалов и маркировщиков дорожных.

Для определения внешнего шума ДСМ и ЗМ с циклическим рабочим движением использовались методики, как стандартные, описанные в действующем ГОСТ 28975-91 (ИСО 6395-88), так и вновь разработанная, защищенная положительным решением о выдаче патента РФ на изобретение.

Согласно новой методики измерения внешнего шума, излучаемого ДСМ и' ЗМ, измерительная поверхность с расположенными на пен датчиками шума окружает всю рабочую траекторию циклическою движения машины.

Для определения внешнего шума ДСМ и ЗМ по методике, изложенной в ГОСТ 28975-91 машины располагались внутри измерительной поверхности - полусферы с различным радиусом. Размер радиуса полусферы выбирался согласно ГОСТ 28975-91 в зависимости от базисной длины машины. Радиус может бьпь равен -4 м при базисной л.'нце млмичы менее или 10 м при базисной длин? машины от 1.5м

до Т и, или 16м при базисной длине машины более 4м. Датчики шума pa.'HOJiaiaiinei, на полусфере, в точках, определенных но ГОСТ 28975-91.

При испытаниях по новой методике иогрузчика-сбрашой лопаты 580, ышшпогрузчнка 1840, телескопического погрузчика SS 8-12, автотрейдера ДЗ-198., бульдозеров ДЗ-162 и D8II внешний шум машин .замерялся и одной контрольной точке замера. При этом машины в начальный момент работы располагались ог контрольной точки замера па удалении, равном радиусу полусферы, определенном по ГОСТ 28975-91 в зависимости от базисной длины машины. Для мшш-потрузчпка марки 1840 радиус полусферы был выбран равным 4м, для иофузчика-обратноП лопаты марки 580, потрузчика-обрашой лопаты БОРЕКС-2ЮЗ и бульдозера ДЗ-162 радиус полусферы был. выбран равным 10м, для телескопическою погрузчики марки SS 842, аьтогрейдера ДЗ-198, aiiiurpeiiiiepa ДЗ-122А н бульдозера D8H радиус полусферы был выбран раьш.т.м 16м. После этою, машины совершали циклические движения при и.шолпеипп ими реальных рабочих операций и двигались относительно неподвижной контрольной точки замера.

Длины перемещений были выбраны' согласно SAE J1166 в речакцнп 1990т.

(Лнлиепо предложенной меюднкн уровень внешнею шума определялся дополнительно и па расстоянии Ro от продольной оси и середине отрезка цикла дня бульдозеров и автотрейдеров. Дня потрузчпков, минипогрузчико», пофувчпков-обратных лопат

аополшиеш.ные точки измерения уровня внешнего шума расположись li.i середине расстояния между точками зафузки н выгрузки, '

При испьпшшях одноковшовых экскаваторов датчик .шума pa^nojiaiaiiCii в различных- шчках на измерительной поверхности -ти)1!)сфсре радиусом 1г>м сошаепо ,1'ОСГ 28975-91. Экскаватор

совершал циклические рабочие движения своим рабочим органом -ковшом и /ыхолился в центре • измерительной полусферической поверхности.

Определение внешнею шума ДСМ и ЗМ с непрерывным рабочим движением проводилось на примере укладчика Дорожно-строительных материалов ДС-199 и маркировщиков дорожных 251А и 201.

Внешний шум измерялся на расстоянии 7,5 м от продольной оси машин.

Для определения внешнего шума ДСМ и ЗМ с непрерывным' рабочим движением. была разработана методика, . которая признана Госкомизобретеиий РФ изобретением.

Новая методика предполагает, что измерительная поверхность, па которой расположен один или несколько датчиков шума, движется вместе с машиной. В процессе движения датчики могут перемешаться по измерительной поверхности и, изменяя длину от машины до датчиков можно определять внешний шум в различных точках, в которых могут находиться рабочие - вокруг машины при " выполнении имя технологических ' операций, связанных с работой испытываемой машины.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ приведены результаты и сравнительный анализ экспериментальных исследований и теоретических расчетов ио определению Bill ДСМ и ЗМ. Расхождение экспериментальных и расчетных результатов не превышало 2 дБА.

Для машин, имеющих циклическое рабочее движение, ошибка результатов испытаний, полученных ио известной методике, которая не учитывает реатьнь'е параметры пнкля, достигала для погрузчика обраттюй лопаты марки 580 - 5.8 лПА, для погрузчик-обратной лопаты ЬОРЕКС-

2,103 - 5.8 дБА, для телескопическою погрузчика марки 8-12 - .5,5 дБ А, для бульдозера ДЗ-162 - 5,4 дБА, для бульдозера ПУН - 6,8 дБА, для шшнрейаера ДЗ-122А - 11,6 дБА, для автогрейДера ДЗ-198 - 10,6 дБА, дня минипогрузчика - 5,8 дБ А.

На рис. 3 и 4 показаны типичные графики изменения урошш шума, изучаемого бульдозером в зависимости от величины перемещения (времени перемещения) машины при рабочем ходе и при расположении контрольной точки на продольной оси (точка О на рис. 1). На рис. 5 то же, чю и на рис. 3, по контрольная точка расположена на перпендикуляре, восстановленном от середины длины рабочего хода (точка О' на рис.1).

На рис. 6 показан типичный график изменения уровня шуш погрузчика в зависимости от величины перемещения (времени перемещения) машины и при расположении контрольной точки сзади первоначального положения погрузчика (тачка О на рнс.2 ). На рис. 7 и 8 ю же, что и на рис. 6, но контрольная точка расположена посредине между точками загрузки и выгрузки (точка О' на рис.2 ).

Старые, ранее используемые методики, в частности, по ГОСТ 27717-88 н ГОСТ 28975-91 может применяться только для машин, дыгжшели которых неподвижны в процессе выполнения машинами рабочих циклов, например, для одноковшовых экскаваторов.

Для машин, имеющих непрерывное движение, в частности для маркировщиков дорожных Т11А88АЯ 251 А, для точек, расположенных сзади машины на расстоянии 1,5 м от нее и в которых располагается рабочий персонал при выполнении рабочих операций, получен уровень шума, равный 84дБА, что гораздо больше допустимого - 80 дБА. А при замере уровня шума на расстоянии 7,5 м от продольной оси машины ■пол) чено 77 дБА.

80 00 78.00 76 00. 74,0071,00 73.00 63 00

Графики теоретического и экспериментального уровней шума за полный цикл

д ^ ^ д ' Ы! I • • ! ---*

..... - . .. . - 1 ■ I 1

Теоретический ' Экспериментальный

— »- (Ч СЧ

Время, с

Рис. 3. График теоретического и экспериментального уровней шума бульдозера Э8Н за полный цикл' .

График теоретического и экспериментального уровней шума за холостой ход

«»»Теоретический Л Экспериментальный

10.0 12.0 Время, с

Рис. 4. График теоретического и экспериментального уровней шума бульдозера Э8Н за холостой ход

Рис.- 5. График, теоретического и экспериментального уровней шума бульдозера Б8Н (контрольная точка О' находится на перпендикуляре, восстановленном из середины пути)

Графики теоретического и экспериментального эквивалентного уровня шума

Время, с

Рис. 6. Графики теоретического и экспериментального уровней телескопического погрузчика 85-842

шума

Теооетический и экспериментальный уровни шумов за полный иикл

Теоретический г Экспериментальный

гн сч см

Время, с

Рис. 7. График теоретического и экспериментального уровней шума телескопического погрузчика 55-842 за полный никл (контрольная точка между точками загрузки и выгрузки)

Теоретический и экспериментальный уровни шумов за холостой ход .

Теоретический л Экспериментальный

7,5 в,О

Время, с

Рис. 8. График теоретического и экспериментального уровней шума телескопического погрузчика Б5-842 за холостой ход (контрольная точка между точками загрузки и выгрузки)

Сравнительный анализ экснеримешальных данных н резулыаюв расчета позволил .сделать выпои, что замеры но принятым п настоящее время методикам, приведенным н Нормативной докумешацпи, не 01ражзют реальных значений внешнею шума, излучаемого ДСМ и ЗМ.

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ изложены вновь разработанные методика определения Bill ДСМ и ЗМ; имеющих циклическое рабочее движение и методика определения ВШ ДСМ и ЗМ, имеющих непрерывное рабочее движения, а также Проведена оценка экономической эффект имшети от применения новых методик.

Новая методика измерения внешнего шума, излучаемого дорожно-строительными и землеройными машинами, имеющими циклическое рабочее движение, заключается в измерении внешнего шума датчиками шума в измерительных точках, лежащих на воображаемой измерительной поверхности. Воображаемая измерительная поверхность окружает всю траекторию движения машины или рабочую зону машины, исходя Из технологии ее работы и необходимых условий труда по уровню внешнего шума.

Новая методика измерения внешнего шума, излучаемого дорожно-строительными н землеройными машинами, имеющими непрерывное рабочее движение заключается в измерении внешнего шума датчиками шума, расположенными ' в измерительных точках, лежащих на воображаемой измерительной поверхности, окружающей Машину. Воображаемая измерительная поверхность движется вместе с машиной. В процессе движения машины датчики перемещаются по измерительной поверхности.

Для реализации, предлагаемых методик , разработаны новые устройства, которые, описаны в глаие 5.

Внедрение новых методик позволяет ■ достоверно определять параметры внешнею шума ДСМ и ЗМ. Это позволяет избежать необоснованных расходов, связанных с мероприятиями по снижению шума машин. D частности, для АО "Орловский'завод дорожных машин" такие расходы, связанные со снижением уровня шума на 1 дЬА для производства автогрейдеров ДЗ-122А сосгавшш 110 млн. руб. в ценах 1996г.

Таким образом, экономический эффект от,внедрения результатов диссертационной работы складывается из экономии от исключения необоснованных затрат на проведение работ по снижению шума, а также or потерь производительности работников при работе их в условиях повышенного шума и на восстановление их работоспособности.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.

1. Анализ результатов измерений внешнего шума различных дорожно-строительных и землеройных • машин показал, что существующие методики определения, внешнего шума могут давать значительную ошибку, достигающую 6 дБА и более для машин, имеющих циклическое или непрерывное движение при выполнении рабочих операций.

2. Разработанные математические модели определения излучаемо!о Bill ДСМ и ЗМ, имеющих циклическое рабочее движение, позволяют с достаточной степенью точности оценить эквивалентный уровень ВШ ДСМ и ЗМ. Разница экспериментальных и теоретических данных не превышает 2 дГ»А. •

Разработанная новая методика определения ВШ ДСМ и ЗМ, имеющих циклическое рабочее движение позволяет достоверно оценить Bill ДСМ и ЗМ в любой точке вокруг ьсен траектории циклическою

знижештч машпнп или рабочей зоны. Показано, что новая методика позволяет избежать необоснованных расходов на проведение работ по снижению Bill ДСМ и ЗМ, имеющих циклическое рабочее движение. Для достоверного определения Bill ДСМ и ЗМ, имеющих циклическое рабочее движение необходимо учитывать параметры реальных рабочих режимов.

4. Разработанная новая методика определения Bill ДСМ ii ЗМ, имеющих непрерывное рабочее движение и технологически необходимые рабочие места, расположенные рядом ДСМ и ЗМ, позволяет достоверно оценить уровень ВШ ДСМ и ЗМ на этих рабочих местах.

5. Использование новой методики позволило выявить повышенный уровень шума на рабочих местах, расположенных рядом с ДСМ и ЗМ. Показано, что при определении Bill ДСМ н ЗМ необходимо определять ВШ на технологически необходимых рабочих местах, расположенных рядом с машиной.

6. При определении BILI ДСМ и ЗМ, имеющих циклическое рабочее движение, можно не учитывать ВШ, излучаемый этими ДСМ и ЗМ, при проведении подготовительных операций перед выполнением рабочего или холостого хода, например, при переключении передач или pf перса.

7. Существующие методики определения BILI ДСМ и ЗМ. отраженные в нормативной документации, ■ могут применяться только для машин, движитель которых в процессе работы неподвижен, например, для одноковшовых экскаваторов.

8. Разработаны новые устройства для реализации новых методик для получения достоверных данных BILI ДСМ и ЗМ, которые призтшч Гескомнзобрегепчй РФ изобретениями.

9. Новые методики определения ВШ ДСМ и ЗМ it устройства для н\ осущестпчешп внедрены в Сертификационном Центре "ТМСТ' СДМ". в

11110 " Н'АНССП'ОПМАШ", на АО "Орловский завод дорожных машин", на АО "Брянский Арсенал" и используются при определении внешнею шума погрузчиков, ацго1 рейдеров, • асфальт оукладчикой, бульдозеров, экскаваторов и другой техники как отечественною, так и »ару бежного производства.

10. Экономический эффект от внедрения новых методик определения ВШ ДСМ и ЗМ составляет (на примере автогрейдеров ДЗ-122А) около .5 млн. руб. на одну машину.

По материалам диссертации опубликованы работы.

1. Рахманов М.Л., Савельев А.Г. Способ измерения внешнего шума, излучаемого дорожно-строительными и землеройными машинами. Заявка n 95121519/03(037794) на выдачу патента Российской Федерации па изобретение. Приоритет от 20.12.95г. Решение Госкомизобретений РФ о признании изобретением рт 24.01. 1997г.

2. Рахманов М.Л., Савельев А.Г. Способ измерения внешнего шума, излучаемого дорожно-строительными и землеройными машинами н устройство для его осуществления. Заявка N 95121898/03(037811) нл выдачу патента Российской Федерации на изобретение. Приоритет от 20.12.951. Решение Госкомизобретеннй РФ о признании изобретением от (14.02.1997г.

3. Рахманов М.Л., Савельев А.Г. Новые способы измерения внешнего шума. Строительные и дорожные машины. -N6, М.; 1996г., с.29-30.

.4. Рахманов М.Я. ■ Новые" методики измерения внешнего шума, излучаемого дорожно-строительными - и' землеройными машинами. Механизация -строительства N 5, 19971'., с.20-21.

5. Рахманов МЛ. Теоретическое определение -эквивалентного урошп внешнею шума, излучаемою землеронно-трапеноргнмми машинами Механизация строительства. -Nil, M.: 1997г., с.22-2'?.