автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Снижение вибрационной нагрузки на оператора мобильных машин сельскохозяйственного назначения за счет разработки подвески сиденья с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия

На правах рукописи

Гнеушева Елена Михайловна

СНИЖЕНИЕ ВИБРАЦИОННОЙ НАГРУЗКИ НА ОПЕРАТОРА

МОБИЛЬНЫХ МАШИН СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ ЗА СЧЕТ РАЗРАБОТКИ ПОДВЕСКИ СИДЕНЬЯ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ УПРУГОДЕМПФИРУЮЩИМ ЗВЕНОМ ПРЕРЫВИСТОГО ДЕЙСТВИЯ

05.26.01 - Охрана труда (в агропромышленном комплексе)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Орел - 2004

Работа выполнена в Орловском государственном техническом университете

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор Чернышев Владимир Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Лапин Алексей Павлович кандидат технических наук, доцент Платонов Владимир Васильевич

Ведущая организация - ОАО «Орловский Агрокомбинат»

Защита состоится 30 июня 2004 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д220.073.01 в ФГНУ ВНИИОТ по адресу: 302016, г. Орел, ул. Комсомольская, 127

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГНУ ВНИИОТ

Автореферат разослан 28 мая 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

И.А. Хуснутдинов

ОБШДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. По данным ФГНУ ВНИИОТ только за 2002 год в организациях агропромышленного комплекса в результате несчастных случаев пострадало 3456 человек (в том числе погибло 1052 человека). Из общего числа травмированных более 20% составили операторы мобильных машин. Вероятность несчастных случаев повышается при воздействии вибрационных нагрузок, а их систематическое воздействие на человека-оператора приводит к развитию профессионального заболевания, именуемого вибрационной болезнью.

При выполнении основных технологических операций уровни случайных низкочастотных вертикальных колебаний на сиденье операторов мобильных машин, как правило, превышают допустимые значения, установленные действующими санитарными нормами. Это обусловлено тем, что упругодемпфи-рующие звенья, которые в настоящее время используются в подвесках сидений (демпферы, амортизаторы), неизбежно усиливают амплитуды колебаний сиденья на резонансных частотах. Другая и главная причина — это отсутствие в подвесках сидений специальных устройств управления колебаниями, работающих по принципу активных систем.

Известные работы в области управляемых систем показывают, что устранить резонансные явления и выполнить условия эффективности виброзащиты можно, используя дополнительные упругодемпфирующие звенья прерывистого действия. Данные звенья должны адекватно реагировать на внешние воздействия и поддерживать оптимальный процесс формирования компенсационных воздействий.

Виброзащитные системы с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия изучены недостаточно полно. Известные формальные приемы систематизации не позволяют сопоставлять их по эффективности исходя из функциональных признаков. Кроме того, отсутствуют методики расчета параметров прерывистого компенсационного воздействия, при которых обеспечиваются предельные антирезонансные и противоударные свойства виброзащитных систем данного типа.

Снижение вибрационной нагрузки на сиденье оператором мобильных машин является сложной комплексной задачей, которая предполагает разработку соответствующих разделов теории виброзащитных систем прерывистого действия и использования новых конструктивных решений. С позиции охраны труда научный и практический интерес представляют не только общетеоретические задачи динамики виброзащитных систем, но и отработанные инженерные методики расчета перспективных моделей и средств виброзащиты прерывистого действия, что и предопределяет актуальность выбранного направления исследования.

Исследования проводились в соответствии с программой Министерства образования Российской Федерации «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» - подпрограмма «Производственные технологии», проект «Совершенствование методов расчета и конструирования колебательных систем с непрямым импульсным управлением: про-

ектирование управляемого упругодемпфируюшего звена сиденья автогрейдера» (2000 - 2002 г).

Цель работы, в плане защиты человека-оператора мобильных машин от вибрационной нагрузки, заключается в установлении закономерности влияния дополнительного упругодемпфирующего звена прерывистого действия на динамические свойства виброзащитной системы и разработке рекомендации по его использованию в подвесках сидений мобильных машин.

Задачи исследования:

1. Провести систематизацию виброзащитных систем с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия и обосновать выбор базовой модели;

2. Разработать методику и программы расчета рациональных параметров прерывистого компенсационного воздействия;

3. Установить антирезонансные и противоударные свойства базовой модели на основе аналитических методов расчета, численного моделирования и экспериментальных исследований;

4. Разработать рекомендации по совершенствованию конструкции амортизатора прерывистого действия для подвески сиденья мобильных машин.

Объектом исследования является подвеска сиденья мобильных машин с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия, которая рассматривается в системе «человек - сиденье — машина - среда».

Предмет исследования - это процессы формирования прерывистого компенсационного воздействия, которые определяют динамические свойства подвески сиденья мобильной машины и позволяют уменьшить интенсивность вибрационной нагрузки передаваемой оператору.

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены на основе классических методов расчета динамических систем с линейными и нелинейными упругодемпфирующими звеньями. Использовались методы гармонического баланса, математического моделирования и численного решения уравнений. При проведении экспериментальных исследований применялись стандартные методики измерений вибраций на сиденье оператора мобильных машин.

Научная новизна:

1. Обоснован выбор и проведена систематизация математических моделей виброзащитных систем с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия;

2. Разработаны методика и программы расчета рациональных параметров прерывистого компенсационного воздействия, при которых обеспечивается существенное снижение вибрационной нагрузки на сиденье оператора мобильных машин;

3. Предложены технические решения амортизаторов прерывистого действия для подвесок сидений оператора мобильных машин;

4. Приведены результаты и анализ экспериментальных исследований опытного образца амортизатора прерывистого действия в составе подвески сиденья автогрейдера.

На защиту выносятся:

1. Теоретически обоснованные положения о необходимости установки в подвеске сиденья мобильных машин дополнительного упругодемпфирующего звена прерывистого действия;

2. Методика расчета параметров прерывистого компенсационного воздействия, формируемого дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия;

3. Результаты исследований динамических свойств базовой модели виброзащитной системы с дополнительным позиционируемым упругим звеном прерывистого действия, полученные при моделировании системы «человек — сиденье - машина - среда».

4. Предложенные технические решения по конструкции амортизатора прерывистого действия и результаты его испытаний.

Достоверность результатов обеспечивается соответствующим выбором расчетных моделей, использованием адекватного математического аппарата, современной вычислительной техники и программного обеспечения, а так же подтверждается соответствием аналитических результатов данным эксперимента.

Практическую значимость работы составляют: результаты систематизации виброзащитных систем с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия; методика и программы расчета рациональных параметров прерывистого компенсационного воздействия; результаты исследований базовой модели виброзащитной системы с дополнительным позиционируемым упругим звеном; конструктивные схемы амортизатора прерывистого действия для подвески сиденья оператора мобильных машин.

Результаты исследований могут быть использованы при проведении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, которые связаны с разработкой перспективных и модернизацией существующих виброзащитных систем.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и симпозиумах: Международный научный симпозиум «Машины и механизмы ударного, периодического и вибрационного действия», — ОрелГТУ, 2003 г.; Научно-техническая конференция «Вибрационные машины и технологии». - КГТУ, 2003 г.; Международный научный симпозиум «Шум и вибрация на транспорте». - Санкт-Петербург, 2004 г.; Научно-техническая конференция «Неделя науки — 2004». - Орел: ОрелГТУ, 2004 г.; Международная научно-техническая конференция «Информационные технологии в науке, образовании и производстве». - ОрелГТУ, 2004 г.

Экспонат «Амортизатор прерывистого действия» выставлялся в 2003 году на VII Международной специализированной выставке «Безопасность и охрана труда - 2003» и на Российской агропромышленной выставке «Золотая осень». ОрелГТУ, кафедра «Прикладная механика» и коллектив авторов награждены двумя дипломами ВВЦ за разработку «амортизатора прерывистого действия, снижающего вибрационную нагрузку на механизатора».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ и поданы две заявки на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертация содержит введение, пять глав; общие выводы, список литературы из 125 наименований и семь приложений. Основной текст изложен на 120 страницах и включает 30 рис. и 8 табл.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, отмечена научная новизна и отражены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе выполнен обзор работ по исследованию системы «оператор - сиденье - машина - среда» с позиции виброзащиты человека-оператора. Отражены результаты экспериментальных исследований, характеризующие условия труда операторов мобильных машин по показателям вибрационной нагрузки на сиденье. Рассмотрены основные направления исследований в области динамики и управления виброзащитных систем, а также процессы формирования компенсационных воздействий посредством дополнительных упруго-демпфирующих звеньев прерывистого действия. Проанализированы различные схемные решения упругодемпфирующих звеньев прерывистого действия и основные методы исследований нелинейных систем.

При непосредственном участии человека-оператора в технологических операциях современных производств на него неизбежно воздействуют неблагоприятные факторы окружающей среды, приводящие к ухудшению условий труда. Особое место в ряду неблагоприятных факторов занимает производственная вибрация. Для сельскохозяйственного и дорожно-строителыюго производства - это в основном транспортная вибрация.

При выполнении основных технологических операций уровни случайных низкочастотных вертикальных колебаний на сиденье операторов мобильных машин, как правило, превышают допустимые значения, установленные действующими санитарными нормами.

Совершенствование средств виброзащиты остается актуальной проблемой транспортного машиностроения на протяжении всей истории ее существования.

К настоящему времени большинство схем подвесок сидений хорошо изучено. Их динамические свойства проверены на практике и опубликованы в работах К.В. Фролова, Я.Г. Пановко, А.Д. Дербарендикера, Ю.И. Чупракова, Д.Е. Чегодаева, СВ. Елисеева, А.В. Синева, В.П. Рослякова и многих других ученых.

Известно, что пассивные виброзащитные системы с постоянными параметрами упругодемпфирующего звена неизбежно усиливают амплитуды колебаний защищаемого объекта на резонансных частотах. Однако, основываясь на исследованиях В.А. Троицкого, Д. Карноппа (США), В.И. Чернышева по управляемым системам виброзащиты можно утверждать, что устранить резонансные явления и выполнить условия эффективности виброзащиты

ЛГ<1 ¡Г 77 < 1,41; ЛГ-Ср-^ ^ 77 > 1,41 (1)

можно посредством дополнительных упругодемпфирующих звеньев прерывистого действия.

Установлено, что в определенных диапазонах частот виброзащитные системы прерывистого действия не уступают по эффективности активным системам.

Процесс формирования восстанавливающих и диссипативных сил по принципу активной компенсации можно обеспечить, например, посредством гидравлических и пневмомеханических дополнительных упругодемпфирую-щих звеньев прерывистого действия.

Релейный «включить-выключить» режим переключений этих звеньев осуществляется по следующему алгоритму: если произведение относительной скорости и относительного смещения отрицательно, то они включаются в работу; если произведение относительной скорости и относительного смещения положительно, то они выключаются из работы. Данный алгоритм исключает передачу динамических нагрузок от основания на объект, увеличивающих амплитуды колебаний последнего.

Отмечается, что виброзащитные системы с дополнительным упругодемп-фирующим звеном прерывистого действия изучены недостаточно полно. Известные формальные приемы систематизации не позволяют сопоставлять их по эффективности исходя из функциональных признаков. Кроме того, отсутствует методика расчета параметров прерывистого компенсационного воздействия, при которых обеспечиваются предельные антирезонансные и противоударные свойства виброзащитной системы данного типа.

Во второй главе проводится систематизация основных моделей виброзащитных систем с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия по конструктивным и функциональным признакам; дается математическое описание обобщенной модели; по методу гармонического баланса осуществляется вывод основных расчетных формул для определения коэффициентов динамичности и параметров прерывистого компенсационного воздействия; анализируются динамические свойства исследуемых моделей; обоснуется выбор базовой модели.

Исходные модели виброзащитных систем с дополнительным упругодемп-фирующим звеном прерывистого действия приведены на рисунке 1.

Исходные модели предельно упрощены. В качестве упругодемпфирующе-го звена прерывистого действия используется или только амортизатор (как чисто упругое звено без демпфирования) или только демпфер (т.е. демпфирующее звено без упругого элемента). Причем модели с демпфером вязкого сопротивления и сухого трения рассматриваются как отдельные классификационные единицы. Упругодемпфирующее звено периодически включается в работу и выключается из работы по принятому алгоритму:

Рисунок 1

В рамках решения задач систематизации моделей группы «к» были выделены четыре модели «смешанного типа». Они получены из исходных моделей в результате их объединения по схеме простой комбинаторной задачи.

Математическое описание каждой модели можно представить в безразмерном виде

В «обобщенном» дифференциальном уравнении (3) — это суммар-

ное компенсационное воздействие, реализуемое дополнительным упругодемп-фирующим звеном прерывистого действия

Компенсационное воздействие в форме (4) по существу складывается из трех «независимых» составляющих:

где - значение относительного смещения в момент, когда % — 0.

Составляющие прерывистого компенсационного воздействия можно рассматривать как самостоятельные классификационные единицы, которые характеризуют силовые взаимодействия в системе «объект - дополнительное упру-годемпфирующее звено - основание». Это позволило использовать их для проведения несколько иной систематизации виброзащитных систем исследуемого типа, в основе которой лежат не конструктивные, а функциональные признаки: Были установлены «идентичные» модели группы «к» и группы «ф», которые реализуют одни и те же компоненты прерывистого компенсационного воздействия и обеспечивают положительный и сопоставимый (в пределе одинаковый) эффект виброзащиты.

Решение дифференциального уравнения (3) проводилось по методу гармонического баланса при условии, что кинематическое возмущение изменяется по

детерминированному закону: , а режим установившихся ко-

лебаний защищаемого объекта достаточно «точно» описывается выражением

£ = Лсо5г + Двтг (8)

где А и В неизвестные «постоянные» (рассматриваемые как функции параметров системы).

Для принятого алгоритма переключений упругодемпфируюгцего звена (2) начальные и конечные моменты времени «рабочих» интервт/...тг и связаны между собой следующими зависимостями:

и, соответственно, выражаются через «постоянные» в решении (8)

Посредством зависимостей (9) можно выражать последующие моменты переключений упругодемпфирующего звена через произвольно выбранный за «начальный» предыдущий момент переключения.

Согласно процедуре «Фурье - линеаризации» нелинейные слагаемые в дифференциальном уравнении (3) заменяются приближенно первыми членами тригонометрического ряда:

(11) (12)

(13)

(14)

Коэффициенты Фурье в разложениях (11) — (13) определяются через параметры прерывистого компенсационного воздействия момент времени включения в работу упругодемпфирующего звена и «постоянные» А и В.

После замены в «обобщенном» дифференциальном уравнении (3) нелинейных слагаемых на «разложения» (11) - (13) и подстановки в него «исходного решения» (8) получим следующее трансцендентное уравнение:

Здесь

- &)=аео + а3 собг + Ь5 втг; ¥о(? - а^о + <*у, с°5 т + ЬуНпт-,

~9+9у) = ахо+ах соэг + б^ мпг

Согласно основной процедуре метода гармонического баланса от данного уравнения переходим к двум уравнениям, которые при известных коэффициентах Фурье в разложениях (11) - (13), преобразуются к «стандартному» виду

(16)

В уравнениях (22) приняты следующие обозначения:

Уравнения (22) совместно с (10) образуют полную «замкнутую» систему уравнений относительно «неизвестных» А, В и Т].

Поскольку коэффициент динамичности то из уравнений

(16) имеем

Таким образом, на основе метода гармонического баланса получены расчетные формулы для определения параметров прерывистого компенсационного воздействия и коэффициентов динамичности виброзащитных систем данного типа. Анализ их динамических свойств показал, что наиболее перспективной является модель виброзащитной системы, которая содержит амортизатором с

позиционируемым упругим элементом. Данная модель принята в качестве базовой для дальнейшего изучения.

С учетом «фонового» сопротивления среды и возможных задержек переключений компенсационного воздействия базовая модель описывается следующим нелинейным дифференциальным уравнением:

В третьей главе приводятся результаты моделирования колебаний базовой модели. Исследуются установившиеся колебания при гармоническом возмущении и переходные процессы при единичных возмущениях. Проводится серия статистических испытаний при случайных возмущениях.

При разработке соответствующего программного обеспечения учтены основные особенности работы базовой модели связанные с процессом переключений дополнительного позиционируемого упругого звена. Предусмотрено воспроизведение случайных возмущений с заданными законами распределения и имитации рефлекторных реакции человека-оператора, а также определение вероятностных характеристик вектора состояния системы.

В результате многофакторного численного эксперимента установлено, что существуют различные сочетания рациональных параметров прерывистого компенсационного воздействия, при которых обеспечиваются практически одинаковые показатели виброзащиты в области рабочих частот. Это наглядно демонстрируют данные, которые приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Коэффициенты динамичности базовой модели

Влияние внешнего «фонового» сопротивления среды и возможных задержек переключений компенсационного воздействия на динамические свойства

базовой модели можно проследить по данным таблицы 2.

Таблица 2 - Коэффициенты динамичности базовой модели при наличии демпфирования и запаздывания

Л Параметры прерывистого компенсационного воздействия <0=0.25 // = 2.0

Л = 0.0 £■ = 0.1

г: = 0.05 ¿г = 0.075 г = 0.1 Д = 0.1 Д =0.2 Д = 0.3

0.4 1.074 1.053 1.047 1.115 1.289 1.311

0.6 1.427 1.334 1.263 1.318' 1.469 1.543

0.8 1.262 1.238 1.186 1.209 1.247 1.324

1.0 0.950 0.953 0.960 1.078 1.197 1.294

1.2 0.792 0.801 0.809 0.831 0.876 0.915

1.4 0.624 0.643 0.660 0.618 0.629 0.643

1.6 0.490 0.509 0.533 0.470 0.469 0.475

1.8 0.392 0.413 0.432 0.367 0.365 0.373

2.0 0.316 0.337 0.360 0.298 0.292 0.295

Как видно, базовая модель «смещает» резонансные пики в область низких частот и обеспечивает выполнение условий критерия виброзащиты (1) в области рабочих частот. Это становится возможным не только при рекомендуемых параметрах прерывистого компенсационного воздействия 0.2 < 0.3 и 2.0 ¿/¿¿2.5, но также и при наличии как «фонового» сопротивления среды (относительного коэффициента демпфирования ) так и запаздывания

С увеличением значения относительного коэффициента демпфирования «пропорционально» увеличиваются значения коэффициентов динамичности в области резонансных и высоких частот, а в области низких частот они соответственно уменьшаются. При наличии запаздывания Д значения коэффициентов динамичности в области высоких частот снижаются на 10%... 18 %, а в области резонансных и низких частот несколько увеличиваются - на 5%... 12%. Если зазор 0.3, то при относительной частоте > 2.0 дополнительное позиционированное упругое звено будет постоянно выключено из работы.

Монотонное уменьшение амплитуд колебаний защищаемого объекта при ярко выраженных антирезонансных свойствах свидетельствует о высокой эффективности базовой модели. Так, в области рабочих частот, когда 1.0 <^¿2.0, — значения коэффициентов динамичности меньше единицы и, как следствие, меньше предельных, т.е. тех, которые воспроизводит линейная модель без демпфирования. В этой связи показательно, что когда относительная частота >/ = 1.41, то значение коэффициента динамичности снижается по сравненшо с единицей на 34%...40%.

Коэффициент динамичности при ударе и время длительности переходных процессов являются одними из главных показателей эффективности виброзащитных систем.

На рисуноке 2 приведены результаты моделирования колебаний на выходе базовой модели при единичном кинематическом воздействии.

Как видно, базовая модель обладают уникальными противоударными свойствами - значения коэффициентов динамичности меньше единицы, а время длительности переходных процессов и «ударного импульса» практически одинаковы.

В результате статистических испытаний базовой модели, рассматриваемой в качестве модернизированной (опытной) подвески сиденья автогрейдера, получены амплитудные спектры Фурье и логарифмические уровни виброускорений в ок-тавных полосах частот входных и выходных сигналов.

Случайные числовые массивы, которые воспроизводились программными средствами, позволили имитировать кинематическое возмущение на входе виброзащитной системы (на полу кабины авто грейдера). Анализ амплитудного спектра ускорений подтверждает, что основная энергия случайных колебаний лежит в области низких частот (в диапазоне 1...4 Гц). Основная резонансная частота вертикальных колебаний автогрейдера равна приблизительно 2 Гц. Второй резонансный пик колебаний на частоте 3 Гц возникает, по всей видимости, в результате угловых колебаний балансирной тележкой автогрейдера.

Первая серия статистических испытаний штатной подвески проводилась с целью идентификации параметров сил сухого трения, вязкого сопротивления штатного гидравлического демпфера с учетом «фонового» сопротивления среды, собственной частоты колебаний подвески и силового воздействия как активной составляющей реакции человека-оператора на случайное кинематическое возмущение. Определялись параметры системы «основание - подвеска -человек», при которых обеспечивалось достаточно точное воспроизведение экспериментальных значений виброускорений на подушке штатного сиденья в четырех первых октавных полосах частот (расчетные / экспериментальные значения виброускорений: 124,7/123; 108,3/109; 100,6/100; 97,2/97).

Основные результаты статистических испытаний штатной и модернизированной подвески сиденья представлены на рисунках 3 и 4.

Рисунок 2

а)- на подушке опытного сиденья м/с*);

б) - на подушке штатного сиденья (м/с2); 1\уЬ- частота (с1).

Рисунок 3

130

125

120

"к,

е-е 115

и.^ 110

о

ич, 105

К-К 100

95

90

1 ' 1 - ■ -1—| 1

\ 1 -А Л с -А- 1 ! с --

1 | ^ 1 1 1 1- 1 4-4 -

—1- 1Ч ' 1 1 1 1

0 2 4 6

8 10 12 14 16 18

Ц., - виброускорения на полу кабины (дБ); Ыу - виброускорения на подушке опытного сиденья (дБ); ЬЦ, - виброускорения на подушке штатного сиденья (дБ); vxkl - среднегеометрические частоты (Гц)

Рисунок 4

На входе и выходе опытной и штатной подвески сиденья спектральный состав виброускорений практически одинаков. Однако если опытная подвеска снижает пиковые значения виброускорений на основной резонансной частоте приблизительно на 34%, то штатная подвеска наоборот увеличивает их на 42%. На второй резонансной частоте снижение пиковых значений виброускорений составляет: для опытной подвески - 45%, а для штатной подвески — 64%.

Влияние прерывистого компенсационного воздействия на виброзащитные свойства базовой модели наиболее существенно в области резонансных частот - во второй октавной полосе частот, где контролируемый параметр (виброускорение на подушке сиденья оператора) снижается по сравнению с полом кабины автофейдера в 2 раза, что в логарифмических единицах составляет 6 дБ. Отметим, что по сравнению с подвеской штатного сиденья контролируемый параметр уменьшается в 3,2 раза (в логарифмических единицах на 10 дБ).

Установлено также, что модернизированная подвеска сиденья автогрейдера обеспечивает комфортные условия работы человека оператора при более низком уровне активной составляющей реакции человека-оператора на случайное кинематическое возмущение.

Таким образом, базовая модель обеспечивает повышенные антирезонансные свойства динамической системы «основание - подвеска - человек» и может быть рекомендована в качестве прототипа для разработки подвески сиденья мобильных машин нового поколения.

В четвертой главе дается описание конструкций разработанных упруго-демпфирующих звеньев, работающих в режиме «включить-выключить», приведены результаты экспериментальных исследований опытного образца амортизатора прерывистого действия.

Экспериментальное подтверждение очевидных преимуществ реализации прерывистого компенсационного воздействия по сравнению с вариантом постоянного демпфирования в системах виброзащиты дают результаты испытаний штатной и модернизированной подвески сиденья автогрейдера.

Модернизация подвески проводилась с целью придания ей динамических свойств, которыми обладает базовая модель. Достигалось это посредством замены штатного гидравлического демпфера с вязким постоянным сопротивлением на опытный образец амортизатора прерывистого действия, общий вид которого показан на рисунке 5.

В процессе испытаний измерялись уровни общей транспортной вибрации на подушке сиденья и полу кабины автогрейдера при его движении по грунтовой дороге (таблица 3).

Сиденье со штатным гидравлическим амортизатором работает как линейный фильтр низкой частоты и не устраняет резонансные явления при случайном кинематическом возмущении. Наблюдаемый спектр виброускорений имеет ярко выраженный «пик», приходящийся на вторую октавную полосу частот, где значение виброускорения превышает нормативный показатель на 5 дБ. Тем не менее, в соответствии с «законом линейного фильтра» в области высоких частот имеем монотонное снижение уровней колебаний.

Сиденье с опытным амортизатором прерывистого действия устраняет резонансные явления и позволяет снизить значения виброускорений на подушке сидения в низкочастотной области. По схеме «вход -выход» - значения виброускорений снижаются на 4 и 6 децибел во второй и третьей ок-тавных полосах частот. По схеме подвески «постоянного» и «прерывистого» действия -значение виброускорения снижается на 8 дБ во второй ок-тавной полосе частот. Несколько повышенный уровень колебаний в области высоких частот объясняется тем, что в процессе переключений генерируются дополнительные «ударные импульсы».

Рисунок 5

Таблица 3 - Спектральные показатели вибрационной нагрузки при движении автогрейдера на III передаче по грунтовой дороге

Объект Вертикальные значения виброускорений (дБ) в октавных полосах частот

1, Гц 2, Гц 4, Гц 8, Гц 16, Гц

Пол кабины 94 119 116 109 110

Сиденье со штатным амортизатором 100 123 109 100 97 -

Сиденье с опытным амортизатором 98 115 110 110 109

В пятой главе излагаются общие положения методики расчета экономической эффективности от мероприятий, направленных на снижение вибрационной нагрузки на оператора мобильных машин при внедрении более совершенных виброзащитных систем; приводятся расчеты экономической эффективности от модернизации подвески сиденья мобильной машины на основе амортизатора прерывистого действия.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Уровни случайных низкочастотных колебаний на рабочих местах операторов мобильных машин в ряде режимов движения и работы превышают нормативные показатели, установленные действующими санитарными нормами.

2. Анализ известных способов «пассивной» и «управляемой» виброзащиты позволил выделить перспективный класс виброзащитных систем прерывистого действия, которые в определенных диапазонах частот не уступают по эффективности активным системам. Наиболее просто это обеспечивается посредством дополнительного упругодемпфирующего звена, которое включается в работу, когда изменяется знак относительной скорости, и выключается из работы, когда изменяется знак относительного смещения.

3. В результате систематизации двух групп моделей виброзащитных систем с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия по функциональным и конструктивным признакам установлена идентичность ряда моделей. Несмотря на возможные конструктивные отличия, идентичные модели реализуют одни и те же компоненты прерывистого компенсационного воздействия.

4. Разработана методика расчета рациональных параметров прерывистого компенсационного воздействия на основе совокупности приближенных формул и комплекта программ по моделированию детерминированных и случайных процессов. В результате сопоставительных расчетов в качестве базовой модели принята виброзащитная система с дополнительным позиционируемым упругим элементом прерывистого действия.

5. Установлено, что базовая модель устраняет резонансные явления. Условия критерия виброзащиты выполняются при рекомендованных параметрах прерывистого компенсационного воздействия как при наличии «фонового» сопротивления среды, так и при возможном запаздывании процесса переключений.

6. В результате моделирования переезда через единичную неровность установлено, что базовая модель обладает повышенными противоударными свойствами — максимальные значения коэффициентов динамичности не превышают единицы, а переходные процессы затухают практически сразу же после прохождения неровности.

7. Разработаны рекомендации по выбору рациональных параметров и совершенствованию конструкции подвески сиденья мобильных машин (на примере автогрейдера) по схеме «базовая модель». Результаты экспериментальных исследований подтверждают, что на резонансной частоте значения средне-квадратических ускорений на сиденье снижаются. Так, при движении по грунтовой дороге величина коэффициента динамичности во второй октавной полосе частот меньше единицы и равна 0,62.

8. В целом, в результате проведенных исследований решена важная научно-техническая задача, в области охраны труда. Доказано, что выполнение нормативных уровней вертикальных низкочастотных колебаний на рабочем месте оператора мобильных машин можно обеспечить посредством установки в

подвеске сиденья дополнительного упругодемпфирующего звена прерывистого действия. Выявленные закономерности функционирования системы «человек -подвеска - машина - среда» и динамические свойства модернизированной подвески позволили разработать рекомендации по использованию в ней позиционируемого амортизатора прерывистого действия.

9. Прогнозируемая экономическая эффективность от использования модернизированной подвески с амортизатором прерывистого действия в сиденьях мобильных машин составляет порядка 600 рублей на машину в год.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Гнеушева Е.М., Некрасов Ю.Н., Чернышев В.И. Анализ и моделирование работы пневматической подвески // IV научно-техническая конференция «Вибрационные машины и технологии». Сборник научных трудов. — Курск: КГТУ, 2003.-С. 305-309

2. Гнеушева Е.М. Исследование динамических свойств виброзащитной системы с переменной структурой // Материалы II международного научного симпозиума «Механизмы и машины ударного, периодического и вибрационного действия». - Орел: ОрелГТУ, 2003. - С. 208-209

3. Гнеушева Е.М., Чернышев В.И. Особенности моделирования колебаний виброзащитных систем в среде Mathcad // Сборник научных трудов. -Орел: ВНИИОТ, 2004. - 6 с. (в печати)

4. Амортизатор / Гнеушева Е.М., Фоминова О.В., Чернышев В.И. // Заявка 2003123145 от 22.07.03

5. Амортизатор / Гнеушева Е.М., Чернышев В.И. // Заявка 2003129788 от 06.10.03

6. Gneusheva E.M., Fominova O.V., Chernishev V.I. The research of the dynamic of vibro-protection systems with the switches of the rigidity // Материалы международного научного симпозиума «Шум и вибрация на транспорте». -Санкт-Петербург, 2004. - С. 100-109

7. Гнеушева Е.М., Фоминова О.В., Чернышев В.И. Систематизация виброзащитных систем с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия //Справочник. Инженерный журнал, 2004. — 12 с. (в печати)

8. Гнеушева Е.М., Фоминова О.В., Чернышев В.И. Опыт применения информационных технологий для исследования системы «оператор-сиденье-машина-среда» //Материалы международного научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве». - Орел: ОрелГТУ, 2004. - С. 81-85

Подписано к печати_2004

Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ

Отпечатано на полиграфической базе Орловского государственного технического университета 302020, Орел, Наугорское шоссе, 29

» 1 2 3 7 4

ВВЕДЕНИЕ.

Глава. 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1 Обзор работ по исследованию системы «оператор - сиденье - машина - среда» с позиции виброзапшты человека-оператор».

1.1.1 Основные направления исследований в области динамики и управления виброзащитных систем.

1.1.2 Результаты экспериментальных исследований, характеризующих условия труда операторов мобильных машин по показателям вибрационной нагрузки на сиденье.

1.2 Управление в системах виброзащиты параметрами упругодемпфирующего звена.

1.3 Методы исследований нелинейных виброзашитных систем.

1.5 Выводы. Цет> и задачи исследований. 3S

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Модели виброзащитных систем с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия.

2.1.1 Систематизация по конструктивным признакам.

2.1.2 Систематизация по функциональным признакам.

2.2 Вывод расчетных формул для определения параметров и коэффициентов динамичности исследуемых моделей.

2.2.1 Особенности колебательных процессов в случае прерывистого компенсационного воздействия.

2.2.2 «Фурье - линеаризация» нелинейных слагаемых.

2.2.3 Реализация основной процедуры метода гармонического баланса и вывод искомых формул.

2.3 Анализ динамических свойств исследуемых моделей и выбор базовой модели.

2.4 Выводы по второй главе.

Глава 3 МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ

БАЗОВОЙ МОДЕЛИ.,.

3.1 Особенности моделирования колебательных процессов в среде Mathcad и программное обеспечение.

3.2 Исследование колебаний при гармоническом возмущении.

3.3 Переходные процессы при единичном возмущении.

3.4 Статистические испытания при случайных возмущениях.

3.5 Выводы по третьей главе.

Глава 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1 Конструктивные схемы упругодемпфирующих звеньев, работающих в режиме «включить-выключить».

4.2 Описание и результаты испытаний модернизированной подвести сиденья автогрейдера (базовой модели).

4.3 Выводы по четвертой главе.

Глава 5 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

5.1 Общие положения методики расчета экономической эффективности от применения новых средств виброзапшгы.

5.2 Расчет экономической эффективности от модернизации подвески сиденья мобильной машины на основе амортизатора прерывистого действия.

При непосредственном участии человека-оператора в технологических операциях современных производств на него неизбежно воздействуют неблагоприятные факторы окружающей среды, приводящие к ухудшению условий труда. Особое место в ряду неблагоприятных факторов занимает производственная вибрация. Для сельскохозяйственного и дорожно-строительного производства - это в основном транспортная вибрация.

Систематическое воздействие вибрации на человека рассматривается медициной как мощный стресс-фактор, оказывающий отрицательное влияние на работоспособность, эмоции и умственную деятельность, а также повышающий вероятность различных заболеваний и несчастных случаев. Особую опасность для человека представляет постепенное, скрытое развитие профессионального заболевания, именуемого вибрационной болезнью /1,2,/.

По данным ФГНУ ВНИИОТ Минсельхоза России только за 2002 год в организациях агропромышленного комплекса в результате несчастных случаев пострадало 3456 человек (в том числе погибло 1052 человека). Из общего числа травмированных более 20% составили операторы мобильных машин /3/. Можно утверждать, что вероятность несчастного случая повышается при воздействии вибрационных нагрузок, поскольку они неизбежно вызывают у операторов мобильных машин, например, расстройство зрительного восприятия и замедление реакций. Ситуация усугубляется тем, что при внедрении новой техники (тракторов, сельскохозяйственных и дорожных машин) не обеспечивается надлежащих показателей вибрационных характеристик на рабочих местах операторов, т.е. реального прогресса в области защиты человека-оператора мобильных машин от транспортной вибрации за последние годы не произошло /4,5/.

При разработке средств виброзащиты человека-оператора мобильных машин регламентирующими документами являются ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность. Общие требования» и СН 2.2.4/2.1.8.556-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий». /6, 7/. Данные регламентирующие документы учитывают, в определенной мере, возможности современной виброзащитной техники, а также основные особенности воздействия вибрации на организм человека.

Повышенный уровень вибраций на рабочих местах операторов мобильных машин обусловлен тем, что устройства виброзащитной техники, которые в настоящее время используются в подвесках сидений (демпферы, амортизаторы) по своим свойствам и реализуемым характеристикам зачастую не отвечают установленным научным требованиям. Друга* и главная причина - это отсутствие в подвесках сидений специальных устройств управления колебаниями, работающих по принципу активных систем. Данные устройства должны адекватно реагировать на внешние воздействия и поддерживав оптимальный, в соответствии с : Принятым критерием качества виброзащиты, процесс формирования компенсационных воздействий. Это полностью относится к таким необходимым устройствам виброзащитной техники как упругодемпфирующие звенья.

Изложенный концептуальный подход к решению задач виброзащиты по снижению вибрационной нагрузки на сиденье мобильных машин, положен в основе диссертационной работы, целью которой является улучшение условий труда операторов мобильных машин.

Снижение вибрационной нагрузки на сиденье оператора является сложной комплексной задачей, которая предполагает разработку соответствующих разделов теории виброзащитных систем прерывистого действия и использования новых конструктивных решений. С позиции охраны труда научный и практический интерес представляют не только общетеоретические задачи динамики виброзащитных систем, но и отработанные инженерные методики расчета перспективных моделей и средств виброзащиты прерывистого V действия, что и предопределяет актуальность выбранного направления исследования.

Показано, что формирование компенсационного воздействия по принципу активных систем обеспечивается дополнительным упругодемпфирую-щим звеном прерывистого действия. Причем использование информации о смене ряда априорных ситуаций колебательного процесса, которые выражаются через компоненты состояния системы в относительном движении, вполне достаточно для устранения резонансных явлений и существенного улучшения противоударных свойств.

В диссертации приведены результаты исследования базовой модели виброзащитной системы с дополнительным позиционируемым упругим звеном прерывистого действия. Соответствующее устройство базовой модели в виде амортизатора прерывистого действия, установленного в подвеске сиденья, позволяет устранить резонансные явления и обеспечить реальное снижение вибрационной нагрузки на рабочем месте оператора.

Исследования проводились в соответствии с программой Министерства образования Российской Федерации «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» - подпрограмма «Производственные технологии», проект «Совершенствование методов расчета и конструирования колебательных систем с непрямым импульсным управлением: проектирование управляемого упругодемпфирующего звена сиденья автогрейдера» (2000 - 2002 г).

Объектом исследования является подвеска сиденья мобильных машин с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия, которая рассматривается в системе «человек - сиденье - машина -среда».

Предмет исследования - это процессы формирования прерывистого компенсационного воздействия, которые определяют динамические свойства подвески сиденья мобильной машины и позволяют уменьшить интенсивность вибрационной нагрузки передаваемой оператору.

Методы исследования.

Теоретические исследования выполнены на основе классических методов расчета динамических систем с линейными и нелинейными упругодемпфируюшими звеньями. Использовались методы гармонического баланса, математического моделирования и численного решения уравнений. При проведении экспериментальных исследовании применялись стандартные методики измерений вибраций на сиденье оператора мобильных машин.

Научная новизна исследовании заключается в том, что:

1. Обоснован выбор и проведена систематизация математических моделей виброзащитных систем с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия;

2. Разработаны методика и программы расчета рациональных параметров прерывистого компенсационного воздействия, при которых обеспечивается существенное снижение вибрационной нагрузки на сиденье оператора мобильных машин;

3. Предложены технические решения амортизаторов прерывистого действия для подвесок сидений оператора мобильных машин;

4. Приведены результаты и анализ экспериментальных исследований опытного образца амортизатора прерывистого действия в составе подвески сиденья автогрейдера.

Практическую значимость работы составляют:

1. Результаты систематизации виброзащитных систем с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия;

2. Методика и программы расчета рациональных параметров прерывистого компенсационного воздействия;

3. Результаты исследований базовой модели виброзащитной системы с дополнительным позиционируемым упругим звеном;

4. Конструктивные схемы амортизатора прерывистого действия для подвески сиденья оператора мобильных машин.

Результаты исследований могут быть использованы при проведении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, которые связаны с разработкой перспективных и модернизацией существующих виброзащигтаых систем.

На защиту выносятся:

1. Теоретически обоснованные положения о необходимости установки в подвеске сиденья мобильных машин дополнительного упругодемпфирующего звена прерывистого действия;

2. Методика расчета параметров прерывистого компенсационного воздействия, формируемого дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия;

3. Результаты исследований динамических свойств базовой модели виброзащитной системы с дополнительным позиционируемым упругим звеном прерывистого действия, полученные при моделировании системы «человек - сиденье — машина - среда»,

4. Предложенные технические решения по конструкции амортизатора прерывистого действия и результаты его испытаний.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и симпозиумах:

1. Международный научный симпозиум «Машины и механизмы ударного, периодического и вибрационного действия», - ОрелГТУ, 2003 г.,

2. Научно-техническая конференция «Вибрационные машины и технологии». - КГТУ, 2003 г.,

3. Международный научный симпозиум «Шум и вибрация на транспорте». - Санкт-Петербург, 2004 г.,

4. Научно-техническая конференция «Неделя науки - 2004». - Орел:» ОрелГТУ, 2004 г.,

5. Международная научно-техническая конференция «Информационные технологии в науке, образовании и производстве». - ОрелГТУ, 2004 г.

Экспонат «Амортизатор прерывистого действия» выставлялся в 2003 году на VII Международной специализированной выставке «Безопасность и охрана труда - 2003» и на Российской агропромышленной выставке «Золотая осень». ОрелГТУ, кафедра «Прикладная механика» и коллектив авторов награждены двумя дипломами ВВЦ за разработку «амортизатора прерывистого действия, снижающего вибрационную нагрузку на механизатора».

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ и поданы две заявки на изобретения.

Структура я объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы из 125 наименований, семи приложений и содержит 120 страниц основного текста, 30 рисунков, 8 таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Уровни случайных низкочастотных колебаний на рабочих местах операторов мобильных машин в ряде режимов движения и работы превышают нормативные показатели, установленные действующими санитарными нормами.

2. Анализ известных способов «пассивной» и «управляемой» виброзащиты позволил выделить перспективный класс виброзащитных систем прерывистого действия, которые в определенных диапазонах частот не уступают по эффективности активным системам. Наиболее просто это обеспечивается посредством дополнительного упругодемпфирующего звена, которое включается в работу, когда изменяется знак относительной скорости, и выключается го работы, когда изменяется знак относительного смещения.

3. В результате систематизации двух групп моделей виброзащитных систем с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия по функциональным и конструктивным признакам установлена идентичность ряда моделей. Несмотря на возможные конструктивные отличия, идентичные модели реализуют одни и те же компоненты прерывистого компенсационного воздействия.

4. Разработана методика расчета рациональных параметров прерывистого компенсационного воздействия на основе совокупности приближенных формул и комплекта программ по моделированию детерминированных и случайных процессов. В результате сопоставительных расчетов в качестве базовой модели принята виброзащитная система с дополнительным позиционируемым упругим элементом прерывистого действия.

5. Установлено, что базовая модель устраняет резонансные явления. Условия критерия виброзашиты выполняются при рекомендованных параметрах прерывистого компенсационного воздействия 0.2 < £0 <0.3 и 2.0 <//<2.5, как при наличии «фонового» сопротивления среды, так и при возможном запаздывании процесса переключений.

6. В результате моделирования переезда через единичную неровность установлено, что базовая модель обладает повышенными противоударными свойствами - максимальные значения коэффициентов динамичности не превышают единицы., а переходные процессы затухают практически сразу же после прохождения неровности.

7. Разработаны рекомендашш по выбору рациональных параметров и совершенствованию конструкции подвески сиденья мобильных машин (на примере автогрейдера) по схеме «базовая модель». Результаты экспериментальных исследований подтверждают, что на резонансной частоте значения среднеквадрапгческих ускорений на сиденье снижаются. Так, при движении по грунтовой дороге величина коэффициента динамичности во второй октавной полосе частот меньше единицы и равна 0,62.

8. В целом, в результате проведенных исследований решена важная научно-техническая задача, в области охраны труда. Доказано, что выполнение нормативных уровней вертикальных низкочастотных колебаний на рабочем месте оператора мобильных машин можно обеспечить посредством установки в подвеске сиденья дополнительного упругодемпфирующего звена прерывистого действия. Выявленные закономерности функционирования системы «человек - подвеска — машина — среда» и динамические свойства модернизированной подвески позволили разработать рекомендации по использованию в ней позиционируемого амортизатора прерывистого действия.

9. Прогнозируемая экономическая эффективность от использования модернизированной подвески с амортизатором прерывистого действия в сиденьях мобильных машин составляет порядка 600 рублей на машину в год.

1. Безопасность жизнедеятельности. Производственная безопасность и охрана труда / П.П. Кукин, В.Л. Лапин, Н.Л. Пономарев и др. -М.: Высшая школа, 2001. - 431 с.

2. Охрана труда / Ф.М. Канарев, М. А. Пережогин, Г.Н. Гряник. -М.: Колос, 1982.-351 с.

3. Состояние производственного травматизма в АПК России в 2002 году / Сост. А.В. Уваров, Н.С. Студенникова и др. Орел, ФГНУ ВНИИОТ Минсельхоза России, 2003. - 77 с.

4. Синев А.В. Разработки в области пневмоподвески сидений операторов мобильных машин // Безопасность жизнедеятельности, 2001. -№6.-С. 21-25

5. Росляков В.П., Чернышев В.И. Разработка перспективных виброзашитных систем с импульсным- управлением // Безопасность труда в промышленности, 1994. №2. - С. 29-31

6. ГОСТ 12.1.012-90 Вибрационная безопасность. Общие требования. М.: Издательство стандартов, 1990. - 46 с.

7. СН 2.2.4/2.1.8.556-96 Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. М: ГКСЭН, 1996. —28 с.

8. Тимошенко С.П., Янг Д.Х., Уивер У. Колебания в инженерном деле. -М: Машиностроение, 1985.-472 с.

9. Бабаков И.М. Теория колебаний. М.: Наука, 1968. - 560 с.10. ' Бутенин Н.В., Неймарк Ю.И., Фуфаев Н.А. Введение в теорию нелинейных колебаний. М.: Наука, 1987. - 384 с.

10. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. Л.: Машиностроение, 1976. - 320 с.

11. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний. М.: Высшая школа, 1980. - 406 с.ф

12. Барский И.Б., Анилович В.Я., Кутьков Г.М. Динамика трактора. М.: Машиностроение, 1973. - 280 с.

13. Анилович В.Я., Водолажченко Ю.Т. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов. М.: Машиностроение, 1976. - 456 с.

14. Росляков В.П. Общие вопросы статистической механики в динамике сельскохозяйственных агрегатов // Труды Курского СХИ. -1969, т.5, вып.З. С. 84-104

15. Илинич И.М., Никонов В.В., Кальченко Б.И. Расчет, проектирование и испытания кабин тракторов. Агропромиздат, 1989. - 213 с.

16. Турбин Б.И., Дроздов В.Н. Снижение вибрации и шумов в сельскохозяйственных машинах. М.: Машиностроение, 1976. - 224 с.

17. Малиновский Е.Ю., Гайцгори М.Н. Динамика самоходных машин с шарнирной рамой. М.: Машиностроение, 1974. - 176 с.

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

19. Гребнев В.П. Выбор зоны нечувствительности и быстродействия силового регулятора //Мех. и электриф. с/х., 1978. №3. -С. 17-20.

20. Силаев А.А. Спектральная теория подрессоривания транспортных машин. М.: Машиностроение, 1972. -192 с.

21. Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. М.: Колос, 1981. - 387 с.

22. Ларин В В. Статистические задачи виброзащиты. Киев, На-укова думка, 1974. - 127 с.

23. Диментберг М.Ф. Нелинейные стохастические задачи механических колебаний. М.: Наука, 1980. - 368 с.

24. Светлицкий В.А. Случайные колебания механических систем. М.: Машиностроение, 1976. - 216 с.

25. Динамика системы дорога-шина-автомобиль-водитель./ Под ред. А.А. Хачатурова. -М.: Машиностроение, 1976. 536 с.

26. Кренделл С. Случайные колебания. /Пер. с англ. М.: Мир, 1978.-430 с.

27. Фурунжиев Р.И. Проектирование оптимальных виброзащитных систем. Минск, Вышэйшая школа, 1971. - 318 с.

28. Синев А.В., Степанов Ю.В. К определению оптимального демпфирования виброзащитных систем // Машиноведение, 1985. №1. -С. 32-36,

29. Болотник Н.Н. Оптимизация амортизационных систем. М.: Наука, 1983.-256 с.

30. Коловский М.З. Автоматическое управление виброзащитными системами. -М.: Наука, 1976. 320 с.

31. Фролов К.В., Фурман Ф.А. Прикладная теория виброзащитных систем. М.: Машиностроение, 1980. - 276 с.

32. Синев А.В., Рыбак Л.А. Синтез оптимального регулятора активной системы виброизоляции кинематического принципа действия // Проблемы машиностроения и надежности машин, 1994. №6. - С. 23-30

33. Троицкий В.А. Оптимальные процессы колебаний механических систем. JL: Машиностроение (Ленинградское отделение), 1976.-248 с.

34. Осиновский АЛ., Сергеев Б.Б. Сравнение виброзапштной эффективности кресла машиниста при случайном и детерминированном возмущениях // Депан. науч. работы ВИНИТИ, 1986. №1. - 119 с.

35. Дербарендикер А.Д. Амортизаторы транспортных машин. -М.: Машиностроение, 1985. 200 с.

36. Чупраков Ю.И. Гидравлические системы зашиты человека-оператора от общей вибрации. М.: Машиностроение, 1987. - 224 с.

37. Ганькин Ю.А. Синтез оптимальной модели водителя: выбор структуры модели и критерия оптимальности управления. // Строительные и дорожные машины, 1995. №12. - С. 27-29

38. Пановко ГЛ. Дискретная колебательная модель тела человека и определение ее параметров. Машиностроение, 1974. — №4 . -С. 16-20

39. Хвангия М.В., Татишвили Т.Г., Богдаева А.М., Цулая Г.Г. Колебания мышцы и динамика системы «человек машина». - Тбилиси. -Мецниереба, 1984. - 88 с.

40. Чегодаев Д.Е., Шатилов Ю.В. Управляемая виброизоляция. -Самара: Самарский аэрокосмический университет, 1995. 143 с.

41. Генкин М.Д., Елезов В.Г., Яблонский BJB. Методы управляемой виброзащиты машин. М.: Наука, 1985. - 240 с.

42. Елисеев С.В. Структурная теория виброзащитных систем. -Новосибирск: Наука, 1978. — 224 с.

43. Чернышев В.И. Разработка основ классификации виброзащитных систем с импульсным управлением // Известия Вузов. -Машиностроение, 1988. №4. - С. 11-13

44. Карнопп (D. Каторр). Принцип проектирования систем управления колебаниями с применением полуактивных демпферов И Современное машиностроение, 1991. №2. - С.32-39

45. Бенсуан А., Лионе Ж. Импульсное управление и квазивари-ционные неравенства. М.: Наука, 1987. - 596 с.

46. Математическая теория оптимальных процессов / Л.С. Понт-рягин, В.Г. Болтянчкий, Р.В. Гамкреяидзе, Е.Ф. Мищенко. М.: Наука, 1983. -392 с.

47. Федоренко Р.П. Приближенное решение задач оптимального управления. М.: Наука, 1978. - 488 с.

48. Кочетов О.С. Пневматическая система виброзащиты с переменной структурой демпфирования.// Вестник машиностроения, 1985. -№2. -С. 29-30

49. Чернышев В. И. Основы теории виброзащитных систем с непрямым импульсным управлением // Труды международного симпозиума «Машины и механизмы ударного, периодического и вибрационного действия». Орел: ОрелГТУ, 2000. - С. 163-167

50. Чернышев В.И. Проявление локального эффекта в методе динамического программирования и оптимальное управление виброзащитных систем // Известия Вузов. Приборостроение, 1993. №5. - С. 55-59

51. Росляков В.П., Нахтигаль Н.Г. Выбор параметров виброзащитной системы с нелинейной характеристикой // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1975. №10. - С. 36-37.

52. Кошман В.Н. Снижение низкочастотных колебаний, действующих на тракториста // Тракторы и сельхозмашины, 1965. №4. - С. 1722

53. Брундза И.А. Исследование низкочастотных колебаний трактора Т-25 при выполнении с/х работ и разработка мероприятий по снижению воздействия колебаний на водителя: Автореф. дис. канд. техн. наук. Каунас, 1975. - 20 с.

54. Буркин В.Е. Исследование низкочастотных колебаний на сиденье водителя трактора Т-4А при выполнении сельскохозяйственных работ: Автореф. дисс. к.т.н. Челябинск, 1977. - 17 с.

55. Арутюнян B.C. Обоснование параметров и разработка конструкций типового трека для испытаний колесных сельскохозяйственных тракторов по оценке вибрации: Автореф. дисс. к.т.н. М., 1983. - 24 с.

56. Коробейников А.Т., Лихачев B.C., Шолохов В.Ф. Испытания сельскохозяйственных тракторов. М.: Машиностроение, 1985. - 239 с.

57. Комплексная опенка динамической устойчивости и плавности хода колесных тракторов /Б.И. Кальченко, Н.М. Кирченко, Н.А. Дорошенко, Е.Н. Резников // Тракторы и сельхозмашины, 1987. -№7. -С. 6-10

58. Чернышев В.И. Улучшение условий труда операторов транспортных средств путем разработки и реализации виброзащитных систем с импульсным управлением: Дис.докт. техн. наук: 05.26.01. С. Петербург, 1994. - 458 с.

59. Гуськов В.В., Черноморец Н.А., Артемьев ПЛ. Экспериментальные исследования плавности хода трактора «Белорусь» в агрегате с одноосным прицепом 1-ПТС-4. Автотракторостроение. Минск: Высшэйная школа, 1975, вып.7. - С. 125-128

60. Калъненко Б.Н., Ким П.С., Самсггыя З.Г., Ланин А.Г. Использование радиотелемагнитографической аппаратуры при исследованиях динамики системы дорога-шина-трактор-водитель // Тракторы и сельхозмашины 1980. -№5. - С. 9-11

61. Ким П.С. Исследование низкочастотных колебаний виброзащитных средств сиденья оператора трактора Т-150К: Автореф. дисс. к.т.н. Харьков, 1981. - 25 с.

62. Оценка вертикальных колебаний колесных тракторов / Б.И. Кальченко, Н.М. Кириенко, Е.Н. Резников, Н.А. Дорошенко // Тракторы и сельхозмашины, 1985. №10. - С. 17-19

63. Matthews John. The measure ment of tractor ride comfort. SAE Prepr. s.a. №730795. 17 p.

64. Craef Michael. Technische Moglichkeiten zum Senken der Schwingungs-belastung auf fahrenden Arbeitsmaschinen. «Gnmdlagen Landtechn», 1976. 26, №2. - P. 56-63

65. Stayner M. Vibrazioni della trattrice in marcia e reazioni del corpo mnano. Macc.e mot. agr., 1976. 34, №2. - P. 37-43

66. Hilten D.J. Sespensieno della cabino per trattrici. Macc.e mot.egr., 1975,33, №12. P. 47-54

67. Степанов Ю.В., Семешин С.И. Создание сиденья с пневматической подвеской и механизмом преобразования движения //Науч. труды ВНИИ-Стройдормаш, 1982, вып.95. С. 80-85

68. Поповский А.А., Онискив Е.Д. и др. Плавность хода трактора ВТ-101Д-Р1 // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2003. №6. -С. 10-11

69. Справочник по теории автоматического управления // Под ред. А.А. Красовского. -М.: Наука, 1987. 712 с.

70. Воронов А.А. Основы теории автоматического управления: Особые линейные и нелинейные системы М.: Энергоиздат, 1981. - 304 с.

71. Борцов Ю.А., Юнгер И.Б. Автоматические системы с разрывным управлением. JI.: Энергоатомиздат, 1986. - 168 с.

72. Генкин М.Д., Яблонский В.В. Активные виброзащитные системы. // Виброизолирующие системы в машинах и механизмах, М.: Наука. -1977.-С. 3-11

73. Вибрации в технике: Справочник. Т.6. Защита от вибрации и ударов / Под ред. акад. К.В. Фролова.- М.: Машиностроение, 1981- 456 с.

74. Елисеев С.В., Волков JI.H., Кухаренко В.П. Динамика механических систем с дополнительными связями. Новосибирск: Наука, 1990.-214 с.

75. Ивович В. А., Онищенко В Л. Защита от вибрации в машиностроении. М.: Машиностроение, 1990. - 272 с.

76. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Системотехника. М.: Радио и связь, 1985.-200 с.

77. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. -М.: Наука, 1981.-488 с.

78. Гелиг А.Х., Леонов ГА., Якубович В.А. Устойчивость нелинейных систем с неединственным состоянием равновесия. М.: Наука, 1978. -400 с.

79. Рябов И.М., Новиков В.В., Черньгаюв KJB., Васильев А.В., Осинпев О.В. Распределение энергии в цикле колебаний подвески АТС // Справочник. Инженерный журнал, 1998. №4. - С. 31-33

80. Чернышев В.И. Ударное демпфирование колебаний при непрямом импульсном управлении // Изв. вузов. Машиностроение, 1997. -№7-9;-С. 5-Ю

81. Круглое Ю.А., Туманов Ю.А. Ударовиброзащипга машин, оборудования и аппаратуры. Л.: Машиностроение, 1986. - 222 с.

82. Fominova O.V., Chemisbev V.I. The research of oscillatory of vibro-protection system with controlling friction damper. // Proceedings of the XXIX Summer School «Advanced Problems in Mechanics» St. Petersburg, 2002.-Vol. 1-P. 68-80 ' ■

83. Фоминова O.B., Чернышев В.И. Опыт разработки управляемых виброзащитных систем для операторов мобильных машин. // Интел-. лектуальные системы: Труды Четвертого международного симпозиума -М.: РУСАКИ, 2000. С. 242-244.

84. Фоминова О.В., Чернышев В.И. Динамика виброзашитной системы с фрикционным демпфером прерывистого действия. // Нелинейные колебания механических систем: V международная конференция. Н. Новгород, 1999. - С. 226-227

85. Фоминова О.В., Чернышев В.И. К определению параметров прерывистого демпфирования виброзащитной системы с сухим трением. // Известия ОрелГТУ, 2000. №1. - С. 73 -77

86. Климов А. В., Чернышев В. И. Анализ динамических свойств виброзащитной системы с параллельно-последовательным соединением упругого и демпфирующего звеньев. //Сборник научных трудов. Том 8. -Орел: ОрелГТУ, 1996. С. 146-153

87. Патент РФ 2002983 Гидравлический демпфер / В.И. Чернышев // Бюл. изобр., 1993. -№41-42

88. Патент РФ 2065541 Демпфер сухого трения / В.И. Чернышев //Бюл. изобр., 1993. -№23.

89. Патент РФ 2150622 Амортизатор прерывистого действия / Е.Е. Прокопов, В.И. Чернышев // Бюл. изобр., 2000. №16

90. Цирлин А.М. Оптимальные циклы и циклические режимы. -М: Энергонздат, 1985. 264 с.

91. Фоминова О.В., Чернышев В.И. Влияние сухого трения на динамические свойства виброзащитных систем. // Известия ОрелГТУ, 2000-№1.-С. 70-73

92. Вибрации в технике: Справочник. Т.2. Колебания нелинейных механических систем / Под ред. И.И. Блехмана. — ML: Машиностроение, 1979. 456 с.

93. Гусев А.С., Светлицкий В.А. Расчет конструкций при случайных воздействиях. М.: Машиностроение, 1984. - 240 с.

94. Пановко Я.Г., Губанова И.И. Устойчивость и колебания упругих систем: Современные концепции, парадоксы и ошибки. М.: Наука, 1987.-352 с.

95. Бабицкий В.И. Теория виброудариых систем. М.: Наука, 1978.- 352 с.

96. Горяченко В.Д. Элементы теории колебаний: Учебное пособие. Красноярск: Красноярский университет, 1995. 429 с.

97. Научные основы прогрессивной техники и технологии./ Г.И. Марчук, И.Ф. Образцов, Л.И. Седов и др. М.: Машиностроение, 1986.-376 с.

98. Хемминг Р.В. Численные методы. М.: Наука, 1968. - 400 с.

99. Шуп. Т. Решение инженерных задач на ЭВМ. М.: Мир, 1982.- 240 с.

100. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ М.: Наука, 1987. - 240 с.

101. Дьяконов В.П. MATHCAD 8/2000: специальный справочник. СПб: Питер, 2001. - 592 с.

102. Вибрации в технике: Справочник. Т.1. Колебания линейныхсистем. / Под ред. В.В. Болотина. -М.: Машиностроение, 1978. 325 с.

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

104. Гевондян Т. А., Киселев Л. Т. Приборы для измерения и регистрации колебаний. М.: Машиностроение, 1981. - 467 с.

105. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара: Справочник. В 2-х кн. / Под ред. Клюева В. В. М.: Машиностроение, 1987. - 378 с.

106. Пытьев Ю. П. Методы анализа и интерпретации эксперимента. М.: Изд-во МГУ, 1990. - 286 с.

107. Гетманов В. Г. Системы цифровой обработки, применяемые при анализе вибраций машиностроительных конструкций. М.: Машиностроение, 1991. - 42 с.

108. Прокунцев А. Ф., Юмаев Р. М. Преобразование и обработка информации с датчиков физических величин. М.: Машиностроение, 1992.-288 с.

109. Налимов В.В. Теория эксперимента.- М.: Наука, 1971207 с.

110. Климов А. В., Чернышев В. И. Система регистрации механических колебаний. // Сборник научных трудов.- Том 13. Орел: ОрелГТУ, 1998.-С. 106-108

111. Вибрации в технике: Справочник. Т.5. Измерения и испытания. / Под ред. М.Д. Генкина. М.: Машиностроение, 1981. - 496 с.

112. Климов А. В. Контроль колебательных процессов по пиковым шумам. // Компьютерра, 2001. № 14. - С. 40-41.

113. Виброзащитная система рабочего места оператора / B.C. Ванин, А.Н. Пономарев, В.П. Росляков, В.И. Чернышев // Электрификация и механизация сельского хозяйства, 1983. Jfel 1. - С. 15-17

114. Гнеушева ЕЖ, Фоминова О.В., Чернышев В.И. Систематизация виброзащитных систем с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия //Справочник. Инженерный журнал, 2004. 12 с. (в печати)

115. Gneusheva Е.М., Fominova O.V., Chemishev V.I. The research of the dynamic of vibro-protection systems with the switches of the rigidity //

116. Материалы международного научного симпозиума «Шум и вибрация на транспорте». Санкт-Петербург, 2004. - С. 100-109

117. Гнеушева Е.М., Чернышев В.И. Особенности моделирования колебаний виброзащитных систем в среде Mathcad // Сборник научных трудов. Орел: ВНИИОТ, 2004. - 6 с. (в печати)

118. Гнеушева Е.М., Некрасов Ю.Н., Чернышев В.И. Анализ и моделирование работы пневматической подвески // IV научно-техническая конференция «Вибрационные машины и технологии». Сборник научных трудов. Курск: КГТУ, 2003. - С. 305-309

119. Гнеушева Е.М. Исследование динамических свойств виброзащитной системы с переменной структурой // Материалы II международного научного симпозиума «Механизмы и машины ударного, периодического и вибрационного действия». Орел: ОрелГТУ, 2003. - С. 208-209

120. Амортизатор / Гнеушева EJM., Фоминова О.В., Чернышев В.И. // Заявка 2003123145 от 22,07.03

121. Амортизатор / Гнеушева Е.М., Чернышев В.И. // Заявка 2003129788 от 06.10.03