Кабины кранов: экспериментальные исследования виброакустических характеристик
Результаты экспериментальных исследований шума и вибраций в кабинах мостовых кранов. Обзор спектров шума в кабине при воздействии внешних источников для кабин с нарушенной герметизацией. Звукоизолирующие характеристики разных элементов ограждения кабины.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 28.05.2017 |
Размер файла | 150,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 658.345:621.874+06
Донской государственный технический университет
КАБИНЫ КРАНОВ: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
И.Е Вилинов, С.А. Раздорский, Е.Б. Смирнов
В статье приведены результаты экспериментальных исследований шума и вибраций в кабинах мостовых кранов. Измерения проводились в условиях заводов ОАО «Роствертол», ЗАО «Завод по выпуску КПО» измерителем шума и вибраций ВШВ-003 М2. В процессе измерений фиксировались октавные уровни звукового давления и виброскорости.
Спектры шума в кабине при воздействии только внешних источников для кабин с нарушенной герметизацией представлены на рис. 1.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 1. Спектры шума в кабинах: 1 - при наличии отверстий в полу; 2 - при наличии щелей в остеклении; 3 - в герметизированной кабине; 4 - норматив
кабина кран герметизация шум
Замеры проводились при отключенных рабочих органах, чтобы полностью исключить влияние структурной доли шума не только от вибрационного воздействия при движении крана, но и от вибрационного воздействия рабочих органов.
В данном случае наиболее наглядно прослеживаются звукоизолирующие характеристики различных исполнений элементов ограждения кабины. Характер спектров шума практически полностью идентичен. Наиболее высокие уровни шума в кабине создаются при ослабленной звукоизоляции пола. В этом случае превышение уровней шума составляет 5…12 дБА в широкой полосе частот 250…8000 Гц. Эти данные подтверждают теоретические выводы о том, что пол кабины в наибольшей степени подвергается не только воздействию структурной составляющей, но и воздушной доли шума со стороны технологического оборудования. Щели в элементах остекления в меньшей степени оказывают влияние на повышенный шум в кабине. Действительно, в этом варианте превышение норматива также наблюдается в широкой полосе частот 500…8000 Гц, но величины превышения составляют 3…8 дБ. При нарушенной герметичности даже звуковой сигнал приводит к превышению уровней звукового давления в кабине.
Экспериментальные исследования поэлементного вклада отдельных источников на виброакустические характеристики в кабине проведены для кабин, соответствующих требуемым условиям эксплуатации, т. е. имеющих достаточную герметизацию. Спектры шума в кабинах мостовых кранов имеют четко выраженный среднечастотный характер (рис. 2).
Превышение уровней звукового давления в кабинах наблюдается в полосе частот 125…1000 Гц при работе сваебойного оборудования и составляет 7…12 дБ. При воздействии шумового фона на строительной площадке при неработающем сваебойном оборудовании норматив в кабине также превышен. В этом случае повышенные уровни шума фактически ограничены 5 и 6 октавами и превышение над предельно-допустимыми значениями составляет 5…8 дБ.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 2. Спектры шума в кабинах мостовых кранов: 1 - при работе сваебойного оборудования; 2 - внешний фон без сваебойного оборудования; 3 - норматив
У пневмоколесных кранов шум двигателя внутреннего сгорания и работающих механизмов также приводит к превышению в кабине нормативных величин (рис. 3).
Превышение наблюдается в основном в области 250…1000 Гц и составляет 5…8 дБ.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 3. Спектры шума в кабинах пневмоколесных кранов: 1 - спектр шума; 2 - санитарная норма
Для условий эксплуатации мостовых кранов акустическое воздействие со стороны шумового фона в производственном помещении приводит к превышению санитарных норм в кабине в среднечастотной части спектра на 6…7 дБ (рис. 4).
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 4. Спектры шума рабочих органов: 1 - спектр шума в помещении цеха; 2 - спектр шума в кабине; 3 - норматив
При компоновке кабины на грузовой тележке акустическое воздействие со стороны рабочих органов сравнимо с влиянием шумового фона в цехе (рис. 5).
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 5. Спектры шума в кабине, расположенной в грузовой тележке: 1 - при открытых окнах; 2 - при закрытых окнах; 3 - норматив
Измерения проводились при неподвижной тележке и показали, что уровни звукового давления в кабине также превышены в широкой полосе частот 125…2000 Гц. Превышение над санитарными нормами составляет 3…5 дБ. Звукоизолирующая способность у такой кабины также недостаточна. Наиболее высокие уровни шума в кабине зафиксированы при движении крана (рис. 6).
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 6. Спектры шума в кабине при движении крана: 1 - при открытых окнах; 2 - при закрытых окнах; 3 - норматив
В этом случае превышение уровней звукового давления составляет 4…9 дБ в широком частотном диапазоне 125…8000 Гц, достигая максимума в среднечастотной части спектра (6…9 дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 500…1000 Гц). Причем наблюдается увеличение уровней шума в высокочастотной части спектра 2000…8000 Гц. Эта закономерность объясняется структурной долей шума и воздушной составляющей со стороны рельса.
Влияние внутренних источников шума (вентиляторов) на формирование акустических характеристик в кабине проверялось во время перерыва, когда были отключены все источники шума. Результаты измерений показали, что внутренние источники шума также приводят к превышению санитарных норм (рис. 7). Уровни звукового давления превышены на 2…3 дБ в среднечастотной части спектра 250…1000 Гц. Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать вывод о существенном вкладе воздушной составляющей шума от внешних и частично внутренних источников в формирование акустических характеристик в кабине кранов, а также о недостаточной звукоизолирующей способности элементов ограждения кабины. В связи с этим была проведена серия экспериментов по определению звукоизоляции основных элементов кабин.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 7. Спектры шума в кабине при работающем кондиционере: 1 - спектр шума; 2 - норматив
Экспериментальные исследования проводились на серийном варианте кабины, которая может быть оценена как невиброизолированная без нанесения на металлические поверхности элементов ограждения вибропоглощающих и звукопоглощающих материалов. Для этого применялся широко известный и наиболее распространенный способ прозвучивания. В кабине с помощью динамика генерировалось звуковое поле. Звукоизоляция определялась по разнице уровней звукового давления внутри и вне кабины (см. таблицу).
Звукоизоляция элементов кабин
Элемент ограждения |
Звукоизоляция (дБ) в октавных полосах частот (Гц) |
|||||||||
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
||
Стекло (со щелью по контуру) |
4 |
7 |
8 |
8 |
9 |
10 |
12 |
12 |
15 |
|
Стекло (с уплотнением по контуру) |
12 |
14 |
15 |
15 |
16 |
16 |
16 |
17 |
19 |
|
Пол (с отверстиями) |
2 |
2 |
4 |
5 |
6 |
8 |
9 |
10 |
12 |
|
Пол (с уплотнениями) |
10 |
12 |
13 |
17 |
17 |
20 |
22 |
22 |
20 |
|
Стена металлическая |
13 |
15 |
18 |
19 |
20 |
20 |
21 |
22 |
22 |
Для оценки структурной доли шума проводились измерения вибраций при работающих редукторе и двигателе механизма подъема при неподвижном кране и при движении крана. Измерения проводились в кабинах, установленных на грузовой тележке, и в кабинах, расположенных у края моста. Результаты измерений показали, что разница в уровнях вибраций таких кабин не превышает 2 дБ, что сравнимо с точностью измерительной аппаратуры (рис. 8).
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 8. Спектры вибраций на рабочем месте крановщика: 1 - при движении крана; 2 - при неподвижном кране; 3 - норматив
Результаты измерений показали, что превышение нормы вибрации происходит только при движении дрезины. Превышение норматива наблюдается в интервале 4…31,5 Гц и составляет 3…5 дБ. В результате измерений установлено, что превышение нормы вибрации происходит только при движении мостового крана. Превышение норматива наблюдается в интервале 4…31,5 дБ. При движении крана возникает не только структурный шум, но и воздушный шум со стороны рельсов, которые являются внешними источниками воздушного шума. Поэтому ниже приведены результаты измерений вибраций на рельсе, раме, местах крепления кабины к раме и на элементах ограждения кабины в звуковом диапазоне частот (31,5…8000 Гц).
Спектры вибрации на рельсах имеют четко выраженный средне- и высокочастотный характер (рис. 9), что подтверждают результаты измерений шума в кабине при движении крана.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 9. Спектры вибраций: 1 - на рельсах; 2 - корпуса редуктора; 3 - в месте крепления к раме
Спектры вибраций корпуса редуктора имеют среднечастотный характер. Снижение уровней вибрации на раме составляет 5…8 дБ, что говорит о недостаточной виброизоляции. Результаты измерений показали, что у кранов различного функционального назначения наблюдаются общие закономерности в процессах формирования вибраций и шума в кабинах. Естественно, различается интенсивность воздействия на кабину других источников.
Выводы
Экспериментальные исследования подтвердили правильность теоретических положений о закономерностях деформирования шума в кабинах мостовых кранов, которые заключаются в том, что воздушный шум со стороны внешних источников и структурный шум участвуют практически в равных долях в процессе шумообразования в кабине. Эти результаты определяют способы обеспечения санитарных норм вибрации и шума. Фактические превышения уровней звукового давления и вибрации позволяют ограничиться рациональным подбором упругодиссипативных характеристик элементов ограждения кабины для создания требуемых значений звукоизоляции и вибропоглощения.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Кабина крановщика и приборы управления. Защита от перегрева, холода и дискомфортной влажности воздуха. Размещение оборудования в кабине. Кабина управления мостового крана. Внутренние размеры кабины. Расположение кресла крановщика и электроаппаратуры.
презентация [3,0 M], добавлен 09.10.2013Технические характеристики мостовых, козловых и консольных кранов. Рабочие движения, механизмы подъема и передвижения. Детали крановых механизмов и их соединения. Электродвигатели, редукторы, муфты, тормоза, зубчатые передачи, исполнительные органы.
презентация [22,9 M], добавлен 09.10.2013Характеристика объекта как источника шума, его размещение и состав, технологическое и вентиляционное оборудование предприятия. Методы виброакустических измерений и расчета акустических характеристик в промзоне. Обоснование выбора глушителей шума.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 23.01.2012Назначение, область применения и классификация промышленных кранов. Конструктивные и структурные схемы кранов, их основные параметры и технические характеристики. Общее устройство мостового крана. Режимы работы и производительность промышленных кранов.
презентация [15,8 M], добавлен 09.10.2013Основные источники шума и вибрации в вагоне. Результаты расчёта при использовании плавающего пола. Расчет черного корпуса вагона в Auto SEA. Составляющая общего шума для купе проводника. Меры по снижению вибраций и увеличению звукоизоляции пола вагона.
курсовая работа [639,0 K], добавлен 27.12.2012Технологический процесс сборки и сварки, технико-экономическое обоснование необходимости выпуска кабины трактора. Выбор способа сварки, сварочных материалов и сварочного оборудования. Конструирование, расчет и описание средств технологического оснащения.
дипломная работа [338,3 K], добавлен 28.08.2010Анализ методов статистического контроля и управления качеством в машиностроении. Разработка инструментов статистического контроля для процессов сварки. Расчет репрезентативных выборок контролируемых узлов при производстве каркаса кабины автомобиля МАЗ.
дипломная работа [6,8 M], добавлен 28.08.2010Основные размеры балки, технические требования к ее изготовлению, комплектность, маркировка, транспортирование и хранение изделия. Методы контроля сварки, радиационный метод определения качества сварных швов. Расчет, проверка элементов подкрановой балки.
курсовая работа [593,2 K], добавлен 15.05.2010Применение грузоподъемных машин для погрузочно-разгрузочных и монтажных работ. Пролетное строение козловых кранов в виде четырехферменной или двухбалочной конструкции. Совершенствование типов и конструкций кабельных кранов. Устройство консольного крана.
контрольная работа [862,1 K], добавлен 17.11.2010Строение пролетных и концевых балок мостового крана, преимущества коробчатой конструкции. Трехгранные и трубчатые пролетные строения. Конструктивные схемы стоек опор козловых кранов. Материалы для изготовления крановых металлических конструкций.
презентация [7,5 M], добавлен 09.10.2013