Файл: Разумовский М.А. Борьба с шумом на тракторах.pdf

стота изгибных колебаний сложного вала (рис. 67) в комплекте с установленными шестернями определяется по методу Рэлея [57]‘ _________

Г п

Рис. 67. Схема к определению критической частоты изгибных коле­ баний вала

гиб і-го участка вала, м. Величина статического прогиба і-го участка вала рассчитывается обычными методами.

В рабочем диапазоне скоростей собственная частота изгибных колебаний вала не должна совпадать с часто­ той вращения (критическая скорость) и частотами пересопряжения зубьев шестерен. Отстройка собственной ча­ стоты производится влиянием на величину статического прогиба (изменение диаметра и длины вала, толщины ступиц и т. и.). Таким путем может быть ликвидирован повышенный шум на отдельных передачах.

Собственные частоты крутильных колебаний в трак­ торных трансмиссиях расположены обычно в диапазоне низких звуковых частот, так как, несмотря на высокую жесткость валов, приведенные массы обладают больши­ ми моментами инерции. Причинами повышенного шума

149

TJO

\

Рис. 68. Опытная конструкция упругого привода ведущей шестерни:

при крутильных колебаниях в передачах являются раз­ мыкание контактов между зубьями и удары в зацепле­ нии, цикличность нагрузки. Эти причины могут быть исключены путем введения упругих звеньев — демпфе­ ров, динамических гасителей крутильных колебаний, а также применением гидродинамических звеньев в транс­ миссии.

Способы влияния на акустическую активность кор­ пусных деталей трансмиссии были рассмотрены в начале п а р а гр а ф а . В качестве дополнительной меры для умень-

В-В

Рис. 69. Опытный шкив-гаситель крутильных колебаний:

/—шкив (сейсм ическая м а сса ); 2—упругий резино-металлический элемент; 3—ступица; 4-—ш айба

шения высокочастотных звуковых колебаний, передавае­ мых корпусным деталям от зубчатых зацеплений, валов и подшипников, можно применить звукоизоляцию стака­ нов подшипников. С этой целью между стаканами под­ шипников и корпусом трансмиссии устанавливаются не­ металлические втулки, обеспечивающие большой перепад акустических сопротивлений в канале передачи звуков и отражение последних к источнику.

Условия работы распределительных шестерен в дви­ гателях определяются конструктивными особенностями приводов — консольной установкой шестерен на валах,

151

вращающихся в подшипниках скольжения. При работе валы «плавают» в пределах зазоров в подшипниках, что еще больше усугубляется при увеличении зазоров в про­ цессе эксплуатации. Обеспечить расчетную кинематику заццпления при такой конструкции не представляется возможным, а получить уменьшение шума только за счет улучшения качества изготовления шестерен обычно не удается. Например, при испытаниях на двигателе Д-50 трех комплектов шестерен, изготовленных по различным классам точности, не было обнаружено никакой разницы в излучаемом шуме.

Рис. 70. Зависимости корректированного уровня и спектрограммы шума привода масляного насоса системы смазки двигателя при прокрутке:

ж уточным элементом из текстолита, б—спектрограммы ш ума при '*=1800 oojMun: 1—т = 2,5, 2 = 4 6 ; 2—т = 1 ,7 5 , 2 = 6 7

152

Для оценки различных способов устранения главных причин повышенного шума (резонансных совпадений и крутильных колебаний в приводах) на двигателях Д-50, Д-60 и Д-240 автором совместно с В. Т. Квасовым прово­ дились испытания распределительных шестерен с раз­ личным модулем и устройствами для уменьшения кру­ тильных колебаний — с упругим приводом ведущей ше-

Рис. 71. Спектрограммы шума у крышки распределительных шесте­ рен (а) и на расстоянии 1 м от двигателя Д-240 сбоку (б) при его работе на номинальном режиме:

/—шкив обычный; 2—ш кив-гаситель крутильных копебаний

стерни (рис. 68) и динамическим гасителем крутильных колебаний на носке коленчатого вала (рис. 69).

На рис. 70 приведены зависимости уровней и спек­ трального состава шума привода масляного насоса систе­ мы смазки двигателя на режимах прокрутки с номиналь­ ной нагрузкой при поочередной установке шестерен с одинаковым передаточным числом и разным модулем. Как видно из результатов испытаний, изменением моду­ ля удается вывести частоту пересопряжения зубьев из

153

резонансной зоны и в рабочем диапазоне скоростей дви­ гателя существенно снизить шум привода.

При работе с упругим приводом ведущей шестерни, так же как и с гасителем крутильных колебаний, шум распределительных шестерен существенно уменьшается; при этом эффект по снижению шума в обоих случаях был получен практически одинаковый (рис. 71).

В результате устранения резонансных совпадений и уменьшения крутильных колебаний удается снизить шум распределительных шестерен, изготовленных по сущест-

Рис. 72. Шестерни распределения двигателя с демпфирующими эле­ ментами:

о —промежуточный элем ент из текстолита (/—зубчаты й венец, 2—промеж уточ­ ный эл ем ен т, 3 и 4—ш айбы , 5—заклеп ки , 6—ступица, 7—технологическая про­ то ч к а ): б—промежуточный элем ент из привулканінированной резины (/—зу б ­ чатый венец, 2—резиновый элемент, 3—ступица)

вующим стандартам, до уровней ниже фона от остальных источников; при этом в октавной полосе 1 кГц спектра шума двигателей уменьшение уровней достигает 4—5 дб. Дополнительное снижение шума приводов (2—4 дбА на режимах прокрутки) отмечалось после замены обычных шестерен на шестерни с демпфирующими элементами (рис. 72). В то же время при замене всего комплекта шестерен на шестерни с демпфирующими элементами, но

на работающем двигателе практически не наблю­ далось. <

154

Г л а в а IV

МЕТОДЫ ВИБРО- И ЗВУКОЗАЩИТЫ РАБОЧЕГО МЕСТА ТРАКТОРИСТА

14. Применение методов виброзвукоизоляции на тракторах

В практике борьбы с внешним шумом тракторов и шумом на рабочем месте важная роль отводится умень­ шению шума в каналах его распространения методами вибрсзвукоизоляции (см. рис. 42). Хотя эти методы борь­ бы с шумом относятся к пассивным, они в ряде случаев дают возможность решать поставленные задачи более просто и с меньшими материальными затратами.

Методы виброзвукоизоляции применяются как для локализации непосредственно источников (виброизоля­ ция силового агрегата, звукоизоляция двигателя и т. п.), так и для выборочной локализации различного оборудо­ вания, и в частности виброзвукоизоляции рабочего места тракториста.

Виброизоляции принадлежит решающая роль в борь­ бе со звуковыми вибрациями и низкочастотным вторич­ ным шумом в кабинах в связи с широким распростране­ нием на тракторах скоростных двигателей с теоретически неуравновешенной схемой кривошипно-шатунного меха­ низма. Не менее важна ее роль и при уменьшении звуко­ вых вибраций, возмущаемых переменной составляющей опрокидывающего момента от газовых сил в цилиндрах. Опыт показывает, что при отсутствии виброизоляции и резонансных совпадениях уровень звукового давления на низких частотах в закрытых кабинах может достигать болевого порога.

У машин с рамной конструкцией остова или несущим кузовом, например у автомобилей, проблема уменьшения вторичного воздушного шума решается путем виброизо­ ляции силового агрегата от рамы-кузова. Техника вибро-

156