ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 79
Скачиваний: 0
изоляции силовых агрегатов от остова машин широко освещена в литературе [14, 42, 58, 59]. На пропашных сельскохозяйственных тракторах в связи с особенностями конструкции остова чаще приходится решать обратную задачу — виброизолировать кабину и другое оборудова ние от силового агрегата, на котором они монтируются.
Виброизоляция осуществляется посредством установ ки изолируемого объекта на упругих прокладках-аморти-
Ркс. 73. Схемы применения виброизоляции на пропашных тракторах
заторах. На рис. 73 показаны характерные схемы приме нения виброизоляции на пропашных тракторах при наи более распространенной классической компоновке и компоновке с виброизолированным двигателем. Остов трактора (на схемах обозначен жирной линией) опирает ся на упругие элементы, функции которых выполняют пневматические шины и упругая подвеска переднего мо ста. Кабина и облицовка изолированы от остова путем индивидуальной упругой подвески.
157
Отличительной особенностью второй схемы является упругая подвеска двигателя, в результате чего его корпус не является несущим, а остов трактора образуют корпус ные детали силовой передачи и более развитая полурама. Примером такой компоновки может служить трактор ZT-ЗОО (ГДР).
Схема виброизоляции, приведенная на рис. 73, б, па пропашных тракторах применяется редко, так как при этом значительно усложняется задача передачи мощно сти от двигателя на упругой подвеске по двум потокам — к независимому валу отбора мощности и ведущему валу основной трансмиссии. Кроме того, такая компоновка не исключает необходимости виброизоляции кабины и обли цовки от остова, потому что силовая передача сама по себе является источником интенсивных звуковых вибра ций. Однако при виброизолированном двигателе требова ния к упругим характеристикам подвески кабины и дру гого оборудования могут быть снижены.
Для получения необходимых упругих характеристик остова трактора применяется также промежуточный ва риант рассмотренных схем — передняя опора двигателя выполняется упругой, а в задней части сохраняется жест кое крепление. Например, на тракторе МТЗ-80 таким путем достигнута отстройка собственных частот колеба ний остова трактора из зоны наиболее интенсивных воз мущений.
При разработке схемы виброизоляции с целью умень шения шума на пропашных тракторах особое внимание уделяется кабине и деталям облицовки, имеющим боль шие поверхности. Только после надежной виброизоляции кабины и различных «мостиков» передачи вибраций (тяги, трубопроводы и т. п.) ее ограждения перестают быть излучателями вторичного шума на рабочем месте и в полной мере начинают выполнять присущие им зву коизолирующие функции.
Для локализации воздушного шума источников на транспорте применяют различные по конструкции звуко изолирующие кожухи и капоты [26, 33, 53]. Примени тельно к двигателям автотракторного типа ведутся поис ковые работы по созданию легких звукоизолирующих кожухов-футляров из тонкой листовой стали толщиной до 1 мм, устанавливаемых на расстоянии до 30 мм от по верхности двигателя [76]. При надежной их зиброизоля-
158
ции без использования дополнительных покрытий полу чают значительное снижение воздушного шума двигате лей — по общему уровню до 24 дб.
ѵ Методы локализации воздушного шума силовых агре гатов на тракторах до настоящего времени распростра нения не получили, поскольку это связано с усложнением конструкции, ухудшением условий охлаждения двигате лей и доступа к агрегатам. Применяющиеся декоратив-
Рис. 74, Влияние облицовки (капота) на звуковое поле над двига телем при исключенном шуме процессов выпуска и впуска:
І—облицовка сн ята; 2—облицовка установлена
ные облицовки при достаточной виброизоляции выпол няют лишь функции звуковых экранов. Влияние типичной облицовки на звуковое поле вокруг двигателя показано на рис. 74.
Для улучшения акустических характеристик трактор ных кабин в последнее время начали использовать мето ды виброзвукопоглощения. Для поглощения вибраций в качестве конструктивного материала широко применяют ся пластмассы, а на металлические панели наносятся вибродемпфирующие покрытия из материалов,’ обладаю щих высокими поглощающими свойствами. С целью уменьшения воздушного шума на рабочем месте исполь зуют также специальные звукопоглощающие облицовки внутренних поверхностей ограждений кабин*
Основы методов изоляции и поглощения шумов и при меры реализации их на тракторах рассматриваются ниже.
159
15. В ы б о р |
п а р а м е т р о в |
в и б р о и з о л я ц и и |
к а б и н |
В практике борьбы с шумом на сельскохозяйственных тракторах чаще всего приходится сталкиваться с задачей виброизоляции кабины и прочего оборудования от вибри рующего остова — силовой установки. Масса изолируе мого оборудования обычно значительно меньше массы вибрирующего основания. Это дает возможность при ин женерных расчетах виброизоляции вводить существен ные упрощения.
Эффективность виброизоляции на данной частоте оце нивается по величине отношения амплитуды виброскоро сти кронштейнов крепления оборудования при жестком присоединении к амплитуде виброскорости после установ ки между кронштейнами и основанием виброизолирую щих прокладок, т. е. по величине коэффициента передачи колебаний К = Ф(/). Выраженная в децибелах виброизо ляция определяется по формуле
ВИ = 20 lg I А" I = 201g Ü2 дб, |
(85) |
где Ѵ\ и ѵ2—амплитуда виброскорости соответственно при упругом и жестком креплении.
На рис. 75 приведены упрощенные схемы жесткого
(а) и упругого (б) и (в) креплений объекта на вибрирую щем основании. Поскольку при данной схеме коэффици ент передачи усилий от вибрирующего основания объекту численно равен коэффициенту передачи усилий от вибри рующего объекта основанию (обратный процесс), вос пользуемся формулой для определения величины вибро изоляции [33], выведенной применительно ко второму
а б б
Рис. 75. Упрощенные схемы установки оборудования на вибрирую щем основании:
о—ж естк ое крепление; б—крепление через упругую прокладку с распределен ными параметрами; в —крепление через упругий элем ент с сосредоточенны ми параметрами (пружину)
1 6 0
случаю при допущении отсутствия рассеивания энергии в прокладке:
ВИ = 20 lg К! = 20 lg |
cos kl |
сот sin kl дб, |
( 86) |
|
|
pcS |
|
/ |
2n f\ |
m — масса изолируе |
|
где k — волновое число I k = —- I ; |
|||
мого объекта, кг; S — площадь поперечного сечения |
про |
кладки, ж2; I — высота прокладки, м.
На низких частотах ввиду малости аргумента можно
считать COS^ /Ä S I, |
a sin k l^ k l . |
Тогда |
|
|
|
|||
<am |
wl _ |
a?ml __ |
а?т |
_ / |
со |
\ 2_ |
/ f |
\ 2 |
РcS |
с |
ES |
С |
\ |
о)0 |
/ |
\ / о |
) ’ |
а формула (86) принимает следующий вид: |
|
|
||||||
|
ВИ = 20 lg |
1 — |
f |
42 дб, |
|
(87) |
||
|
|
|
|
fo |
|
|
|
|
где Е = рс2 и С = -J—— соответственно модуль упругости
и жесткость прокладки, а /0 — частота свободных верти кальных колебаний объекта:
/о |
(88) |
Таким образом, на низких частотах^.^-<10j проклад |
|
ка ведет себя как система с сосредоточенными |
парамет |
рами, т. е. как упругость (рис. 75, в), и ее виброизоли рующий эффект определяется упругими характеристика
ми. |
На высоких |
частотах, когда принятые выше |
|||
допущения |
не могут быть сделаны ( — > К)') |
проклад- |
|||
ка |
подобна |
системе |
40 |
/ |
, |
с распределенными |
параметра |
ми. В этом случае ее виброизолирующий эффект опреде ляется отношением акустических сопротивлений материа
ла |
изолируемых |
объектов |
и материала прокладки, |
т. е. отражением |
волн на |
границе раздела различных |
|
сред |
(31). |
|
|
11. З а к . 735 |
ни |
|
f
При— = 1 на низких
fo
пают резонансные колебания. На высоких частотах при hierin (п = 1, 2, 3, ...) виброизоляция отсутствует — имеет место волновой резонанс прокладки. Иначе говоря, вол новой резонанс наступает на частотах, когда по высоте прокладки укладывается целое число половин длин волн.
На рис. |
76 приведен график, построенный по форму- |
|
лам (86) и |
f |
_ |
(87). Как видно, до величины— < ] / 2 вибро- |
/о
Рис. 76. Зависимости виброизоляции от отношения частоты возму щающих колебаний к частоте свободных колебаний:
/—без демпфирования; 2—с демпфированием
изоляция отрицательна, т. е. колебания изолируемого объекта выше, чем при жестком креплении. Здесь, так же как и при волновых резонансах, положительную роль играет наличие трения в прокладках и демпфирование колебаний, которое более заметно проявляется с увеличе нием частоты. Вне резонансных зон демпфирование при вязком трении в прокладках приводит к некоторому уве
личению коэффициента передачи |
[14, 19, 20]. |
|||
При наличии демпфирования в прокладках формула |
||||
(87) для расчета ВИ принимает следующий вид: |
||||
г- |
|
лі * \ оп |
' f |
40 |
|
1 — |
f_ |
+lt T |
|
|
fo |
|||
|
|
|
|
|
ВИ = 20 lg |
|
|
|
дб, (89) |
|
|
1 + |
|
|
|
|
fo |
|
162