Снижение шума строительно-дорожных машин тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.06 ВАК РФ

На правах рукописи

79оЩлш^

ЭЛЬКИН ЮРИЙ ИОСИФОВИЧ

СНИЖЕНИЕ ШУМА СТРОИТЕЛЬНО-ДОРОЖНЫХ МАШИН

01.04.06 - Акустика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - 2006

Работа выполнена в Балтийском государственном техническом университете «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова.

Научный консультант-.- Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Иванов Николай Игоревич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор

Кирпичников Валерий Юлианович Поспелов Павел Иванович Устинов Юрий Федорович

Ведущая организация — ООО «ОМЗ — Горное оборудование и технологии», 196651, С-Петербург, Колпино, пр. Ленина, 1

Защита состоится 25 мая 2006 года в 15.00 на заседании диссертационного совета Д 212.010.01 в Балтийском государственном техническом университете «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова по адресу: Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская, 1, ауд. 217.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Балтийского государственного технического университета «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова.

Автореферат разослан 21 апреля 2006 года

Ученый секретарь

специализированного совета, ■■ /•

профессор Дроздова Л.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Проблема защиты от шума строительно-дорожных машин (СДМ) включает в себя два направления возможных решений: первое -это защита обслуживающего персонала (операторов) СДМ на рабочих местах (кабинах); второе - это снижение шума от работающих машин в окружающей среде.

Шум в кабинах СДМ и в окружающей среде зависит от типа машин, интенсивности, её источников, характера выполняемой работы, года выпуска и т.д. Уровни звука (УЗ) на рабочих местах (РМ) операторов СДМ, эксплуатирующихся в нашей стране в основном лежат в диапазоне 75-90 дБА (при норме 80 дБА), что говорит об актуальности снижения шума. Внешний шум машин характеризуется уровнями 80-95 дБА (на расстоянии 7,5 м) при норме шума в жилой застройке 55 дБА (в дневное время), и 45 дБА (в ночное время), что не позволяет использовать большинство СДМ для работы в городах ночью, а в дневное время вводит определённые ограничения.

В области виброакустики СДМ ведутся исследования, сложились научные школы, среди которых наибольшую известность имеет школа под руководством д.т.н. проф. Н.И. Иванова. Вопросами шумозахциты на СДМ (и близких к ним типах машин) посвятили исследования Г.М. Курцев, Л.Ф. Дроздова, В.Я. Балакирев, В.И. Поварков, ДА. Куклин, В.М. Куликов, Ю.Ф. Устинов, В.Ю. Кирпичников, В.А. Казаков и др. Большую работу по снижению шума СДМ ведут известные фирмы «Caterpillar», «Komatsu», «Volvo» и др. Основное направление работ здесь — разработки шумозащиты путем проведения специальных экспериментов, но без глубоких научных обобщений акустических процессов.

В последние 30-40 лет наблюдается тенденция ужесточения норм шума в т.ч. и на СДМ. Так, норма внешнего шума СДМ ужесточилась на 10-12 дБА (за рубежом), а норма шума на рабочих местах на 5 дБА (в нашей стране). Ужесточение норм шума, появление новых строительных технологий, увеличение производительности и мощности СДМ потребовало выполнения новых исследований в области борьбы с шумом, в том числе, уточнения методов расчёта ожидаемой шумности, разработки методов определения вклада различных источников шума в процесс шумообразования, разработки новых и уточнения имеющихся расчётных схем и математических моделей шумообразования, широкой проверки получаемых результатов на разнообразных типах машин, разработки и апробации новых средств шумозащиты. Заметим, что, если раньше, когда шум СДМ отличался более высокими уровнями, шу-мозащита могла быть выполнена, минуя научные исследования (интуитивно, по образцам менее шумных машин и т.д.), то в настоящее время, выбор методов и средств шумозащиты зачастую не может быть осуществлен без проведения специальных исследований. Это объясняется сложностью процессов шумообразования, когда вклад различных источников в процессы шумообра-

зования становится близким друг к другу и выявить один источник на фоне других представляется весьма затруднительным.

Поэтому решение проблемы снижения акустического загрязнения, обусловленного шумом СДМ, и создание безопасных условий труда персонала является актуальной темой исследований.

Цель работы: развитие научных основ оценки процессов шумообразова-ния и снижения шума на СДМ различных типов.

Научная новизна:

1. Разработка комплекса расчётных схем и математических моделей шумообразования на СДМ различных типов.

2. Разработка расчетного метода определения вклада различных источников в процессы образования внутреннего и внешнего звуковых полей СДМ.

3. Разработка метода расчёта эффективности и выбора ограждающих конструкций СДМ.

4. Классификация СДМ и источников шума по степени шумности и процессам шумообразования.

5. Разработка теоретических положений генерации шума при взрывном источнике возмущения.

Практическая полезность:

1. Получены акустические характеристики основных типов СДМ и их источников.

2. Разработаны рекомендации по снижению шума СДМ.

3. Установлена связь акустических характеристик ограждающих конструкций с их конструктивным исполнением.

4. Разработаны ограждающие конструкции шумозащиты рабочих органов СДМ.

5. Определены параметры вклада источников воздушного шума для основных типов СДМ во внешнее и внутреннее звуковые поля.

6. Определены параметры вклада звуковой вибрации во внутренние поля исследуемых СДМ.

7. Получены практические результаты снижения шума на СДМ на основании предложенных рекомендаций.

Внедрение результатов исследования: в научно технической документации, при разработке конструкций СДМ известной зарубежной фирмы, на отдельных типах СДМ.

Апробация работы: Материалы диссертации доложены: в лаборатории борьбы с шумом и вибрацией ИГД им. А.А. Скочинского (г. Люберцы, 1985 г.), в научно-исследовательской группе №2 Военно-инженерной академии им. В.В. Куйбышева (г. Москва, 1985 г.), на научно техническом семинаре Северо-Кавказского научного центра высшей школы (г. Новочеркасск, 1985 г.), на заседании кафедры охраны труда Ленинградского механического института (г. Ленинград, 1986 г.), на секции учёного совета ЦНИИПОД-

ЗЕММАШ (г. Москва, 1987 г.), на семинаре «Борьба с шумом и звуковой вибрацией» научного совета по акустике АН СССР (г. Москва, 1987 г.), секции научно-технического совета Государственного Макеевского научно-исследовательского института по безопасности работ в горной промышленности (г. Макеевка, 1987 г.), научно-техническом семинаре по борьбе с шумом и вибрацией в строительстве (Ленинград, 1989 г.), научно-практической конференции «Акустическая экология-90» (Ленинград 1990 г.), заседание семинара № 7 «Научные и технические проблемы в области экологии» второй Петербургской международной конференции «Научные и технологические парки» (Санкт-Петербург, 1991 г.), научно-практической конференции «Промышленная экология-97» (Санкт-Петербург, 1997 г.), четвёртой Всероссийской научно-практической конференции «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности» (Санкт-Петербург, 1999 г.), Первой, Второй, Третьей Всероссийских школах семинарах «Новое в теоретической и прикладной акустике» (Санкт-Петербург, 2001, 2002, 2003 гг.), The 4th International Symposium «Transport Noise-2002» (St. Petersburg, 2002), the International Congresses on Sound and Vibration (USA, 2002), 10л International Congresses on Sound and Vibration (Sweden, 2003), 1 Iй1 International Congresses on Sound and Vibration (Russia, 2004) and 12ft International Congresses on Sound and Vibration (Portugal, 2005), Второй Международной научно-технической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов ELPIT 2005» (Тольятти, 2005 г), заседаниях кафедры «Экология и БЖД» БГТУ «ВОЕНМЕХ» (Санкт-Петербург, 2002, 2003, 2004 и 2005 гг.), . научно-практической конференции с международным участием «Защита населения от повышенного шумового воздействия» (Санкт-Петербург, 2006 г).

По теме диссертации опубликовано 43 печатных работы, в том числе монография объёмом 7 п.л. и получено 1 авторское свидетельство.

На защиту выносятся;

- расчётные акустические модели внутреннего и внешнего звуковых полей СДМ;

- математическое описание образования внутреннего и внешнего звуковых полей для различных расчётных схем СДМ, в т.ч. СДМ со взрывным источником;

- расчетные методы определения вклада источников воздушного шума основных типов СДМ;

- классификации акустических характеристик и источников шума СДМ;

- выполнение расчётов по определению вклада источников шума во внутреннее и внешнее звуковые поля основных типов СДМ;

- определение акустических характеристик источников шума основных типов СДМ;

- определение акустических характеристик основных конструкций шу-мозащиты СДМ;

- разработка рекомендаций по снижению шума различных типов СДМ;

- разработка ограждающих шумозащитных конструкций и исследование их эффективности на СДМ различных типов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, заключения, списка литературы из 291 наименования и приложений. Основной материал, включая 155 рисунков и 84 таблицы, изложен на 351 странице, объем приложений — 130 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность снижения шума на строительно-дорожных машинах, сформирована цель работы, научная новизна, практическая полезность, приведены сведения об апробации.

В первой главе дано краткое описание объектов исследования, дан обзор состояния вопроса снижения шума на основных типах СДМ. Для описания процессов шумообразования скреперов, экскаваторов, бульдозеров и др. машин без шумовиброактивного оборудования старых лет выпусков разработаны и успешно применяются расчетные методы, в основу которых положена статистическая теория акустики, развитая для малых объемов. В то же время, расчетные схемы не охватывают всего многообразия строительных и дорожных машин, например с шумовиброактивными (ШВА) рабочими органами (РО) и гусеничными движителями, более сложным расположением источников шума; недостаточно разработаны методы по оценке как вклада структурного звука во внутреннее поле исследуемых машин, так и особенностей шумообразования на СДМ спецназначения с особыми источниками возмущений (реактивная струя, взрывы).

Для снижения шума в строительных и дорожных машинах используется солидный арсенал средств (звукоизолирующие кабины и капоты, глушители шума, виброизоляторы силовых установок и кабин и пр.), позволивших добиться серьезного снижения внутреннего и внешнего шума этих машин. В то же время, известных и апробированных средств не всегда достаточно, чтобы существенно снизить внешний и внутренний шум машин с ШВА РО и движителями, а также соответствовать более строгим нормативным требованиям. Вопрос улучшения имеющихся или разработки новых средств требует специального изучения. В этом направлении особенно перспективным представляется использование локальных звукоизолирующих (ЗИ) ограждений (кожухов, экранов), применение которых для исследуемых машин представляется особенно перспективным.

На основании выполненного анализа и для достижения цели работы сформулированы следующие задачи исследований:

- исследовать характеристики шума широкого спектра современных машин, в том числе с шумовиброактивными РО и движителями, а также со специальными источниками шума (взрывной процесс);

- исследовать особенности источников, оказывающих влияние на процессы шумообразования в кабинах и во внешних звуковых полях;

- разработать расчетные схемы основных типов исследуемых машин, разработать математические модели, описывающие теоретические процессы воздушного внутреннего и внешнего шума;

- разработать методы определения вклада источников воздушного шума в процессы шумообразования;

- исследовать вклад структурного звука в процессы шумообразования на исследуемых машинах;

- разработать требования к системам шумозащиты на основных типах исследуемых машин;

- разработать методику проведения экспериментальных исследований на машинах в натурных условиях и на специальных стендах;

- выполнить экспериментальную проверку разработанных методов расчетов;

- разработать более эффективные ЗИ конструкции и средства защиты от шума на строительно-дорожных машинах, проверить их эффективность для снижения внутреннего и внешнего шума.

Во второй главе приведены полученные автором акустические характеристики СДМ и источников шума (ИШ), а также результаты теоретических исследований ИШ взрывного происхождения.

Исследованы акустические характеристики 33 строительно-дорожных машин различного назначения и конструктивного исполнения, в том числе СДМ с ШВА РО и движителями, а также СДМ спецназначения - взрыво-геператоры (ВГ), осуществляющие периодический взрывной процесс на преграде; получено, что уровни шума внешних звуковых полей лежат в пределе 71-121 дБ А, а шум в кабинах исследованных машин находится в пределе 58-114 дБА.

Разработана классификация строительно-дорожных машин, по степени их шумности все машины разбиты на 9 классов (табл. 1):

Классификация СДМ, в том числе СДМ с ШВА РО и движителями и машин специального назначения по степени их шумности

Таблица 1

Класс шумности Степень шумности Выбранный критерий шумности, дБА Примечания Увеличение УЗ при рабочем режиме, ДБА

Шум в кабине (внутр.) Шум во внешний поле

1 2 3 4 5 6

I Акустически комфортные машины до 60 до 70 Двигатель малой мощности, малооборотный без ШВА РО, с шумозащитой 2-3

II Малошумные машины 61-70 71-75 Комплекс средств шумо-. защиты, без ШВА РО 2-3

табл. 1 (продолжение)

1 2 3 4 5 б

III Нормаль-ношумные машины 71-75 76-80 Рабочий орган невысокой шумности, гусеницы 3-5

IV Умерен-ношумные машины 76-80 81-85 Двигатель высокой мощности, ШВА РО невысокой мощности 5-6

V Машины повышенной шумности 81-85 86-90 РО вибрационного действия 8-10

VI Шумные машины 86-90 91-95 РО вибрационного и ударного действия 15-20

VII Высокошумные машины 91-95 96-100 РО большой мощности в частности ударного действия, без шумозащиты 15-20

VIII Очень высокошумные машины 96-105 101-110 Без шумозащиты, РО ударного действия большой массы 20-25

IX Невыноси-мошумные машины Свыше 105 Свыше 110 РО - взрывы, реактивная струя 35-40

Получены гистограммы распределения УЗ исследованных машин: наружный шум почти 40% машин не превышает 80 дБА (рис. 1), 40% машин имеют характеристики 81-90 дБА, шум в кабинах и на рабочих местах менее 20% машин не превышает 75 дБА (рис. 2), шум почти 60% находится в диапазоне 70-90 дБА, а шум более 20% машин свыше 90 дБА. Начиная с IV класса шумности (более 80% СДМ) - шум определяется ШВА РО.

40%

30,0%

I II III IV V VI Vil VIII IX

шумностн

Рис. 1. Гистограмма распределения УЗ СДМ во внешнем поле

20%

уз,

96-105 109-120 ДВА VIII IX

Класс шумностн

Рис. 2. Гистограмма распределения УЗ СДМ на рабочем месте

Выполнены исследования акустических характеристик наиболее шумных (выше IV класса) машин с ШВА РО и движителями. Для всех машин установлен превалирующий (разница между холостым и рабочим режимами от 10 до 40 дБ А) вклад рабочих органов в процессы шумообразо-вания как для кабин, так и для внешних звуковых полей (табл. 2).

Разница уровней звукового давления (УЗД) и уровней звука (УЗ) при включении рабочих органов на СДМ

Таблица 2

Тип машины Место измерений Разница УЗД, дБ, в диапазоне частот Разница УЗ, ДБА

31,5-63 250-8000

1. Фреза дорожная кабина 7,5 м 6-7 2-3 6-14 7-12 9 8

2. Виброкаток кабина 7,5 м 4-15 4-12 4-11 7-17 6 11

3. Дизель - молот кабина 7,5 м 2-4 5-8 3-6 7-18 5 19

4. Сваебойная машина кабина 7,5 м 8-20 4-8 10-17 15-33 19 26

5. Взрывогенераторная установка кабина 30 м 31-32 23-29 26-46 50-53 37 46

По уровню генерируемого звука все ИШ СДМ были разделены на 6 классов (до 80 дБА, 80-89 дБА, 90-99 дБА, 100-109 дБ А, 110-120 дБА, свыше 120 дБ А).

По их функционально-конструктивному исполнению все ИШ СДМ были разделены на три группы: I - базовые ИШ, имеющиеся на всех СДМ (собственно ДВС, выпуск ДВС, трансмиссия и т.д.); II - ШВА РО и движители механического типа, имеющиеся на части СДМ (вибровальцы, вибромолот, гусеницы и т.д.); III - специальные ИШ, т.е. источники шума (возмущений) только на СДМ спецназначения, на которых рабочий процесс (взрывы, реактивная струя) лишь обеспечивается РО (вне конструкции последнего).

Для выполнения основных задач исследования в данной работе были выбраны следующие направления разработки моделей (расчетных схем) теоретически описывающих процессы генерации шума во внешнем поле и на рабочих местах (РМ) операторов СДМ (как в кабинах - замкнутый объем, так и на открытых РМ).

Для базовых ИШ - это разработка новых расчетных (помимо некоторого уточнения уже известных) схем, учитывающих, в основном, особенности различных путей проникновения шума в расчетную точку (РТ).

.Для СДМ с ШВА РО и движителями механического типа - аналогично базовым ИШ, но при этом учитываются особенности как расположения ИШ по отношению к РТ, так и шумозащиты ИШ посредством использования звукоизолирующих ограждений (кожухов, экранов) на путях распространения шума в РТ.

И, наконец, для СДМ спецназначения со специальными ИШ (в данной работе в этом качестве рассматривается только взрывогенератор, т.е. машина, обеспечивающая периодический взрывной процесс посредством РО - трехзвенный манипулятор) - разработка модели, а затем и расчетных схем, учитывающих особенности генерации шума как в самом источнике его образования - взрывном возмущении, так и в расчетных точках (кабине и внешнем поле); при этом оценка вклада различных путей проникновения шума в РТ (по сравнению с ШВА РО и движителями и, особенно, по сравнению с базовыми ИШ) уже не имеет преобладающего значения.

В данной главе также представлены основные положения теоретических закономерностей шумообразования при взрывах.

Взрывогенератор (ВГ) - комплекс устройств, обеспечивающих формирование и подрыв с регулируемой частотой зарядов жидкой взрывчатой смеси (ЖВС). Два порозонь взрывобезопасных компонента - горючее и окислитель - подаются по коммуникациям из емкостей к струйному взрывному аппарату (форсунке). Вытекая из аппарата соударяющимися струями, направленными под углом друг к другу, компоненты смешива-

ются и образуют поток ЖВС, при натекании которого на преграду формируется заряд. С целью его подрыва в струю горючего впрыскивается небольшая порция инициатора, для чего генератор аппарата управления формирует электрические импульсы с регулируемой частотой повторения 1...20 с"1, разрешающие кратковременной открытие клапана инициатора. От частоты срабатывания клапана зависит частота взрывов (ВБ= 60... 1200 взр/мин) и, так как компоненты ЖВС истекают непрерывно, -массаотдельного заряда. Например, при номинальном суммарном расходе ЖВС С> = 8 л/мин - т0 = 8...170 г. То есть, чем ниже взрывная частота, тем больше заряд ЖВС и мощнее взрывы, а при увеличении взрывной частоты сила отдельного взрыва уменьшается на определенную величину.

Передвижные взрывогенераторные установки (ВГУ) представляют собой смонтированный на колесной или гусеничной базе комплекс устройств, организующий взрывной процесс в любой точке поверхности, площадь которой определяется размерами манипулятора.

Автором предложено рассматривать взрывной процесс в виде двух источников: источника воздушных ударных волн (УВ) и приведённого источника аэродинамического воздушного шума (ИШпр).

При детонации заряда взрывчатого вещества (ВВ) в атмосфере (рис. 3) взрывные газы, или продукты взрыва (ПВ), рассматриваются в настоящее время как термодинамическая система, только контактирующая с окружающим воздухом; при этом теоретический закон их движения представляет собой затухающие пульсации облака ПВ около некоего г = гкр. Подобное происходит при взрыве в воде, но в этом случае среда и ПВ находятся в разных агрегатных состояниях, что обуславливает наличие контактной границы и отсутствие смещения на всех этапах движения взрывных газов. Для взрыва же в воздухе можно предположить, что по мере расширения и, следовательно, падения давления и плотности ПВ последние всё более интенсивно начинают смешиваться с воздухом; причём, начиная с некоторого расстояния гкр ак., движение взрывных газов будет определяться в основном закономерностями турбулёнтного смещения, что, в свою очередь, обуславливает непрерывное расширение ПВ и отсутствие их затухающих пульсаций. При этом из физических соображений было выбрано, что гКр ак и гкр—10... 11го, где го — радиус заряда ВВ.

Для количественной оценки движения ПВ представим расширяющиеся взрывные газы в виде струйной модели: поверхность ПВ при г=ткр представляет собой совокупность элементарных окружностей радиуса Я. Каждая окружность является выходом (срезом) элементарного сопла, а поток, якобы вытекающий из сопла, есть свободная осесимметричная турбулёнт-ная струя; при этом массовая скорость поверхности ПВ равна осреднённой скорости на оси каждой струи. Расчёт поля течения каждой струи (с вариациями начальных условий и температуры) проводился по известной про-

грамме. Результаты расчёта сравнивались с данными измерений скорости ПВ, полученными А.П. Ворониным с сотрудниками. (Отметим, что авторы объясняют непрерывное расширение ПВ тем, что при детонации образуются не только газы, но и твёрдые частицы, которые и образуют светящуюся границу облака ПВ, видимую при киносъёмке, в то время, как чисто газообразные продукты совершают затухающие колебания. Однако, при экспериментах в ударных трубах при разрыве стеклянных сфер со сжатым воздухом, где уже нет никаких твёрдых частиц, также не наблюдается пульсации газового облака). С учётом автомодельности движения струи и ПВ получено следующее соответствие между характерными размерами: 11=0,5г0. По известной программе была рассчитана звуковая мощность модельной струи при указанных начальных параметрах. Затем с учётом нестационарного реального движения ПВ были получены октавные уровни звуковой энергии излучённой за 1 с ВГ процесса (табл. 3), при этом Ь*|(ВР)=сопз1, где ВР - частота взрывов.

Рис. 3. Пространственное (а) и временное (б) распределение параметров при взрыве сферического заряда в воздухе (I - ПВ, II - УВ, Б - скорость фронта УВ, р - плотность ПВ)

Для описания ВГ процесса как источника УВ охарактеризуем последовательность последних с помощью параметров, принятых в акустике — интегрального (Ьр) и октавных (Ьр;) уровней среднеквадратичного давления. Используя известные зависимость р(1) в УВ (рис. 3) и формулу среднеквадратичного давления, получим:

где рф= — , рф - давление на фронте УВ, ра — атмосферное давление;

0)

иы

I, = 195 + -1) +10-101е(2л + 1),д£,

О)

г, — длительность фазы сжатия УВ, с;

„ 60

Т ---период следования взрывов, с;

BF

BF — частота взрывов, взр/мин, п = ■

Анализируя (1), можно показать, что на одинаковом г от места взрывов Lp(BF)=const, т.к. суммарный расход ЖВС остаётся неизменным, и чем реже взрывы, тем они сильнее, и наоборот.

Для оценки частотной характеристики периодической последовательности УВ воспользуемся разложением в комплексный ряд Фурье. Причём для получения решения в квадратурах аппроксимируем зависимость p(t) в УВ показательной функцией. Пренебрегая членами высшего порядка малости и выполнив энергетическое суммирование гармоник, поучим следующее выражение для среднего квадрата давления в широкой (октавной) полосе частот:

2 Рф-Ра 2 «2г+ _ 2

pL = --ir — (arctg-i-t- -arctg-^-), Па', (2)

2a Г л а а

где Да = щ - о,, й>2 = 2л/"2 , = f2, fx - верхняя и нижняя граничные частоты октавной полосы, а —п+1 — степень показательной функции.

Отметим, что при выводе выражения (2) использовалось формальное соответствие интеграла Фурье и коэффициентов Фурье.

Т.к. ~ ra2n, r0 ~ BF"3, то ~ BFV4 т.е. значительное изменение BF вызывает небольшие вариации г,; при этом для анализа в широких полосах частот можно принять, что г+ (BF) » const = 10"3 с. Тогда, используя (1) и (2) и переходя к логарифмической форме (относительно ра=2-10'5Па), получим выражение для октавных уровней давления Lpi, причём Lp^BF^on^const (по крайней мере, в дальней зоне взрыва):

Lpl=Lp-M^dB, (3)

где ALpl - поправки в i-той октаве, рассчитанные по (2) при нормируемых значениях со2 и a>i (табл. 3)

Уровни звуковой мощности (УЗМ) приведённого источника шума и октавные поправки Д£^

Таблица 3

Уровень Среднегеометрические частоты октав, Гц

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

К,. дБ 127 131 137 148 152 153 152 150

ДLp,дБ 14 8 5 6 10 13 16 19

Интегральный уровень Lp зависит от качества взрывного процесса, которое, как правило, определяется отношением расходов окислителя и горючего (компонентов ЖВС) q. Поэтому величина L™", измеренная при q=qonm есть опорное значение на всех BF; т.е. измеряя в процессе работы Lp, по разности - Lr можно оперативно контролировать качество

взрывов.

Таким образом, ВГ процесс рассматривается, во-первых, как источник периодической последовательности УВ с акустическими параметрами Lp и LPi, во-вторых, ему ставится в соответствие приведённый источник воздушного шума ИШпр с уровнями звуковой мощности Lwi; при этом Lm(BF),Lp(BF),Lp,(BF) = const(npu г = const)

При таком подходе воздушная составляющая шума в замкнутом объёме определяется УЗМ ИШпр, расстоянием г и ЗИ панелей, а структурная — возмущающим (силовым) воздействием УВ на панели, т.е. Lpt, и видом панелей. Надо отметить, что подобное разделение ВГ процесса на два качественно разных источника имеет несколько формальный характер (по крайней мере, для ИШпр). Действительно, на ранних этапах развития зоны смещения генерируемые её пульсации параметров распространяются по телу УВ в виде звуковой волны, т.е. на поток воздуха в УВ с массовой скоростью и накладывается движение с колебательной скоростью v, причём v«u. На поздних этапах акустические колебания уже не входят в УВ, а распространяются позади неё; очевидно это произойдёт при иП8<Со (где со=340м/с - скорость звука). Именно колебания, распространяющиеся вслед за УВ, являются реальным воздушным шумом при взрыве; в этом смысле акустические колебания в теле УВ можно назвать псевдозвуком. Приведённый же источник шума лишь приближённо характеризует общую акустическую энергию, излучённую зоной смещения за 1 сек ВГ процесса при отсутствии УВ. Физический смысл подобного представления ВГ процесса заключается в попытке учесть конечные нелинейные эффекты акустически «сильной» УВ: предполагается, что УВ обладает своеобразным акустическим дуализмом, т.е. как бы содержит в себе особенности возбуждения как воздушной, так и структурной составляющих шума в замкнутом объёме.

В свободном поле для оценки субъективного ощущения и нормирования шума при взрывах необходимо определить, когда УВ воспринимается человеком как звуковой удар, а когда - как скачок уплотнения, т.е. резкое изменение давления (не звук). Разумеется, в интересующей области УВ по их поражающему фактору уже безопасны для человека. Можно предположить, что это качественно различие в восприятии в основном зависит от длительности фазы сжатия волны rt и массовой скорости частиц на её фронте иф, а именно: при малых гДг0), вне зависимо-

сти от остальных параметров УВ, последняя всегда воспринимается как звуковой удар, т.к. воздействие УВ на барабанную перепонку имеет ярко выраженный импульсный характер; при детонации больших зарядов, т.е. при больших г. (/■„), восприятие УВ зависит ещё и от иф. Действительно, при Цф>0 поток воздуха с уменьшающейся скоростью и (г) в фазе сжатия УВ как бы вдавливает барабанную перепонку, а затем достаточно постепенно возвращает её в первоначальное положение, при этом УВ воспринимается как скачок уплотнения, т.е. УВ «беззвучна». По мере дальнейшего движения УВ иф стремится к нулю, т.е. давление в фазе сжатия уже не может организовать поток воздуха, а вызывает лишь колебания частиц среды - в этом случае человек воспринимает УВ как звуковой удар (подобным образом ощущается ударная N - волна от сверхзвуковых самолётов, в которой несмотря на неё большую длительность, давление не велико).

Таким образом, для ВГ процесса (малые г0 и г,.) при любых г и ВР последовательность УВ ощущается как последовательность звуковых ударов; причем, т.к. из-за малого слуховой аппарат человека не в состоянии разделить во времени звуковой удар и реальный воздушный шум, последний также не будет восприниматься. При этом для целей нормирования при ВР < 300 необходимо учитывать поправку на импульсный характер шума.

В третьей главе дано теоретическое описание процессов образования внутреннего и внешнего звуковых полей исследованных машин.

В работе приняты допущения о квазидиффузности и отсутствии резонансных явлений в замкнутых объёмах; источники звука апроксими-руются точечными, линейными или плоскими излучателями соответственно сферических, цилиндрических или плоских волн; источники звука некогерентны; все элементы шумозащитных конструкций (стенки, проёмы, рёбра и пр.) представлены в виде вторичных излучателей звука по всей длине (площади) которых располагаются точечные сферические источники звука; нижняя граничная частота исследований принята с ок-тавной полосы со среднегеометрическим значением 125 Гц.

Разработано 7 основных расчётных схем (в т.ч. 5 новых) для внешнего звукового поля, включающих проникновение звука от расположенного под капотом ИШ через все панели и через отдельную панель; проникновение звука через нижний открытый проём в капоте с отражением от бесконечной поверхности; излучение звука от протяжённого источника; проникновение звука от источника, заключённого в кожух с открытыми проёмами; проникновение звука от источника за плоский экран путём дифрагирования; а также генерацию шума взрывного источника возмущений (табл. 4).

Разработаны модели, описывающие образование внешних звуковых полей с учётом акустической мощности источников; расстояния от источника до расчётной точки; акустических свойств и характера звукового поля замкнутого объёма, из которого излучается звук; звукоизоляции; площади ограждающих панелей и их ориентаций в пространстве; расположения источника звука; звукопоглощения отражающей поверхности; площади проёма по отношению к общей площади капота; длины линейного источника; геометрических размеров плоского экрана; звукопоглощающих свойств и геометрических размеров кожуха; особенности шу-мообразования при взрывах (табл. 4).

Разработано 10 основных расчётных схем (в т.ч. 6 новых) образования звукового поля в кабине от внешних источников звука, включающих проникновение звука от точечного источника с учётом дифракционных свойств кабины; проникновение звука от источника в подкапотном пространстве через перегородку в кабине; проникновение звука из проёма в капоте, отражением от бесконечной поверхности через пол кабины; проникновение звука от пространственных источников через пол кабины; проникновение звука от внешнего источника путём дифрагирования через свободные рёбра плоского экрана и далее в кабину; проникновение звука из дизельного помещения через перегородку и стенки последнего в кабину; проникновение звука в кабину от взрывного источника (табл. 5).

Разработаны модели, описывающие образование звуковых полей в кабине с учётом акустической мощности и направленности источников звука, расстояния от источника до кабины, акустических свойств капота и кабины, звукоизоляции и площадей излучающих звук элементов, звукопоглощения отражающих поверхностей, дифракционных свойств кабины, размеров излучателей звука, акустических свойств и геометрических размеров экранов и кожухов, акустических свойств дизельного помещения и звукоизоляции его внутренних и внешних элементов, особенности генерации звука при взрывах (табл. 5).

Разработаны 2 расчётные схемы (в т.ч. 1 новая) проникновения звука от ИШ на открытое РМ: от точечного источника через свободные рёбра акустического экрана (АЭ) путём дифрагирования и от источника, заключённого в звукоизолирующий капот; разработаны модели, учитывающие расположение источника в пространстве, звукопоглощающие свойства экрана и капота, дифракцию звука через элементы экрана и звукоизолирующие свойства капота (табл. 5).

Основные расчетные схемы и математические модели для описания образования внешнего звукового поля

Таблица 4

№ Характер расчётной схемы Расчётная схема Обозначение на схеме Формула расчета

1 2 3 4 5

1 Проникновение звука через отдельную панель / / А Ж / . 1 - источник шума (ИШ); 2 - панель капота; 3-РТ ¿кап. + 10^-201ВЯида-101Е0, дБ

2 Проникновение звука от протяжённого источника (например, гусениц) -5—^ 1 - источник шума (ИШ),2-РТ дБ

3 Проникновение звука от источника заключённого в кожух •и Наа «6м> > ш и.4 1 -источник звука, 2-кожух, 3 - отарьпые проёмы, 4-РТ + 20- 20- 2018Л -15, дБ,

4 Проникновение звука от источника дифрагиро-ванием за акустический экран 1 - источник шума, 2 -АЭ, 3 - расчетная точка, 4 - отражающая поверхность +1 Щагаё- ^ - - -101^+10^+1,35

табл. 4 (продолжение)

1 г 3 4 5

5 Генерация шума периодической последовательностью взрывов (ВГ процесс) 2 1 - источник шума (ИНГ) (взрыв); 2 - РТ; 3 - подстилающая преграда; 4 - манипулятор; 5 - струя ЖВС г 1сп ,15>2 910 44500, г г г + 101£Г0 -Вр\1г =£/> — ^п, при/- = сото/

Основные расчетные схемы и математические модели образования внутренних звуковых полей

и на открытом рабочем месте

Таблица 5

№ Характер расчётной схемы Расчётная схема Обозначение на схеме Формула расчета

1 2 3 4 5

1 Проникновение звука от внешнего пространственного источника через пол в кабину 2 N 1 \ • / гг / у У 4 1 - гусеницы; 2 - кабина; 3 - РТ; 4 - пол Акаб. -1018Д-1018/ + 1018Ч'1вЛ + 1,дЯ

2 Проникновение звука из проёма в капоте отражением от бесконечной поверхности через пол в кабину ;// г> / 1 - источник шума (ИШ); 2 - капот, 3 -открытый проем; 4 -пол кабины; 5 - кабина; 6 - подкапотное пространство; 7 - РТ А* +101/-^+^1+10^+ \ ®кап ) +1012(1-а1)+101ё^-ЗЙт,-Ю\ёАка6 -

ГН

' к. 1

табл. 5 (продолжение)

Проникновение звука от внешнего точечного источника через АЭ и элементы ограждения кабины в кабину

ГУ

Вид сверху -2

Вид сбоку

П~Т)

'/////// // / /77/.

Г'

77777777777777777777777""

1 - кабина; 2 - расчетная точка (РТ); 3 акустический экран (АЭ); 4 - источник шума (ИШ), 5 - отражающая поверхность

=4^+101^+101^1-^1-201^+

+101£

и

ж

+10^-4,дБ

Прохождение звука из дизельного помещения через элементы ограждения дизельного помещения у кабины в кабину

4м = 4,™ + Ю1ё

г 4¥

Л-ис™

2 ' \

\ Кб

1 -источник шума, 2-дизельное помещение, 4 - кабина, 5 - элементы ограждения кабины, б - расчетная точка

+ --10^-

—Ю1в-

¡=1

т Iи

табл. 5 (продолжение)

1 2 3 4 5

5 Проникновение звука от источника через АЭ 1" 1 Зч*иш 1 - расчетная точка, 2 - АЭ, 3 - источник шума, 4 - отражающая поверхность V.=4-».+1 +1 +101* ^ агс1г^- + тагс18-- -

6 Проникновение звука от взрывного источника в кабину 1 \1\х гМ /м / / /■....... 1, 2 - панели, на которые звук попадает путем дифракции; 3 -панель расположенная напротив источника; 4 - источник шума (взрыв); 5 - РТ; 6 - манипулятор; 7 -струя ЖВС РМщ, +10^+10^ ¿7 =10^10"« -10 +6,дБ К=1 Сд=^-20^г-ЗЯ,.+10185 -8,дБ I?™1 - аналогично схеме 1 и* = 10^(10°'"" +10°''^ ),дБ

7 Проникновение звука через нижнюю панель капота (в т.ч. и с проемами) в достаточно закрытое подрамное пространство, а затем через пол в кабину ■ 6 2 1 [/ |1 Гиш 1 -V. 10 7 ' 9 1 - исгочпик шума (ШГ); 2 - капот; 3 -открытый проем; 4 -пол кабины; 5 - кабина; 6 - подкапотное пространство; 7 - РТ, 8 - отвал; 9 - гусеницы; 10 - подрамное пространство кап.общ кип + Ю1ё-!*-+101§-^.+12, дБ ^прп. ^каб.

з //У^УЛ 'РуР/У//////, 1 К-

В четвертой главе приведены расчеты вклада источников шума в образование звуковых полей на 12 основных типах С ДМ: сваебойной машине, гусеничном бульдозере, погрузчике, погрузчике-экскаваторе, виброкатках (2 модели), асфальтоукладчике, дизель-молоте, дорожной фрезе, баровой грунторезной машине, автогрейдере, а также на одной СДМ спецназначения - ВГ установки ВН-2.

Для примера показан расчет шума на сваебойной машине. Расчетная схема для определения внутреннего шума сваебойной машины представлена на рис. 4.

Рис. 4. Пример расчетной схемы для определения внутреннего шума сваебойной машины 1 — шум выпуска, проникающий на РМ через панели ограждения кабины; 2 - шум всасывания, проникающий на РМ через панели ограждения кабины,

за исключением перегородки между капотом с гидравликой и кабиной и пола; 3 - шум гидравлики, расположенной в капоте, примыкающем к кабине и проникающий через перегородку между ним и кабиной на РМ; 4 — шум гидравлики, расположенной в отдельном капоте, и проникающий на РМ через ограждения капота и далее через панели кабины, за исключением пола и перегородки; 5 — шум вентилятора охлаждения гидравлики, проникающий на РМ через панели ограждения кабины, за исключением пола и перегородки; 6 - шум двигателя, проникающий на РМ через ограждения капота и далее через панели ограждения кабины с учетом дифракционных явлений, за исключением пола и перегородки; 7 — шум гидравлики, проникающий на РМ через ограждения кабины, за исключением пола и перегородки; 8 — шум вентилятора системы охлаждения двигателя, проникающий на РМ через ограждения капота и далее через панели ограждения кабины, за исключением пола и перегородки; 9 — шум РО, проникающий на РМ через панели ограждения, за исключением пола и перегородки

Суммарное звуковое поле в кабине сваебойной машины формируется шумом, проникающим различными каналами от основных источников излучения (от выпуска и всасывания через панели ограждения кабины без перегородки и пола; от гидравлики, расположенной в отдельном капоте, непосредственно через перегородку кабины; от гидравлики и вентилятора, расположенных в отдельном капоте, через его ограждения и далее через панели ограждения кабины с учетом приведенной ЗИ; от двигателя, вентилятора системы охлаждения и гидравлики через ограждения капота и далее через панели ограждения кабины с учетом приведенной ЗИ без перегородки и пола; от РО непосредственно через ограждения кабины с учетом приведенной ЗИ без пола и перегородки). Все расчеты выполняются по акустической мощности источников излучения.

Шум выпуска, проникающий на РМ оператора через панели ограждения кабины с учетом дифракционных явлений, за исключением перегородки между капотом с гидравликой и кабиной и пола, определяется по формуле:

л

.ю-о-'Кчи+С»)

(4)

п

I

+ 1018-«=!--+ ПН,ып-х + 6, дБ

где

-звуковая мощность, излучаемая выпуском, дБ; Я„ы„ - расстояние от среза выпускной трубы до ближайшей панели кабины, м;

, - площадь 1-го элемента ограждения кабины, через которые шум выпуска проникает в кабину, м2;

и - число элементов ограждения кабины, через которые шум выпуска проникает в кабину;

ЗИка/и - звукоизоляция ¡-го элемента кабины, дБ; С^и - добавка к звукоизоляции ¡' - го ограждения кабины в зависимости от расположения ее панелей по отношению к выпуску, дБ, , = 5 -для крыши и боковых панелей; ^, = 8 - для задней панели; - звукопоглощение кабины, АкЫ, м2;

сскао. - средний коэффициент звукопоглощения кабины;

~~ общая площадь внутренних ограждений кабины, м2;

ПНтг - показатель направленности выпуска, учитывающий как неравномерность излучения шума (по направлению) выхлопных газов, так и направление самой выпускной трубы по отношению к кабине, дБ;

х — числовая добавка, которая при С1 = л равна 5 дБ, при О = 2я — 8 дБ, П = 4л- - 11 дБ, (п — пространственный угол излучения источников, при излучении в открытое пространство он составляет 4 л, в полупространство 2 л-, в двугранный угол —л).

Шум всасывания, проникающий на рабочее место оператора через панели ограждения кабины, с учетом дифракционных явлений, за исключением перегородки между капотом с гидравликой и кабиной и пола определяется по формуле:

У". ^каб. /

Ш. = К -201 вл«ас-Ю1е—-ы----+

/=1

п

+ 1018-^--+ ПН,^-х + 6, дБ

каб.

где

— звуковая мощность, излучаемая всасыванием, дБ; ПНшас - показатель направленности всасывания, дБ;

зитб,, Л„я., Х-си. формулу (4). Шум гидравлики, расположенной в отдельном капоте, примыкающем к кабине, и проникающий через перегородку между ним и кабиной на рабочее место определяется по формуле:

Агиф. пер. ~ Ас гидр. "+"

Г 4*1/

Л кап.гидр. * I

е

^ кап.общ. гидр.

кап.гидр.

кап.гидр. J

-ЗЯ -1018^+б, дБ

(6)

где

Цгмр ~ акустическая мощность, излучаемая гидравликой, расположенной в отдельном капоте, дБ;

Х**.,^. ~ коэффициент, учитывающий влияние ближнего звукового поля в отдельном капоте;

оещ.ядр. ~ общая площадь панелей отдельного капота, внутри которого расположена гидравлика, (включая «виртуальные панели», т.е. открытые проемы), м2;

^кш.жр. - коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в отдельном капоте;

В„„ ^ — постоянная отдельного капота, м2;

Втмд,. =г ~ ь А™.,«*. - звукопоглощение отдельного капота, в

11 СС кап.гидр. }

котором размещается гидравлика, м2;

— 2

Лкст.?идр. ~ ССкапмдр. * общ.гидр. » М »

ССкт.еилр.

— средний коэффициент звукопоглощения в отдельном капоте;

- площадь перегородки между кабиной и отдельным капотом, м2;

¿■„„ .^ - площадь «активных» паней капота, в котором размещается гидравлика, через которые проникает звук, м2;

ЗИтр - звукоизоляция перегородки, через которую звук проникает в кабину, дБ;

А^ -см. формулу (4).

Шум гидравлики, расположенной в отдельном капоте и проникающий на рабочее место через ограждения капота и далее через панели кабины, за исключением пола и перегородки, определяется по формуле:

/ .. Л\Т1 л

ткаб.

Агиф. кап. ~ пдр, + Ю'ё

у 44'

Л кап.гидр. кап.гидр.

п о

кап.общ.гидр. кап.гидр. ,

ЕС V С

^кап. ¡гидр. / ' каб. I — 101ё—-^---- -101§-

I

+101§—--х,+6, дБ

Лкаб.

где

ЗИмп1Мр —звукоизоляция ¡-ой «активной» панели капота, дБ;

^ии.!.-»*. — площадь / - ой «активной» панели отдельного капота, в котором размещена только гидравлика, через которую звук проникает в открытое пространство, мг;

г«т.мч,. ~ добавка к звукоизоляции панелей капота в зависимости от их расположения по отношению к кабине, дБ;

Хют.гшЧ!.* $ат.абщ.вмр. » » ^ат.аОр. > ^т.Шр. ~ СМ. фОрМуЛу (4.3),

,, ЗИ^ ,, Сфр.,, . - см. формулу (4).

Шум вентилятора охлаждения гидравлики, расположенной в отдельном капоте, и проникающий на рабочее место через панели ограждения кабины, за исключением пола и перегородки, определяется по формуле:

Ткае■ — Т, —1И -201^7? —

вент.гидр. ¡V вент.гидр. ггр. реш о пер.реш.

п п

I Х5«"«. / -10^--^---— + --*,+6, дБ ^

где

1ц, т п,0р — акустическая мощность, излучаемая вентилятором охлаждения гидравлики, расположенной в отдельном капоте, дБ;

ЗИ„гг/хш —звукоизоляция перфорированной решетки, дБ;

Итр1кт — усредненное расстояние от перфорированной решетки до ближней панели кабины, м;

ЗИт, ,, , Лг*., - см. формулу (4).

Шум двигателя внутреннего сгорания (ДВС), проникающий на рабочее место через ограждения капота и далее через панели ограждения кабины с учетом дифракционных явлений, за исключением пола и перегородки ( ), определяется по формуле (7), с заменой значений гидравлики на соответствующие значения ДВС (УЗМ, Я, Аи т.д.), расположенного в другом капоте и добавлением в формулу значения (-Ю^Л^^). ЯктЛ1 -усредненное расстояние от капота двигателя до ближайшей панели кабины, м.

Шум гидравлики, расположенной в капоте с ДВС и проникающий на рабочее место через ограждения кабины с учетом дифракционных явлений, за исключением пола и перегородки (С*.*.,«,.), определяется по формуле (7), с учетом, что все значения, входящие в формулу относятся к гидравлике, расположенной в капоте с двигателем и добавлением значения (-Ю^Д^,^), где Кка„гидрдя - усредненное расстояние от капота с гидравликой и двигателем до ближайшей панели кабины, м.

Шум вентилятора системы охлаждения двигателя, проникающий на рабочее место через ограждения капота и далее через панели ограждения кабины за исключением пола и перегородки (СЛ.*.»».), с учетом дифракционных явлений определяется по формуле (7), с заменой значений гидравлики на соответствующие значения вентилятора (УЗМ, К, и т.д.), расположенного в капоте с двигателем и добавлением значения (-10^ где Ятм„„м - усредненное расстояние от капота вентилятора и ДВС до ближайшей панели кабины, м.

Шум рабочего органа, проникающий на рабочее место через панели ограждения с учетом дифракционных явлений, за исключением пола и перегородки определяется по формуле:

Ьраб.орг. ~ Ар раб.орг. ^ орг

^'аб. I

+ --х + 6, дБ

Дгав.

где

Ас - акустическая мощность, излучаемая рабочим органом, дБ;

~ усредненное расстояние от рабочего органа до ближайшей панели кабины, м;

я«*.,. ЗИМ, А^, х-си. формулу (4).

Суммарный расчетный спектр шума в кабине сваебойной машины от основных источников излучения определяется по формуле:

+ 100,1 4. 1+ + Ц^'С!*,,«.«п. ^дСМА'Д ч». ^ ¿2>(10)

Внешнее звуковое поле формируется вкладом следующих источников шума: выпуском и всасыванием ДВС, корпусом ДВС, гидравликой, расположенной под капотом, вентилятором системы охлаждения, рабочим органом. Расчетная схема представлена на рис. 5.

л

У. $каб. I 101ё—-щ-+

(9)

Вид сбоку Вид сверху

Рис. 5. Пример расчетной схемы для определения внешнего шума сваебойной машины 1 — шум выпуска, проникающий во внешнее поле; 2 — шум всасывания, проникающий во внешнее поле; 3 — шум гидравлики, расположенной в капоте, примыкающим к кабине, и проникающий во внешнее поле через все панели ограждения капота, за исключением перегородки и нижней панели; 4 — шум вентилятора охлаждения гидравлики, расположенной во втором капоте, проникающий во внешнее поле; 5 — шум двигателя, заключенного в капот, проникающий во внешнее поле через панели ограждения капота; 6- шум гидравлики, расположенной в первом капоте, и проникающий во внешнее поле через его ограждения; 7 — шум вентилятора системы охлаждения двигателя, проникающий во внешнее поле через панели ограждения капота; 8 - шум рабочего органа во внешнем поле.

Уровень звукового давления (УЗД) в расчетной точке внешнего поля от выпуска определяется по формуле:

к:: = Квы„, - 20 \ё + ЯЯ№, -X, дБ (11)

где ЬШ1тг, -звуковая мощность, излучаемая выпуском, дБ;

~ расстояние от выпуска до расчетной точки внешнего поля, м;

ПНеы„ — показатель направленности выпуска, учитывающий как неравномерность (по направлению) излучения шума выхлопных газов, так и направление собственно выхлопной трубы, дБ;

х - числовая добавка, которая при П = л равна 5 дБ, при П = 2л - 8 дБ, С1 = Ал - 11 дБ, (О - пространственный угол источников излучения, при излучении в открытое пространство он составляет 4л, в полупространство 2л, в двугранный угол -л).

Уровень звукового давления в расчетной точке внешнего поля от всасывания определяется по формуле:

Ь'Г, = Аг<ик. -2018+ ЯЯ_. дБ (12)

где — звуковая мощность, излучаемая всасыванием, дБ;

Л„„с - расстояние от всасывания до расчетной точки внешнего поля,

м;

ПНМ - показатель направленности всасывания, дБ; * - см. формулу (11).

Шум гидравлики, расположенной в отдельном капоте, примыкающем к кабине и проникающий в РТ внешнего поля через все панели ограждения капота, за исключением перегородки и нижней панели, определяется по формуле:

у ии/

Лкап.еиЛр. ^ кип. гидр.

г. П

^^ кап.Ы/щ.гидр. напеидр.

5,,, ¡гидр. '

/«I

-101й—-*-;-Г + --15^.«*. -х, дБ

где ^ — акустическая мощность, излучаемая гидравликой, расположенной в отдельном капоте, дБ;

Хат.пвр. ~ коэффициент, учитывающий влияние ближнего звукового поля в отдельном капоте;

^ - общая площадь панелей отдельного капота, внутри которого расположена только гидравлика (включая и «виртуальные» панели, т.е. открытые проемы), м2;

^«м.«*. _ коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в отдельном капоте;

Я»™ - постоянная отдельного капота, м2;

- """*'' А-тт,г - звукопоглощение капота, в котором

п.гидр. /. | У ^кап.сидр,

— ОС кап. гидр. }

размещается только гидравлика, м2; ' — 2

^кап.гийр. ~ ^кап.гидр. ' общ. гидр. ) М >

ССкап.гиор. - средний коэффициент звукопоглощения второго капота;

- площадь 1-ой «активной» панели капота гидравлики, через которую звук проникает в РТ внешнего поля, м2;

ЗИкт,Мр — звукоизоляция I - ой панели капота, дБ;

- добавка к звукоизоляции панелей капота в зависимости от их расположения по отношению к расчетной точке внешнего поля, дБ;

Кт.^р. ~ расстояние от отдельного капота до расчетной точки внешнего поля, м.

* - см. формулу (11).

Шум вентилятора охлаждения гидравлики, расположенной в отдельном капоте, в расчетной точке внешнего поля определяется по формуле:

^аент.гидр. = ^ юнт.гидр. ~ЗИт,р тдр ~—X, дБ (14)

где ¿^„„„.„ф - акустическая мощность, излучаемая вентилятором охлаждения гидравлики, дБ;

ЗИ^уиг1р - звукоизоляция перфорированной решетки, дБ;

кш,т.*,<>г. ~ расстояние от вентилятора охлаждения гидравлики до расчетной точки внешнего поля, м;

х — см. формулу (11).

Шум двигателя, заключенного в капот, проникающий во внешнее поле через панели ограждения капота (), определяется по формуле (13), с заменой значений гидравлики на значения двигателя, расположенного в другом капоте

Шум гидравлики, расположенной в капоте с двигателем, и прони-

внеш.

кающий во внешнее поле через его ограждения (), определяется по формуле (13),с учетом, что все значения, входящие в формулу относятся к гидравлике, расположенной в капоте с двигателем.

Шум вентилятора системы охлаждения двигателя, проникающий в расчетную точку внешнего поля через панели ограждения капота (С£:«».л )> определяется по формуле (13), с заменой значений гидравлики на значения вентилятора, расположенного в капоте с двигателем.

Шум рабочего органа, проникающий в расчетную точку внешнего поля, определяется по формуле:

^б.орг. = раб.орг. ~ ^ё^раб.орг. ~Х' дБ (15)

где ЬШ1М ор1 - акустическая мощность, излучаемая рабочим органом, дБ;

Л,*,.,,. - расстояние от рабочего органа до расчетной точки внешнего поля, м;

х — см. формулу (11).

Суммарный расчетный спектр шума в расчетной точке внешнего поля от основных источников излучения сваебойной машины определяется по формуле:

Получены формулы для расчётов вклада источников в кабине и на открытых рабочих местах исследуемых машин; в разработанных формулах учтены: акустическая мощность источников, расстояние от каждого источника до кабины или рабочего места, геометрические размеры кабин, дифракционные явления на внешних ограждениях кабин, направленность излучения и расположение источников шума, акустические свойства кабин, характер звукового поля в кабинах, характер излучателя звука которые аппроксимировались сферическими (точечными), линейными или плоскими излучателями звука; значения звукоизоляции элементов ограждения кабин и капотов расположение их в пространстве.

Получены формулы для расчётов вклада источников во внешнем звуковом поле исследуемых машин; в разработанных формулах учтены: акустическая мощность основных источников звука, их направленность и расположение; характер излучателей звука (точечный линейный, плоский), геометрические размеры звукоизолирующих капотов, характер звукового поля в капотах, акустические свойства капотов и звукоизолирующие свойства их элементов, расстояния от источников шума до расчётной точки внешнего звукового поля, размеры основных излучателей звука и их расположение в пространстве, звукопоглощение ограждающих поверхностей.

Разработанные расчётные схемы и описывающие их формулы для расчётов носят прикладной характер и позволяют выполнить расчёты вклада источников не только рассмотренных машин, но и после несложных преобразований практически любой строительно-дорожной техники, а также позволяют разработать научно обоснованные рекомендации по шумозащите.

В пятой главе даны методические основы экспериментальных исследований.

С использованием современной нормативно-методической документации (ГОСТы, стандарты ИСО) были разработаны методики по определению внешнего и внутреннего шума испытываемых машин, определены акустические характеристики источников шума в натурных условиях, а также определены характеристики звукопоглощения замкнутых объемов и звукоизоляции элементов ограждений в натурных условиях.

Разработаны стенды как для испытания ограждающих конструкций различных размеров, формы и конструктивного исполнения с использованием искусственного источника шума, так и для исследований шумообра-

г. + 1 ^

(16)

зования в замкнутом объеме при взрывном источнике, в т.ч. с использованием различных АЭ.

Для обработки результатов измерений использованы стандартные методики; погрешность измерения акустических характеристик шума машин не превышает 1-2 дБА (при доверительной вероятности 0,95); погрешность определения эффективности шумозащитных конструкций при доверительной вероятности 0,68, при числе измерений п = 3 не превышает 2-4 дБА.

В шестой главе приведена реализация результатов исследования путем определения вклада источников воздушного и структурного звука и даны результаты проверки точности акустических расчетов на типах СДМ.

Исследования были проведены на 5 основных типах СДМ (автогрейдер, бульдозер, виброкаток, экскаватор, погрузчик) и на СДМ спецназначения — ВГ установке. Результаты исследования показаны на примере виброкатка. На рис. 6 приведены спектры шума каждого из источников, а на рис. 7 вклад источников в дБА во внешнее звуковое поле, полученные расчетом.

90 ¡ДБ ,

Гц

-Вклад мог. отсека через капот -Вклад шума мот. отсака чара» проем • Вклад шума выпуска ^Суммарный шум полученный расчетом

2000 4000 8000

- В - Вилад шума »ыпуска

Вклад шума эксцентрика и 1 Вклад шума асаоыаания

Рис. 6. Вклад источников и каналов распространения шума во внешнее поле виброкатка, полученный расчетом (по спектру)

ДВА

90 -80 -70 -60 -50 -

69,8 68,5

60,1

30 -20 -10 -О -

12 3 4 5 6

Рис. 7. Вклад источников и каналов распространения шума во внешнее поле, полученный расчетом 1 - от привода эксцентрика; 2 - из моторного отсека через нижний проем капота; 3 - из моторного отсека через панели ограждения капота;

4 — от выпуска; 5 — от всасывания; 6 — суммарное звуковое поле

Результаты расчета показывают, что основной вклад по спектру дает рабочий орган вибрационного действия, (рис. 6). Вклад от шума эксцентриков 83 дБА при суммарном шуме 84 дБА (рис. 7). Данные о спектрах шума источников в кабине даны на рис. 8, а в дБА показаны на рис. 9.

| юо дБ , 1

90 -

70 ;

40

30

20

Гц

еооо

Вклад шума всасывания Вклад шума мот. отсека через пол •Вклад шума мот.отсека через капот -Вклад эксцентрика через кабину

вклад шума всасывания —-:.~"-Вкл8д шума мот. отсека через проем с Вклад шума эксцентрика че^ез пол И 'Суммарный шум полученный расчетом

Рис. 8. Вклад каналов шума проникающего в кабину виброкатка, полученный расчетом (по спектру)

ДБА 90

80

70

60

60

40

30

20

10

О

Рис. 9. Вклад каналов шума проникающего в кабину виброкатка, полученный расчетом 1 — от выпуска; 2 - от привода эксцентрика через пол; 3 - от привода эксцентрика через панели ограждения; 4 — из моторного отсека через пол; 5 —

от всасывания; 6 - из моторного отсека через ограждения капота;

7 - из моторного отсека через нижний открытый проем

Из анализа рис. 8 видно, что низкочастотная часть спектра формируется шумом выпуска, а средне - высокочастотная вкладом рабочих органов и двигателя, расположенного под капотом.

Вклад звуковой вибрации в кабине был получен методом конечных элементов (рис. 10). Результаты расчета и эксперимента показаны в табл. 6 и приведены на рис. 11.

Рис. 10. Конечноэлементная модель конструкции кабины виброкатка

81,1

72.1

67.2 се л

Б3.2

12 3 4 5 6 7 8

Сравнение расчетных и экспериментальных данных при работающем вибровальце

Таблица 6

Частота, Гц 6,3 8 10 12,5 16 20 31,5 63 125 250

Эксперимент, дБ 71,5 87,4 99,2 99,8 96,9 98,4 107,1 80,8 93,1 77,2

Расчёт, дБ 74,6 87,2 99,0 93,1 96,4 103,0 104,5 76,9 85,4 60,5

ЮЛ1- ;—»''">»'»»'"«"■"!........................................

I ' -*-Э«еп.: Вибромл*ц источен ;

10 0 I .......- --------- — • • • ...... ... .............

0 0......................... • -

е.а в 10 12 8 1» 20 2$ 31.» 40 60 вЗ 80 100 125 160 200 250 : Частот«, Гц

Рис. 11. Уровни звукового давления внутри кабины виброкатка при работающем вибровальце

Сравнительный анализ показывает, что низкочастотной части спектра (до 160 Гц) структурная составляющая превалирует, и эта часть спектра определяется ее вкладом.

Использование результатов расчета позволяет предложить научно обоснованные рекомендации по шумозащите. Снижение внешнего шума должно, в первую очередь, обеспечиваться уменьшением шума рабочих органов в источниках образования. Так, например, снижение звукоизлучения вибровальца на 5 дБА позволит снизить внешний шум виброкатка на 3 дБА.

Анализируя результаты расчетов шума в кабине, следует отметить, что акустическое поле в кабине виброкатка формируют: шум выпуска (75,6 дБА), доли шума от привода эксцентрика через пол (75,4 дБ А) и остальные панели ограждения кабины, за исключением перегородки (74,9 дБА), доля шума из моторного отсека непосредственно через пол кабины (72,1 дБА). При этом общий уровень звука в кабине составляет 81,1 дБА, а вклад расположенных выше источников излучения и каналов распространения достигает 80,7 дБ, а это означает, что вклад остальных каналов распространения не превышает 0,4 дБА.

Для дополнительного снижения шума в кабине виброкатка выполненный расчет по разделению вклада источников позволяет предложить количественные рекомендации, к числу которых, в первую очередь, необходимо отнести увеличение эффективности глушителя шума выпуска, усиление звукоизолирующей способности пола, установку акустических экранов на привод эксцентрика, а также усиление звукоизолирующей способности отдельных панелей кабины.

Так, например, увеличение эффективности глушителя и усиление звукоизолирующей способности пола на 5 дБА, приведет к снижению шума в кабине виброкатка на 2,8 дБА, а дополнительная установка экрана на привод эксцентрики эффективностью 5 дБА уменьшит шум еще на 2,3 дБА.

Предложенная модель расчета шума в кабине виброкатка позволяет количественно оценить вклад шума каждого канала, определить наиболее нагруженные панели кабины, вклад каждого источника в отдельности.

Внешнее звуковое поле гусеничного бульдозера формируется в основном вкладом шума гусениц (74,6 дБА) и шумом источников, расположенных под капотом (73 дБА), в низкочастотной области спектра внешнее звуковое поле формируется вкладом шума выпуска. Шум в кабине формируется вкладом большого числа источников: от источников под капотом через перегородку (66,7 дБА), так же через пол (65,5 дБА), от выпуска через ограждение кабины (64,1 дБА), от гусениц через пол (62,2 дБ А). Для снижения внешнего шума необходимо: установить аку-стичекий экран на гусеницы (снижение 2 дБА), увеличить звукоизоляцию капота и ввести под капот звукопоглощение (1-2 дБА). Для снижения шума в кабине необходимо увеличить звукоизоляцию перегородки и пола в кабине (3 дБА), увеличить звукопоглощение в кабине и под капотом (1-2 дБ А).

Внешнее звуковое поле погрузчика-экскаватора определяется в основном шумом вентилятора системы охлаждения ДВС (69,1 дБА), вклад остальных источников почти на 10 дБ А ниже, они почти не оказывают влияния на процессы шумообразования. Звуковое поле в кабине определяется: от источников под капотом через пол кабины (67,7 дБА), также через перегородку (65,6 дБА), через панели капота и элементы ограждения кабины (63,4 дБА), от вентилятора системы охлаждения ДВС (61,1 дБА), при этом суммарный вклад от каналов через пол и перегородку составляет 70 дБА. Основной путь снижения шума во внешнем звуковом поле - снижение шума вентилятора, а основной путь снижения шума в кабине — увеличение звукоизоляции пола и перегородки между моторным отсеком и кабиной.

Внешний шум колесного погрузчика определяется вкладом вентилятора системы охлаждения ДВС (65,6 дБА), вкладом источников расположенных под капотом (64,6 дБА) - заметим, что в отличие от предыдущего случая эти вклады сравнимы, а также от выпуска (61,1 дБ А), от

открытого проема в нижней части капота (60,9 дБА). Шум в кабине формируется вкладом большого числа источников: источников под капотом через пол (71,4 дБА), выпуском ДВС (71,2 дБ А), источников под капотом через перегородку (69,8 дБА), всасыванием ДВС (68,9 дБА). Отметим, что вклад шума выпуска (<71 дБА) немногим уступает вкладу от источников под капотом (около 73 дБА). Снижение внешнего шума достигается снижением шума вентилятора, увеличением звукоизоляции капота и введением звукопоглощения под капотом. Для снижения шума необходимо увеличить звукоизоляцию пола и перегородки между дизельным помещением и кабиной, увеличением эффективности глушителей шума и всасывания, применением звукопоглощения под капотом и в кабине.

Внешний шум автогрейдера определяется вкладом вентилятора (74,7 дБА), от источников под капотом через открытый проем (73,4 дБА). Шум в кабине складывается в основном вкладами источников под капотом через пол кабины (73,7 дБА) и от выпуска ДВС (71,2 дБ А). Снижение внешнего шума: снижение шума вентилятора, закрытие свободного проема в капоте. Снижение шума в кабине обеспечивается увеличением звукоизоляции пола, установлением более эффективного глушителя.

Для всех шести типов рассмотренных машин была выполнена проверка точности выполненных расчетов. Например, для виброкатка на рис. 12 и 13 представлены расчетные и экспериментальные данные уровней шума в нормируемом диапазоне частот соответственно для кабины и внешнего поля.

Рис. 12. Экспериментальный и расчетный спектры внутреннего шума виброкатка

* СумыарньЛ шуи, полученный расчетом

-■ —^Сумив^ный ПОЛЫННЫЙ ЭКСЛврИМвНТОМ

Рис. 13. Экспериментальный и расчетный спектры внешнего шума виброкатка

В табл. 7 представлены результаты расчета и эксперимента для внешнего и внутреннего полей для виброкатка (1) и взрывогенератора (2).

Сравнение расчетных и экспериментальных данных для виброкатка (1) и взрывогенератора (2)

Таблица 7

№ п/п Расчетные или экспериментальные данные Место измерений УЗД, дБ, в окггавных полосах частот. Гц УЗ, ДБА

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

1 расчет кабина 86 92 77 79 74 67 61 52 81

эксперимент 90 95 79 77 71 66 63 55 78

разница -4 -3 -2 2 3 1 -2 -3 3

расчет внешний 80 84 78 83 81 74 68 58 84

эксперимент 83 88 80 82 83 72 64,4 60 84

разница -3 -4 -2 +1 -2 +2 4 -2 0

2 расчет кабина 110 112 115 114 109 113 105 99 114

эксперимент 104 107 121 116 111 110 108 101 117

разница 6 5 -6 -2 -2 3 -3 -2 -3

расчет внешний шум (24 м) 113 117 121 120 116 114 110 107 123

эксперимент 112 120 122 119 114 111 108 106 121

разница 1 -3 -1 1 2 3 2 1 2

Сравнение расчетных и экспериментальных данных в диапазоне частот от 63 до 8000 Гц, показало, что отклонение расчетных данных от экспериментальных не превышает: для виброкатка ±4 дБ (УЗ ±3 дБА); а для ВГ ±6 дБ (УЗ ±3 дБА).

В седьмой главе приведены результаты исследований, разработки и апробации шумозащиты.

На основании выполненных исследований разработаны общие рекомендации по снижению внешнего и внутреннего шума на строительно-дорожных машинах. Внешний шум: применение ограждающих конструкций на рабочие органы, увеличение звукоизоляции капота, применение звукопоглощения, ликвидация открытого проема в нижней части капота, уменьшение шума вентилятора. Снижение шума в кабине: увеличение звукоизоляции пола и перегородки между капотом и кабиной, увеличение эффективности глушителей шума выпуска ДВС, применение звукопоглощения в кабине и под капотом. Наибольший эффект достигается применением звукоизоляции и звукопоглощения в звукоизолирующих кабинах, звукоизолирующих капотах, звукоизолирующих ограждающих конструкциях на рабочие органы.

Проведены исследования акустических свойств как штатных, так и вновь разработанных конструкций шумозащиты (ограждений рабочих органов, звукоизолирующих капотов и кабин).

Получены характеристики звукопоглощения в замкнутых конструкциях: значение коэффициента звукопоглощения капотов на низких частотах 0,07-0,15, на высоких 0,2-0,25 (рис. 14); кабин соответственно 0,07-0,13 и 0,2-0,25 при этом с увеличением частоты значения коэффициента звукопоглощения монотонно возрастают (рис. 15). При увеличении звукопоглощения в 1,5-2 раза может быть достигнута добавочная эффективность 2-4 дБ в среднечастотном диапазоне.

Рис. 14. Рассчитанные коэффициенты звукопоглощения а, под капотом 1 - бульдозер; 2 - погрузчик; 3 - погрузчик-экскаватор 4 — автогрейдер; 5 — виброкаток

0,4

0

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

0.3

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Рис. 15. Рассчитанные средние коэффициенты звукопоглощения а в кабинах строительных машин: 1 - бульдозер; 2 — погрузчик; 3 - погрузчик-экскаватор; 4 - автогрейдер; 5 — виброкаток

Получены значения звукоизоляций элементов ограждения кабин (рис. 16) и капотов (рис. 17), Элементы ограждения кабин обладают высокой звукоизоляцией (за очень небольшим исключением), звукоизоляция панелей достигает 35-45 дБ на высоких частотах, а приведенная звукоизоляция кабин достигает 20-40 дБ в диапазоне 63-8000 Гц для всех исследованных кабин (рис. 16). Звукоизоляция ограждений капотов и их приведенная звукоизоляция в 2 и более раза ниже, чем кабин и не превышает 10-20 дБ в том же частотном диапазоне (рис. 17). Увеличение приведенной звукоизоляции капотов и кабин лежит на пути выявления «слабых» элементов и повышения их звукоизоляции.

Рис. 16. Значения приведенной звукоизоляции кабин; 1 - бульдозер; 2 - погрузчик; 3 - погрузчик-экскаватор 4 — автогрейдер; 5 — виброкаток

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Гц

Рис. 17. Значения приведенной звукоизоляции капотов: 1 - бульдозер; 2 - погрузчик; 3 - погрузчик-экскаватор 4 - автогрейдер; 5 - виброкаток

Выполнены испытания ограждающих конструкций плоских, замкнутых, Г- и П-образной формы из различных материалов. Испытания замкнутых конструкций из различных материалов показали, что эффективность ограждений начиная с октавной полосы 125 Гц, составляет: брезентовые ограждения снижают УЗД на 2-10 дБ (10 дБ А), ограждения из звукопоглощающих матов на 7-18 дБ (15 дБ А), металлические ограждения на 2-16 дБ (14 дБ А) и металлические со звукопоглощением на 5-18 дБ (18 дБА) (рис. 18).

При увеличении площади звукопоглощения П- образных ограждений в каждые 2 раза эффективность ограждения возрастает на 4-5 дБА (3-6 дБ в диапазоне частот 500-8000Гц). Изменение формы ограждения от плоского и далее к Г-образному, П-образному и замкнутому обеспечивает соответственно эффективность: 11,13,15,16дБА(рис. 19).

22 т— 20 ■ — 18 ■ — 16 ■ — 14 • — 12 ■ — 10 • — 8 ■ — 6 - — 4 ■ — 2 ■ — 0 Ф-31,5

Рис. 18. Зависимость эффективности ограждений от материалов на расстоянии 2 м: 1 — брезент; 2 — металлическое ограждение без ЗП; 3 — звукопоглощающие маты; 4 - металлическое ограждение с ЗП.

24 у-22 -20 -18 -16 ■14 -12 -10 - — 8 -6 ■ -4 - — 2 - — 0 *-31,5

Рис. 19. Связь эффективности металлических ограждений

со ЗП высотой 2м на расстоянии 2м в зависимости от конструкции: 1 - плоская; 2 - Г-образная; 3 - П-образная; 4 - замкнутая

Апробация разработанных конструкций и рекомендаций была выполнена на самоходной взрывогенераторной установке, а также на 8 машинах с шумовиброактивными рабочими органами.

Особенностью процессов шумообразования взрывогенераторной установки является наличие ударных волн (УВ). Взаимодействие УВ и элементов ограждения кабины вызывает колебания последних и резкое снижение их звукоизолирующих свойств. Возникновение дополнительных вибраций и интенсивного звукоизлучения подобно процессу образования структурного звука, вызываемого генерированием вибрации в твердой среде. Экспериментами установлено, что этот процесс снижает звукоизолирующую способность кабины на 5-10 дБ во всем нормируемом диапазоне частот. Таким образом, для снижения шума в кабине в ней должны быть предусмотрены мероприятия по снижению не только интенсивной воздушной составляющей, но и интенсивной структурной.

Анализ процессов шумообразования показывает, что проблематично добиться сколько-нибудь заметного снижения шума в источнике образования. Предложенные меры шумозащиты сводятся к следующим основным:

- ближняя звукоизоляция источника шума (с целью снижения шума в окружающей среде и в кабине);

- снижение шума по пути распространения от источника шума до кабины управления;

- увеличение шумозащитных свойств кабины.

Для подавления шума при взрывной работе методами ближней звукоизоляции были предложены конструкции ограждающих конструкций на взрывное устройство (рис. 20).

й) ксяух * I

ксчух * г

Рис. 20. Ограждающие конструкции 1 — взрывная головка, 2 — слой цепей, 3 - стальная плита, 4 - разграничительные стержни

Снижение шума в конструкциях происходит за счет диссипации энергии ударной волны при прохождении её через преграду — толстый слой цепей (2). Здесь в конструкции второго кожуха дополнительно введены разграничительные стержни (4) для облегчения массы цепей.

Для снижения шума от источника до кабины предусмотрена установка плоского акустического экрана, создающего зону звуковой тени, в которой находится кабина.

Снижение шума в кабине достигается как увеличением её звукоизоляции, так и снижением звуковой вибрации её элементов. Это достигается облицовкой всех ограждающих элементов кабины вибродемпфи-рующим покрытием (ВПП).

Экспериментами установлено, что ВПП обеспечивают дополнительное снижение шума в кабине до 6-8 дБА, а акустические экраны - до 8 дБА, максимальная эффективность ограждений достигает 11 дБА. Результаты снижения шума в кабине после применения комплекса мер показаны на рис. 21.

Анализ результатов показывает, что меры по установке АЭ и ВПП в кабине обеспечивают снижение УЗД в ней от 5 до 15 дБ в нормируемом диапазоне частот, снижение УЗ при этом достигает 10 дБА, при использовании кожуха на источник шума снижение шума в кабине достигает: УЗД на 15-20 дБА во всём нормируемом диапазоне частот, УЗ - 21 дБА.

уро»«ж 1711« а йвти тиапи Ю-2

Рис. 21. Результаты натурной проверки предложенных рекомендаций 1 - до модернизации, 2 - после модернизации, 3 - после модернизации с ограждением № 2

Применяемые меры в комплексе позволили снизить шум в кабине в четыре раза по субъективному ощущению громкости. Рекомендации были приняты для внедрения заводом-изготовителем.

Для основных типов строительных машин с шумовиброактивными рабочими органами были разработаны звукоизолирующие ограждения, примеры некоторых из них показаны на рис. 22-23. Данные по снижению внешнего шума на дизель-молоте, сваебойной машине баровой грунторез-ной машине приведены в табл. 8. Получено, что снижение УЗ на 12-14 дБА, а УЗД от 2 до 15 дБ в нормируемом диапазоне частот. Ограждающие конструкции внедрены на машинах эксплуатируемых МО-19.

Рис. 22. Схема установки акустического экрана на рабочем органе дизель-молота на базе крана МЭК-251

Рис. 23. Схема установки акустического экрана на рабочем органе баровой грунторезной машины БГМ-1

Спектры внешнего шума строительно-дорожных машин на рабочем режиме

Таблица 8

Марка машины Наличие шумоза-щиты Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах частот, Гц УЗ, дБА Примечание

31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Дизель-молот на кране МПС-30 Без ш/з* 87 82 86 87 93 94 94 85 85 99 -

Ш/з установлена 87 84 79 78 84 83 79 69 71 86 Замкнутая кон-струк-ция из ЗП матов

Сваебойная машина Без ш/з 89 94 93 93 91 90 92 92 92 99 -

Ш/з установлена 89 96 86 84 82 79 77 76 78 86 Замкнутая конструкция из ЗП матов

Баровая грунто-резная Без ш/з 77 86 83 76 75 76 77 75 65 81 -

Ш/з установлена 77 88 82 74 70 68 68 65 56 74 Замкнутая конструкция из брезента

* - шумозащита.

Основное внедрение результатов диссертации осуществлялось известной зарубежной фирмой-производителем СДМ. Полученные результаты были использованы в разрабатываемых руководящих технических материалах, при проектировании новых СДМ, при их модернизации по факторам шума. В результате удалось достигнуть снижения внешнего шума на 3-5 дБА, а шума в кабине на 2-4 дБА.

Основные результаты работы и выводы

1. Исследованы акустические характеристики 33 строительно-дорожных машин различного назначения и конструктивного исполнения. Получены гистограммы распределения УЗ исследованных машин: наружный шум почти 40% машин не превышает 80 дБ А, 40% машин имеют характеристики 81-90 дБА; шум в кабинах и на рабочих местах более 20% машин превышает 90 дБА, шум почти 60% находится в диапазоне 75-90 дБА.

2. Разработана классификация строительно-дорожных машин по степени их шумности; все машины разбиты на 9 классов от акустически комфортных машин (шум в кабине до 60 дБА, а внешний до 70 дБА) до невыносимо шумных машин (свыше 105 и свыше 110 дБ А). Получено, что около 80% исследованных машин по степени шумности относятся к I-VI классам шумности; машины классов шумности IV-IX имеют шумовиброактивные органы.

3. Выполнены исследования основных источников шума, а также особенностей процессов шумообразования в источнике. Разработана классификация источников по степени их шумности (I-VI классы) и по функционально-конструктивному исполнению ИШ (I-III группы). Исследование процессов шумообразования, а также полученные характеристики спектров шума основных источников (средне-высокочастотные) позволяют рекомендовать в качестве основной меры по снижению шума на строительно-дорожных машинах - установку звукоизолирующих ограждений.

4. Выполнены исследования особенностей шумообразования на взры-вогенераторной установке. Из физических соображений обосновано отсутствие затухающих пульсаций облака взрывных газов около г = rt:n и их дальнейшее расширение при г > гкр. Предложена струйная модель движения газов при г > гкр на основании которой доказана определяющая роль закономерностей турбулентного смешения воздуха и газов на движение последних и получена количественная оценка звуковой мощности, излученной зоной смешения: Lm =127...153 дБ. Получены аналитические выражения для расчета октавных и интегральных уровней давления последовательности УВ, доказана их независимость от частоты взрывов. Предложена полуэмпирическая формула для расчета приведенного радиуса заряда ЖВС, предложен метод акустического контроля качества взрывов, обоснована возможность проведения достоверных измерений шума обычным шумомером (на высокой взрывной частоте).

5. Разработаны основные расчетные схемы для внешнего и внутреннего звуковых полей, получены математические модели, описывающие образование внешнего и внутреннего звуковых полей с учётом акустической мощности источников, расстояния от источника до рас-

чётной точки, акустических свойств и характера звукового поля замкнутого объёма, из которого излучается звук; звукоизоляции, площади ограждающих панелей и их ориентации в пространстве, расположения источника звука, звукопоглощения отражающей поверхности; звукопоглощающих свойств и геометрических размеров капота и кабины, расстояния от источника до кабины; дифракционных свойств кабины, размеров излучателей звука, расположения источника в пространстве, звукопоглощающих свойств ограждающих конструкций и дифракции звука через их элементы. Полученные выражения стали основой для совершенствования методов расчета шума, которые были выполнены для 12 типов строительно-дорожных машин различного конструктивного исполнения.

6. С использованием современной нормативно-методической документации (ГОСТы, стандарты ИСО) были разработаны методики по определению внешнего и внутреннего шума испытываемых машин, определению акустических характеристик источников шума в натурных условиях, а также характеристик звукопоглощения замкнутых объемов и звукоизоляции элементов ограждений в натурных условиях; разработан стенд для испытания ограждающих конструкций различных размеров, формы и конструктивного исполнения с использованием искусственного источника шума.

Для обработки результатов измерений использованы стандартные методики; погрешность измерения акустических характеристик шума машин не превышает 1-2 дБ А (при доверительной вероятности 0,95); погрешность определения эффективности шумозащитных конструкций при доверительной вероятности 0,68, при числе измерений п = 3 не превышает 2-4 дБА.

7. Реализация результатов научных исследований выполнялась путем расчетов образования звуковых полей. Расчеты по вкладу источников во внешнее и внутреннее звуковые поля, а также расчеты вклада звуковой вибрации в процессы шумообразования в кабинах методом конечных элементов были выполнены на примере 6-ти типов строительно-дорожных машин (бульдозер, погрузчик, погрузчик-экскаватор, автогрейдер, виброкаток и спецназначения). На примере исследованных машин показаны преимущества разработанного метода, позволяющего выделить превалирующие источники, а также разработать научно обоснованные мероприятия по шумозащите.

8. Выполнена проверка разработанного метода расчета, которая показала, что в кабинах и во внешнем звуковом поле в диапазоне частот ль 63 Гц до 8000 Гц отклонение рассчитанных УЗД от экспериментальных в основном не превышает ±4 дБ, а УЗ - 3 дБА.

9. На основании выполненных исследований разработаны общие рекомендации по снижению внешнего и внутреннего шума на строительно-дорожных машинах. Внешний шум: применение ограждающих конструкций на рабочие органы, увеличение звукоизоляции ка-

пота, применение звукопоглощения, ликвидация открытого проема в нижней части капота, уменьшение шума вентилятора. Снижение шума в кабине: увеличение звукоизоляции пола и перегородки между капотом и кабиной, увеличение эффективности глушителей шума выпуска ДВС, применение звукопоглощения в кабине и под капотом. Наибольший эффект достигается применением звукоизоляции и звукопоглощения в звукоизолирующих кабинах, звукоизолирующих капотах, установкой ЗИ ограждающих конструкций на РО, вибро-поглощающих покрытий на панелях кабины ВГ установки.

10. Выполнены исследования акустических свойств основных штатных ограждающих конструкций шумозащиты СДМ: получены значения звукопоглощения и звукоизоляции звукоизолирующих капотов и кабин, показаны пути их совершенствования и возможный эффект шумоглушения.

11. Выполнены исследования эффективности шумозащиты ограждающих конструкций на ШВА рабочих органах, определена связь акустической эффективности этих конструкций с их материалом, формой и размерами.

12. Проверка и внедрение разработанных рекомендаций были выполнены на взрывогенераторной установке, баровой грунторезной и сваебойной машинах, а также на дизель-молоте. В основном шумозащи-та осуществлялась ЗИ ограждениями различного конструктивного исполнения (плоские акустические экраны, кожухи, пространственные звукоизолирующие ограждения, модернизированные панели кабины). Применением этих конструкций удалось заметно (от 10 до 20 дБ А) снизить шум, как на рабочих местах, так и в окружающей среде. Конструкции шумозащиты технологичны, просты в изготовлении и приняты для внедрения заводом-изготовителем, фирмой-производителем СДМ, мостоотрядом МО-19.

Основное содержание диссертации отражено в следующих 43 работах:

1. Элькин Ю.И. Испытание циклонноцепного макета глушителя с системой охлаждения на передвижной взрывогенераторной установке ВН-2// Механизация горнопроходческих работ: Сб. науч.тр./ ЦНИИ-подземмаш. — М., 1982.-е. 159-165.

2. Элькин Ю.И., Иванов Н.И., Вельбель A.M., Шевелев JI.H. Влияние особенностей шумообразования при взрывной работе взрывогенера-торных установок на звукоизоляцию кабины машиниста. // Механизация проходки горных выработок: Сб.науч.тр./ ЦНИИ подземмаш. -М., 1984.-е. 190-194.

3. Элькин Ю.И., Новак A.B. Исследование звукового поля, создаваемого взрывогенератором// Новые машины и оборудование для механизации горнопрходческого оборудования: Сб.науч.тр./ ЦНИИподзем-маш. — М., 1986.-е. 170-180.

4. А.С. 1213185 СССР. Устройство для шумопылегазоподавления (и его варианты) / Макаев А.М., Элькин Ю.И., Яковлев Е.Н., Ленин В.А., ЦНИИподземмаш (СССР). - Опубл. Бюл. №7,1986 г.

5. Куклин Д.А., Курцев Г.М., Элькин Ю.И. Методика акустических испытаний строительных дорожных машин. Первая Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 17-18 октября 2001 г. Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2001. - с. 82-86.

6. Куклин Д.А., Курцев Г.М., Элькин Ю.И. Расчет внешнего шума строительных дорожных машин. Первая Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 17-18 октября 2001 г. Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2001. - с. 87-94.

7. Элькин Ю.И. Защита от шума на самоходных взрывогенераторных установках. Первая Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 1718 октября 2001 г. Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2001.-с. 140-143.

8. Элькин Ю.И., Курцев Г.М. Выбор расчетных схем и математическое описание процессов шумообразования строительно-дорожных машин с шумовиброактивными органами. Вторая Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 17-18 октября 2002 г. Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2002. - с. 338-416.

9. Иванов Н.И., Куклин Д.А., Элькин Ю.И. Теоретическое описание процессов образования внешнего и внутреннего звуковых полей строительно-дорожных машин. Вторая Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 17-18 октября 2002 г. Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2002. -с.318-337.

10. Nickolay Ivanov, David Copley, Gennady Kurtzev, Yury Elkin, Séparation of noise source contributions into exterior and interior sound fields of a vibratory compacter using empirical and experimental data, Proceedings of the Eleventh International Congress on Sound and Vibration, St. Petersburg, Russia, 5-8 July, 2004, vol. 4, p. 2093-2106.

11. Куклин Д.A., Курцев Г.М., Элькин Ю.И. Разработка рекомендаций по снижению шума погрузчика-экскаватора. Вторая Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 17-18 октября 2002 г. Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2002. - с. 307-317.

12. Куклин Д.А., Курцев Г.М., Элькин Ю.И. Выбор расчетных схем и математическое описание процессов шумообразования погрузчика-экскаватора. Вторая Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике»,

СПб, 17-18 октября 2002 г. Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ,: 2002. - с.286-306.

13. Yu. Elkin, N. Ivanov, G, Ponomarenko, Noise control in self-propelled blast generator installations, Proceedings of the Ninth International Congress on Sound and Vibration, Orlando, Florida, USA, 8-11 July, 2002 (on CD-ROM).

14. Куклин Д.А., Курцев Г.М., Элькин Ю.И. Разработка рекомендаций по снижению шума погрузчика. Вторая Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 17-18 октября 2002 г. Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2002. - с. 274-285.

15. Куклин Д.А., Курцев Г.М., Элькин Ю.И. Исследование снижения внутреннего шума строительно-дорожных машин при разделении вклада источников шума в процессы шумообразования. "Известия самарского научного центра российской академии наук", специальный выпуск «ELPIT-2005», том 2, с. 121-127.

16. Куклин Д.А., Курцев Г.М., Элькин Ю.И. Выбор расчетных схем и математическое описание процессов шумообразования погрузчика. Вторая Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 17-18 октября 2002 г. Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2002. -с. 253-273.

17. Элькин Ю.И. Характеристика шума строительно-дорожных машин. "Безопасность жизнедеятельности", № 10, 2005, с. 19-20.

18. Элькин Ю.И., Куклин Д.А., Курцев Г.М. Выбор расчетных схем и математическое описание процессов шумообразования бульдозера. Вторая Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 17-18 октября 2002 г. Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2002. -с. 222-239.

19. Элькин Ю.И. Расчеты ожидаемой шумности строительных машин с шумовиброактивными рабочими органами. Вторая Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 17-18 октября 2002 г. Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2002. - с. 204-221.

20. Савельев Е.В., Элькин Ю.И. Классификация строительно-дорожных машин и машин специального назначения по степени их шумности. Вторая Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 17-18 октября 2002 г. Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2002. -с. 123-134.

21. Тюрина Н.В., Элькин Ю.И. Расчёт эффективности акустических экранов сложной формы. "Известия самарского научного центра российской академии наук", специальный выпуск «ELPIT-2005», том 2, с. 86-88.

22. Иванов Н.И., Элькин Ю.И. Экспериментальное исследование ограждений для снижения шума источников на строительных машинах. Третья Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 23-24 октября 2003 г. Сб. трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2003. - с. 11-30.

23. Дробаха М.Н., Элькин Ю.И. Исследования глушителей шума выпуска ДВС. Третья Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 2324 октября 2003 г. Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2003.-е. 47-65.

24. Yu. I. Elkin, Classification of construction machines considering their noise emissions, Proceedings of the Tenth International Congress on Sound and Vibration, Stockholm, Sweden, 7-10 July, 2003, vol. 9, p. 4967-4973.

25. Иванов Н.И., Куклин Д.А., Курцев Г.М., Элькин Ю.И. Выбор расчетных схем и математическое описание процессов шумообразова-ния виброкатка. Третья Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 23-24 октября 2003 г, Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2003.-с. 165-181.

26. Nickolay I. Ivanov, Yury I. Elkin, The theoiy and practice of noise reduction on transportation vehicles, Proceedings of the 7-th International Symposium "Transport Noise and Vibration", St. Petersburg, Russia, June 810,2004 (on CD-ROM).

27. Иванов Н.И., Курцев Г.М., Элькин Ю.И. Расчёт и снижение шума в кабинах строительно-дорожных машин и тракторов. Третья Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 23-24 октября 2003 г. Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2003. - с. 206-229.

28. Иванов Н.И., Курцев Г.М., Элькин Ю.И. Шум в кабинах строительно-дорожных машин и тракторов. "Безопасность жизнедеятельности", №10, 2005, с.10-15.

29. Элькин Ю.И. Определение вклада звуковой вибрации в процессы шумообразования транспортных машин методом конечных элементов. «Безопасность жизнедеятельности», № 8,2005, с. 19-22.

30. Иванов Н.И., Куклин Д.А., Курцев Г.М., Элькин Ю.И. Выбор расчетной схемы и математическое описание процессов шумообразования внешнего звукового поля автогрейдера. Третья Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 23-24 октября 2003 г. Сб. трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2003. - с. 257-266.

31. Natalia Tyurina, Yuiy Elkin, Investigation of efficiency of vehicles noise reduction providing by shielding constructions, Proceedings of the Eleventh International Congress on Sound and Vibration, St. Petersburg, Russia, 5-8 July, 2004, vol. 4, p. 2177-2182.

32. Иванов Н.И., Куклин Д.А., Курцев Г.М., Элькин Ю.И. Выбор расчетной схемы и математическое описание процессов шумообразова-ния внутреннего звукового поля в кабине автогрейдера. Третья Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 23-24 октября 2003 г. Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2003. - с. 267-277.

33. Никитин Д.А., Элькин Ю.И. Расчеты вклада звуковой вибрации методом конечных элементов. Третья Всероссийская школа семинар с международным участием «Новое в теоретической и прикладной акустике», СПб, 23-24 октября 2003 г. Сборник трудов / под ред. Н.И. Иванова. БГТУ.: 2003. - с. 278-303.

34. Элькин Ю.И. Классификация строительно-дорожных машин по степени шумности. "Строительные и дорожные машины", № 11, 2005, с. 27-28.

35. Иванов Н.И., Курцев Г.М., Элькин Ю.И. Особенности шумообразо-вания в кабинах строительно-дорожных машин. "Строительные и дорожные машины" № 12,2005, с. 8-12.

36. Куклин ДА., Элькин Ю.И. Разработка рекомендаций по снижению внешнего шума строительно-дорожной машины на примере погрузчика. "Известия самарского научного центра российской академии наук", специальный выпуск «ELPIT-2005», том 2, с. 128-131.

37. Иванов Н.И., Курцев Г.М., Элькин Ю.И. Расчёт шума в кабинах строительно-дорожных машин и тракторов. "Известия самарского научного центра российской академии наук", специальный выпуск «ELPIT-2005», том 2, с. 132-137.

38. Иванов Н.И., Тюрина Н.В., Элькин Ю.И. Исследования эффективности малых акустических экранов сложной формы для снижения шума транспортных машин. "Известия самарского научного центра российской академии наук", специальный выпуск «ELPIT-2005», том 2, с. 138-141.

39. Элькин Ю.И. Классификация строительно-дорожных машин по шумности. "Известия самарского научного центра российской академии наук", специальный выпуск «ELPIT-2005», том 2, с. 142-145.

40. Элькин Ю.И. Использование численных методов для определения структурной составляющей шума в кабинах транспортных машин. "Строительные и дорожные машины", № 1,2006, с. 42-48.

41. Yu. Elkin, N. Ivanov, D. Copley, G. Kurtsev, Cab noise generation and noise control in construction machinery, Proceedings of the Twelfth International Congress on Sound and Vibration, St. Petersburg, Russia, 11-14 July, 2005, (CD-ROM).

42. Элькин. Ю.И. Снижение шума строительно-дорожных машин. СПб., Издательский центр БГТУ, 2005 г., 182 с.

43. Грибов С.А., Иванов Н.И., Минина H.H., Куклин Д.А., Тюрина Н.В., Элькин Ю.И. Снижение шума при строительстве. "Безопасность жизнедеятельности", № 8,2005, с. 22-25.

В печать 14.04.2006. Объем 2.0 усл.п.л. Формат 60x84/16

Заказ № 902. Тираж 140 экз.__

Типография Балтийского государственного технического университета Адрес университета: 190005 Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская, 1

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 Состояние проблемы и постановка задач исследования

1.1 Строительно-дорожные машины: назначение, классификация, источники шума

1.2 Нормы внешнего и внутреннего шума строительно-дорожных машин

1.3 Характеристики внешнего и внутреннего шума строительно-дорожных машин

1.4 Процессы шумообразования на строительно-дорожных машинах

1.5 Расчеты воздушного шума на строительно-дорожных машинах

1.6 Расчеты структурного звука

1.7 Методы и средства защиты от шума и звуковой вибрации на строительно-дорожных машинах 44 Выводы по главе и постановка задач исследования

ГЛАВА 2 Акустические характеристики и источники шума строительно-дорожных машин

2.1 Исследование акустических характеристик и классификация строительно-дорожных машин по степени их шумности

2.2 Оценка влияния шумовиброактивных рабочих органов на шумовую экспозицию СДМ. Разделение источников шума

СДМ по их функционально-конструктивному исполнению

2.3 Акустические характеристики базовых источников шума 66 2 31 Общие сведения

2.3.2 Характеристики шума выпуска

2.3 3 Характеристики шума всасывания

2.3.4 Характеристики шума источников, расположенных под капотом

2.3.5 Характеристики шума вентилятора

2.3.6 Характеристики шума гидравлики

2.4 Акустические характеристики шумовиброактивных органов и движителей механического типа

2 4 1 Общие положения

2 4.2 Характеристики шума гусениц

2.4.3 Шум фрезы

2.4.4 Шум вибромолота

2.4.5 Шум вибровальца

2.4.6 Основные закономерности в шумообразовании работа органов

2.5 Исследование специальных источников шума взрывной процесс)

2.5.1 Общие полоэ/сения

2.5.2 Теория шумообразования

2.6 Классификация источников шума строительно-дорожных машин 84 Выводы по главе

ГЛАВА 3 Теоретическое описание процессов образования внутреннего и внешнего звуковых полей строительно-дорожных машин

3.1 Основные допущения и границы расчётов

3.2 Разработка расчетных схем

3.3 Расчёты звука во внешнем звуковом поле 99 3.4. Расчёты звука на рабочих местах

Выводы по главе

ГЛАВА 4. Расчеты вклада источников шума в образование звуковых полей на различных типах строительно-дорожных машин

4.1 Общие положения

4.2 Аналитические модели расчета ожидаемого шума в кабинах и на открытых рабочих местах исследуемых машин

4 2 1 Сваебойная машина Junttan рт 25 HD

4 2 2 Гусеничный бульдозер D5M

4.2.3 Погрузчик 962 G

4.2.4 Погрузчик-экскаватор 438 С

4.2.5 Вибрационный каток Dynapac СС

4.2.6 Асфальтоукладчик Vogele Super 165 4 2.7 Вибрационный каток Dynapac С С

4.2.8 Дизель-молот на базе крана МЭК

4.2.9 Дорожная фреза Wirtgen DC

4.2.10 Баровая грунторезная машина БГМ-1 172 4 2.11 Автогрейдер 140 Н 174 4 2 12 Виброкаток 563 CS 175 4 2.13 Взрывогенераторная установка ВН

4.3 Аналишческие модели расчета внешнего шума исследуемых машин

4.3.1 Сваебойная машина Junttan рт 25 HD

4.3 2 Гусеничный бульдозер D5M

4.3.3 Погрузчик 962 G

4.3.4 Погрузчик-экскаватор 438 С 194 4 3.5 Вибрационный каток Dynapac СС

4.3.6 Асфальтоукладчик Vogele Super

4.3.7 Вибрационный каток Dynapac СС

4.3.8 Дизель-молот на базе крана МЭК

4.3.9 Дорожная фреза Wirtgen 2100 DC

4.3.10 Грунторезная баровая машина БГМ 201 4 3 11 Автогрейдер 140 Н 202 4 3 12 Виброкаток 563 CS

Выводы по главе

ГЛАВА 5. Методические основы экспериментальных исследований

5.1 Общие положения

5.2 Измерения внешнего и внутреннего шума строительно-дорожных машин

5.2.1 Определение внешнего шума

5.2 2 Измерение шума в кабинах

5.3 Определение акустических характеристик и источников шума 217 53 1 Общие положения

5.3.2 Шум выпуска

5.3.3 Шум всасывания

5.3.4 Шум источников под капотом

5.3.5 Шум вентилятора

5.3.6 Шум гусениц

5.3 7 Шум вибровальца

5.4 Определение акустических характеристик конструкций машин в натурных условиях

5.4.1 Методика определения звукопоглощения в замкнутых объемах

5.4.2 Методика определения звукоизоляции ограждающих конструкций

5.5 Стенд для исследования эффективности звукоизолирующих конструкций

5.6 Стенд для исследования особенностей шумообразования и эффективности шумозащиты в замкнутом объеме при взрывном процессе

5.7 Определение уровней вибрации кабины С ДМ

5.8 Обработка результатов экспериментов 229 Выводы по главе

ГЛАВА 6. Реализация результатов исследований путем определения вкладов от разных источников шума. Проверка точности акустических расчётов на СДМ различных типов

6.1 Общие положения

6.2 Гусеничный бульдозер D5M 234 6 2.1 Внешний шум 234 6 2.2 Шум в кабине 236 6 2.3 Вклад звуковой вибрации в кабину 238 62 4 Требования и рекомендации по шумозащите

6.3 Погрузчик-экскавагор 438 С 244 6 3.1 Внешний шум

6.3.2 Шум в кабине

6.3.3 Вклад звуковой вибрации в кабину

6.3.4 Требования и рекомендации по шумозащите

6.4 Колесный погрузчик 962 G 254 6 4.1 Внешний шум 254 6.4.2 Шум в кабине 256 6 4.3 Вклад звуковой вибрации в кабину 259 6.4.4 Требования и рекомендаг^ии по шумозащите

6.5 Автогрейдер 140 Н 264 6 5.1 Внешний шум 264 6.5 2 Шум в кабине

6 5.3 Вклад звуковой вибрации в кабину

6.5 4 Требования и рекомендации по шумозащите

6.6 Виброкаток563 CS 275 6.6.1 Внешний шум 275 6 6 2 Шум в кабине 277 6 6.3 Вклад звуковой вибрации в кабину 279 6 6 4 Требования и рекомендации по шумозащите 284 6.1 Проверка метода расчёта ожидаемой шумности 286 6 7.1 Расчеты внешнего шума 286 6 7.2 Расчеты шума в кабинах

Выводы по главе

ГЛАВА 7. Разработка, исследование и апробация шумозащиты

7.1 Рекомендации по шумовиброзащите на строительно-дорожных машинах

7.2 Акустические свойства звукоизолирующих кабин и капотов

7.2.1 Общие положения

7.2.2 Характеристики звукопоглощения капотов и кабин

7.2.3 Характеристики звукоизоляции капотов и кабин 308 13 Исследование акустических свойств ограждающих конструкций на рабочих органах С ДМ 314 731 Влияние материалов на эффективность ограждающих конструкций

7.3 2 Влияние размеров на эффективность ограждающих конструкций 318 7.3 3 Влияние формы ограждения на его эффективность 326 7.3 4 Изменение характера внешнего звукового поля от формы ограждающих конструкций

1А Разработка конструкций звукоизолирующих ограждений рабочих органов 334 7.5 Апробация разработанных рекомендаций и конструкций шумозащиты

7.5.1 Снижение шума на самоходной взрывогенераторной установке

7.5.2 Применение звукоизолирующих ограждений и акустических экранов для снижения внешнего шума и шума на рабочих местах строительно-дорожных машин 342 Выводы по главе

Акустика - одна из самых древнейших областей знания, акустика - это наука о звуке. Она зародилась как музыкальная, основателями которой были великий греческий математик Пифагор и великий греческий философ Аристотель. Но по мере развития и усложнения цивилизации границы акустики расширялись, предметом акустики стали распространение звуковых волн в различных средах, речь, генерация звука источниками и пр. В её развитии приняли участие великие и выдающиеся учёные: Леонардо да Винчи, Г. Галилей, Р. Гук, И. Ньютон, О. Френель, Г. Юнг, Г. Гельмгольц, Дж. Рэлей, У. Сэбин, Г. Бэлл, Ш. Эдисон, Дж. Лайтхилл, Л.М. Бреховских и др. В начале XX века появился новый раздел акустики - виброакустика - наука о борьбе с шумом. Шум - настоящее бедствие машинной цивилизации. Шум - чума XX века, как образно выразился великий учёный Л. Пастер. Под действием повышенного шума к началу XXI столетия находится каждый второй житель Земли, шум - причина многих заболеваний и дискомфорта в городах. Проблема защиты от шума - важная научная и практическая проблема, в решении которой заняты сотни тысяч человек, решению этой проблемы посвятили свои труды выдающиеся учёные И.И. Клюкин, Е.Я. Юдин, Г.Л. Осипов, М.С. Седов, Б.Д. Тартаковский, В.И. Заборов, А.С. Никифоров, В.Т. Ляпунов,

A.Г. Мунин, Л.Л. Мясников, сэр Дж. Лайтхилл, М. Крокер, Л. Беранек, М. Хекл, 3. Маекава, У. Куртце, Е. Скучик, Э.Л. Мышинский, Ю.П. Щевьев,

B.Ю. Кирпичников, Ю.А. Круглов, К.В. Фролов и др.

Проблема борьбы с шумом становится всё более актуальной. В новых условиях развития рыночных отношений обязанность каждого производителя продукции, создающей шум, предпринять эффективные меры по его снижению в соответствии с действующими нормами. Это является обязательным требованием глобального рынка по обеспечению совместимости новой продукции с требованием защиты окружающей среды и обеспечения безопасности работающих.

Основными источниками шума являются средства транспорта (в основном автомобили), силовые установки, системы вентиляции, электрифицированный инструмент и т.д. Одним из наиболее распространённых источников являются также и строительно-дорожные машины, в обслуживании которых заняты сотни тысяч человек. Строительно-дорожные машины (СДМ) заняты в многочисленных видах работ в городах и населённых пунктах (прокладка дорог и коммуникаций, сооружение зданий, выполнение работ по благоустройству и т.д.), где они являются заметным источником акустического загрязнения. Таким образом, проблема защиты от шума СДМ имеет двойственный характер - это проблема защиты обслуживающего персонала (операторов) СДМ и проблема снижения шума от работающих машин в окружающей среде.

Шум в кабинах СДМ и в окружающей среде зависит от типа машин, интенсивности её источников, характера выполняемой работы, года выпуска и т.д. Уровни звука на рабочих местах операторов СДМ, эксплуатирующихся в нашей стране в основном лежат в диапазоне 75-90 дБА (при норме 80 дБА), что говорит об актуальности снижения шума. Внешний шум машин характеризуется уровнями 80-95 дБА (на расстоянии 7,5 м) при норме шума в жилой застройке 55 дБА (в дневное время), и 45 дБА (в ночное время), что не позволяет использовать большинство СДМ для работы в городах ночью, а в дневное время вводить определённые ограничения.

В области виброакустики СДМ ведутся исследования, сложились научные школы, среди которых наибольшую известность имеет школа под руководством д.т.н. проф. Н.И. Иванова. Вопросами шумозащиты на СДМ (и близких к ним типах машин) посвятили исследования Г.М. Курцев, Л.Ф. Дроздова, В.Я. Балакирев, В.И. Поварков, Д.А. Куклин, В.М. Куликов, Ю.Ф. Устинов, В.Ю. Кирпичников, В.А. Казаков и др. Большую работу по снижению шума СДМ ведут известные фирмы «Caterpillar», «Komatsu», «Volvo» и др. Основное направление работ здесь - разработки шумозащиты путем проведения специальных экспериментов без глубоких научных обобщений акустических процессов.

В последние 30-40 лет наблюдается тенденция ужесточения норм шума в т.ч. и на СДМ. Так норма внешнего шума СДМ ужесточилась на 10-12 дБА (за рубежом), а норма шума на рабочих местах на 5 дБА (в нашей стране). Ужесточение норм шума, появление новых строительных технологий, увеличение производительности и мощности СДМ потребовало выполнения новых исследований в области борьбы с шумом, в том числе уточнения методов расчёта ожидаёЧюй шумности, разработки методов разделения вклада источников шума, разработки новых и уточнения имеющихся расчётных схем и математических моделей шумообразования, широкой проверки получаемых результатов на разнообразных типах машин, разработки и апробации новых средств шумозащиты. Заметим, что если раньше, когда шум СДМ отличался более высокими уровнями, шумо-защита могла быть выполнена, минуя научные исследования (интуитивно, по образцам менее шумных машин и т.д.), то в настоящее время, когда идёт массовое снижение шума СДМ, шумозащита для менее шумных машин зачастую не может быть осуществлена без проведения специальных исследований. Это объясняется сложностью процессов шумообразования, когда вклад различных источников в процессы шумообразования становится близким друг к друг у и выявить один источник на фоне других (для снижения его вклада) представляется весьма затруднительным.

Цель работы: развитие научных основ оценки процессов шумообразования и снижения шума на СДМ различных типов.

Научная новизна:

1. Разработка комплекса расчётных схем и математических моделей шумообразования на СДМ различных типов.

2. Разработка расчетного метода определения вклада различных источников в процессы образования внутреннего и внешнего звуковых полей СДМ.

3. Разработка метода расчёта эффективности и выбора ограждающих конструкций СДМ.

4. Классификация СДМ и источников шума по степени шумности и процессам шумообразования.

5. Разработка теоретических положений генерации шума при взрывном источнике возмущения.

Практическая полезность:

1. Получены акустические характеристики основных типов СДМ и их источников.

2. Разработаны рекомендации по снижению шума СДМ.

3. Установлена связь акустических характеристик ограждающих конструкций с их конструктивным исполнением.

4. Разработаны ограждающие конструкции шумозащиты рабочих органов СДМ.

5. Определены параметры вклада источников воздушного шума для основных типов СДМ во внешнее и внутреннее звуковые поля.

6. Определены параметры вклада звуковой вибрации во внутренние поля исследуемых СДМ.

7. Получены практические результаты снижения шума на СДМ на основании предложенных рекомендаций.

Внедрение результатов исследования: в научно технической документации, при разработке конструкций СДМ известной зарубежной фирмы, на отдельных типах СДМ.

Апробация работы: Материалы диссертации доложены: в лаборатории борьбы с шумом и вибрацией ИГД им. А.А. Скочинского (г. Люберцы, 1985 г.), в научно-исследовательской группе №2 Военно-инженерной академии им. В.В. Куйбышева (г. Москва, 1985 г.), на научно техническом семинаре Северо-Кавказского научного центра высшей школы (г. Новочеркасск, 1985 г.), на заседании кафедры охраны труда Ленинградского механического института (г. Ленинград, 1986 г.), на секции учёного совета ЦНИИПОДЗЕММАШ (г. Москва, 1987 г.), на семинаре «Борьба с шумом и звуковой вибрацией» научного совета по акустике АН СССР (г. Москва,

1987 г.), секции научно-технического совета Государственного Макеевского научно-исследовательского института по безопасности работ в горной промышленности (г. Макеевка, 1987 г.), научно-техническом семинаре по борьбе с шумом и вибрацией в строительстве (Ленинград, 1989 г.), научно-практической конференции «Акустическая экология-90» (Ленинград 1990 г.), заседание семинара № 7 «Научные и технические проблемы в области экологии» второй Петербургской международной конференции «Научные и технологические парки» (Санкт-Петербург, 1991 г.), научно-практической конференции «Промышленная экология-97» (Санкт-Петербург, 1997 г.), четвёртой Всероссийской научно-практической конференции «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности» (Санкт-Петербург, 1999 г.), Первой, Второй, Третьей Всероссийских школах семинарах «Новое в теоретической и прикладной акустике» (Санкт-Петербург, 2001, 2002, 2003 гг.), The 4th International Symposium «Transport Noise-2002» (St. Petersburg, 2002), the 9th International Congresses on Sound and Vibration (USA, 2002), 10th International Congresses on Sound and Vibration (Sweden, 2003), 11th International Congresses on Sound and Vibration (Russia, 2004) and 12th International Congresses on Sound and Vibration (Portugal, 2005), Второй Международной научно-технической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов ELPIT 2005» (Тольятти, 2005 г), заседаниях кафедры «Экология и БЖД» БГТУ «ВОЕНМЕХ» (Санкт-Петербург, 2002, 2003, 2004 и 2005 гг.), научно-практической конференции с международным участием «Защита населения от повышенного шумового воздействия» (Санкт-Петербург, 2006 г).

По теме диссертации опубликовано 43 печатных работы, в том числе монография объёмом 7 п.л. и получено 1 авторское свидетельство.

На защиту выносятся:

- расчётные акустические модели внутреннего и внешнего звуковых полей СДМ;

- математическое описание образования внутреннего и внешнего звуковых полей для различных расчётных схем СДМ, в т.ч. СДМ со взрывным источником;

- расчетные методы определения вклада источников воздушного шума основных типов СДМ;

- классификации акустических характеристик и источников шума СДМ;

- выполнение расчётов по определению вклада источников шума во внутреннее и внешнее звуковые поля основных типов СДМ;

- определение акустических характеристик источников шума основных типов СДМ;

- определение акустических характеристик основных конструкций шу-мозащиты СДМ;

- разработка рекомендаций по снижению шума различных типов СДМ;

- разработка ограждающих шумозащитных консгрукций и исследование их эффективности на СДМ различных типов.

Автор выражает признательность научному консультанту проф. Н.И. Иванову за консультации и неизменную поддержку, моим коллегам Г.М. Курцеву, Д.А. Куклину, A.M. Вельбелю и сотрудникам кафедры «Экология и БЖД» БГТУ «ВОЕНМЕХ» за помощь в работе.

Выводы по главе

1. На основании выполненных исследований разработаны общие рекомендации по снижению внешнего и внутреннего шума на строительно-дорожных машинах. Внешний шум: применение ограждающих конструкций на рабочие органы, увеличение звукоизоляции капота, применение звукопоглощения, ликвидация открытого проема в нижней части капота, уменьшение шума вентилятора. Снижение шума в кабине: увеличение звукоизоляции пола и перегородки между капотом и кабиной, увеличение эффективности глушителей шума выпуска ДВС, применение звукопоглощения в кабине и под капотом. Наибольший эффект достигается применением звукоизоляции и звукопоглощения в звукоизолирующих кабинах, звукоизолирующих капотах, звукоизолирующих ограждающих конструкциях на рабочие органы.

2. Получены характеристики звукопоглощения в замкнутых конструкциях: значение коэффициента звукопоглощения кабин на низких частотах 0,07-0,13, на высоких - 0,2-0,25; капотов соответственно 0,07-0,15 и 0,2-0,25, при этом с увеличением частоты значения коэффициента звукопоглощения монотонно возрастают. При увеличении звукопоглощения в 1,5-2 раза может быть достигнута добавочная эффективность 2-4 дБ в среднечастотном диапазоне.

3. Получены значения звукоизоляции элементов ограждения кабин и капотов. Элементы ограждения кабин обладают высокой звукоизоляцией (за очень небольшим исключением), звукоизоляция панелей достигает 35-45 дБ на высоких частотах, а приведенная звукоизоляция кабин достигает 20-40 дБ в диапазоне 63-8000 Гц для всех исследованных кабин. Звукоизоляция ограждений капотов и их приведенная звукоизоляция существенно ниже, чем кабин и не превышает 10-20 дБ в том же частотном диапазоне. Увеличение приведенной звукоизоляции капотов и кабин лежит на пути выявления «слабых» элементов и повышения их звукоизоляции.

4. Выполнены испытания ограждающих конструкций плоской, замкнутой, Г- и П-образной форм из различных материалов. Испытания замкнутых конструкций из различных материалов показали, что эффективность ограждений, начиная с октавной полосы 125 Гц, составляет: для брезентовых ограждений - 2-10 дБ (10 дБ А), для ограждений из звукопоглощающих матов - 7-18 дБ (15 дБА), для металлических ограждений - 2-16 дБ (14 дБА) и для металлических ограждений со звукопоглощением - 5-18 дБ (18 дБ А).

При удвоении площади звукопоглощения П-образных ограждений эффективность ограждения возрастает на 4-5 дБА (3-6 дБ в диапазоне частот 500-8000Гц). Изменение формы ограждения от плоской и далее к Г-образной, П-образной и замкнутой обеспечивает соответственно эффективность: 11, 13, 15 и 16дБА.

5. Проверка и внедрение разработанных рекомендаций были выполнены на взрывогенераторной установке, баровой грунторезной и сваебойной машинах, а также на дизель-молоте. В основном шумо-защита осуществлялась звукоизолирующими ограждениями различного конструктивного исполнения (плоские акустические экраны, кожухи, пространственные звукоизолирующие ограждения). Применением этих конструкций удалось заметно (от 10 до 20 дБА) снизить шум как на рабочих местах, так и в окружающей среде. Конструкции шумозащиты технологичны, просты в изготовлении и приняты для внедрения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Исследованы акустические характеристики 33 строительно-дорожных машин различного назначения и конструктивного исполнения. Получены гистограммы распределения УЗ исследованных машин: наружный шум почти 40% машин не превышает 80 дБ А, 40% машин имеют характеристики 81-90 дБ А; шум в кабинах и на рабочих местах более 20% машин превышает 90 дБА, шум почти 60% находится в диапазоне 75-90 дБА.

2. Разработана классификация строительно-дорожных машин по степени их шумности; все машины разбиты на 9 классов от акустически комфортных машин (шум в кабине до 60 дБА, а внешний до 70 дБА) до невыносимо шумных машин (свыше 105 и свыше 110 дБА).

Получено, что около 80% исследованных машин по степени шумности относятся к I-VI классам шумности; машины классов шумности IV-IX имеют шумовиброактивные органы.

3. Выполнены исследования основных источников шума, а также особенностей процессов шумообразования в источнике. Разработана классификация источников по степени их шумности (I-VI классы) и по функционально-конструктивному исполнению ИШ (I-II1 группы). Исследование процессов шумообразования, а также полученные характеристики спектров шума основных источников (средне-высокочастотные) позволяют рекомендовать в качестве основной меры по снижению шума на строительно-дорожных машинах - установку звукоизолирующих ограждений.

4. Выполнены исследования особенностей шумообразования на взрывогенераторной установке. Из физических соображений обосновано отсутствие затухающих пульсаций облака взрывных газов около г = гкр и их дальнейшее расширение при г > rhp. Предложена струйная модель движения газов при г > гкр на основании которой доказана определяющая роль закономерностей турбулентного смешения воздуха и газов на движение последних и получена количественная оценка звуковой мощности, излученной зоной смешения: Lm= 127.153 дБ. Получены аналитические выражения для расчета октавных и интегральных уровней давления последовательности УВ, доказана их независимость от частоты взрывов. Предложена полуэмпирическая формула для расчета приведенного радиуса заряда ЖВС, предложен метод акустического контроля качества взрывов, обоснована возможность проведения достоверных измерений шума обычным шумомером (на высокой взрывной частоте).

5. Разработаны основные расчетные схемы для внешнего и внутреннего звуковых полей, получены математические модели, описывающие образование внешнего и внутреннего звуковых полей с учётом акустической мощности источников, расстояния от источника до расчётной точки, акустических свойств и характера звукового поля замкнутого объёма, из которого излучается звук; звукоизоляции, площади ограждающих панелей и их ориентации в пространстве, расположения источника звука, звукопоглощения отражающей поверхности; звукопоглощающих свойств и геометрических размеров капота и кабины, расстояния от источника до кабины; дифракционных свойств кабины, размеров излучателей звука, расположения источника в пространстве, звукопоглощающих свойств ограждающих конструкций и дифракции звука через их элементы. Полученные выражения стали основой для совершенствования методов расчета шума, которые были выполнены для 12 типов строительно-дорожных машин различного конструктивного исполнения.

6. С использованием современной нормативно-методической документации (ГОСТы, стандарты ИСО) были разработаны методики по определению внешнего и внутреннего шума испытываемых машин, определению акустических характеристик источников шума в натурных условиях, а также характеристик звукопоглощения замкнутых объемов и звукоизоляции элементов ограждений в натурных условиях; разработан стенд для испытания ограждающих конструкций различных размеров, формы и конструктивного исполнения с использованием искусственного источника шума.

Для обработки результатов измерений использованы стандартные методики; погрешность измерения акустических характеристик шума машин не превышает 1-2 дБА (при доверительной вероятности 0,95); погрешность определения эффективности шумоза-щитных конструкций при доверительной вероятности 0,68, при числе измерений п = 3 не превышает 2-4 дБА.

7. Реализация результатов научных исследований выполнялась путем расчетов образования звуковых полей. Расчеты по вкладу источников во внешнее и внутреннее звуковые поля, а также расчеты вклада звуковой вибрации в процессы шумообразования в кабинах методом конечных элементов были выполнены на примере 6-ти типов строительно-дорожных машин (бульдозер, погрузчик, погрузчик-экскаватор, автогрейдер, виброкаток и спецназначения). На примере исследованных машин показаны преимущества разработанного метода, позволяющего выделить превалирующие источники, а также разработать научно обоснованные мероприятия по шумозащите.

8. Выполнена проверка разработанного метода расчета, которая показала, что в кабинах и во внешнем звуковом поле в диапазоне частот ль 63 Гц до 8000 Гц отклонение рассчитанных УЗД от экспериментальных в основном не превышает ±4 дБ, а УЗ - 3 дБА.

9. На основании выполненных исследований разработаны общие рекомендации по снижению внешнего и внутреннего шума на строительно-дорожных машинах. Внешний шум: применение ограждающих конструкций на рабочие органы, увеличение звукоизоляции капота, применение звукопоглощения, ликвидация открытого проема в нижней части капота, уменьшение шума вентилятора. Снижение шума в кабине: увеличение звукоизоляции пола и перегородки между капотом и кабиной, увеличение эффективности глушителей шума выпуска ДВС, применение звукопоглощения в кабине и под капотом. Наибольший эффект достигается применением звукоизоляции и звукопоглощения в звукоизолирующих кабинах, звукоизолирующих капотах, установкой ЗИ ограждающих конструкций на РО, вибропоглощающих покрытий на панелях кабины ВГ установки.

10. Выполнены исследования акустических свойств основных штатных ограждающих конструкций шумозащиты СДМ: получены значения звукопоглощения и звукоизоляции звукоизолирующих капотов и кабин, показаны пути их совершенствования и возможный эффект шумоглушения.

11. Выполнены исследования эффективности шумозащиты ограждающих конструкций на ШВА рабочих органах, определена связь акустической эффективности этих конструкций с их материалом, формой и размерами.

12. Проверка и внедрение разработанных рекомендаций были выполнены на взрывогенераторной установке, баровой грунторезной и сваебойной машинах, а также на дизель-молоте. В основном шу-мозащита осуществлялась ЗИ ограждениями различного конструктивного исполнения (плоские акустические экраны, кожухи, пространственные звукоизолирующие ограждения, модернизированные панели кабины). Применением этих конструкций удалось заметно (от 10 до 20 дБА) снизить шум, как на рабочих местах, так и в окружающей среде. Конструкции шумозащиты технологичны, просты в изготовлении и приняты для внедрения заводом-изготовителем, фирмой-производителем СДМ, мостоотрядом МО-19.

1. Строительная, дорожная и специальная техника. Краткий справочник, Изд. второе, перераб. и дополн., М.: АО «Профтехника», 1998. - 640 с.

2. Раннев А.В., Полосин М.Д. Устройство и эксплуатация дорожно-строительных машин, М.: ИРПО; Из. Центр «Академия», 2000. -488 с.

3. Поляков В.И. Машины грузоподъемные для строительно-монтажных работ / Поляков В.И., Полосин М.Д. 3 изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1993. - 248 с.

4. Резников И. Г. Виброакустика строительно-дорожных машин: Учеб. пособие / И.Г. Резников; М-во образования Рос. Федерации, Твер. гос. техн. ун-т. Тверь : Твер. гос. техн. ун-т, 1999. - 111 с.

5. Евтюков С. А. Строительно-дорожные машины: Учеб. пособие / С.А. Евтюков, С.А. Рысс-Березарк, Я. Райчык; М-во образования Рос. Федерации, С.-Петерб. гос. архит.-строит. ун-т, С.- Петерб. гос. архит.-строит. ун-т. СПб.: СП6ГАСУ,2001. - 180 с.

6. Строительная, дорожная и специальная техника: Краткий справочник/ Манаков Н.А., Глазов А.А., Понкратов А.В. и др. -М.: АО «Промтехника», 1996. -298с.

7. Машины для земляных работ/ Кириллов Г.В., Марков П.И, Раннев А.В. и др; Под общ.ред. М.Д. Полосина, В.И. Полякова. -3 изд., перераб. и доп. -М.: Стройиздат, 1994. -288с.

8. Строительная, дорожная и специальная техника: Крат, справ./ Глазов А.А., Манаков Н.А., Понкратов А.В. -2 изд., перераб. и доп. -М.: АО «Профтехника», 1998. -639 с.

9. Епифанов С.П. Строительные машины: Общая часть/ Епифанов С.П., Полосин М.Д., Поляков В.И. -3 изд., перераб. и. доп. -М: Стройиздат, 1991. -176 с.

10. Довжик С.В. и др. Влияние условий истечения на шум осесиммет-ричной турбулентной струи. С.Ю. Довжик, С.В. Крашенинников, А.К. Миронов.// Шум реактивных двигателей: Сб. тр./ ЦИАМ.-М. 1982. Вып. 4. с. 62-79.

11. Саламахин Т.М. Физические основы механического действия взрыва и методы определения взрывных нагрузок. Метод, пособие / ВИА им. В.В. Куйбышева. М., 1974. - 254 с.

12. Копии В.М., Лукашенко Л.Э., Любченко Е.Н. Методы и средства снижения шума в строительном дорожном производстве. «Техническая акустика» т. 1, вып. 1, 1992. стр. 24-28.

13. Brambilla G., Carletti Е., Pedrielli F. Perspective of the Sound Quality Approach Applied to Noise Control in Earth moving machines. International j. of acoustics and Vibration, 2001, V 6, № 2, p. 90-96.

14. Малошумный экскаватор. (Konkurrenzlos leise)/ Strassen und Tiefbau, 1993, том 47, (1-2), с. 35.

15. Влияние шума самолётов на сон человека. Keine Schlafstorungen durch Fluglarm. Witte J. VDI-Nachr. 2002, № 14, c. 5.

16. Положить конец фабричному шуму. (Putting a lid on factory noise.) Gyorki J.R., Mach. Des., 1994, 66, (5), p.106-108, 110, 112.

17. Снижение шума от землеройной техники. (Larmebelastung besch-rankt.) Strassen- und Tiefbau, 1994, 48, (5), 28.

18. Опасности для здоровья от шума. (Gesundheitsgefahren durch Larm.) Rebentisch, E., Lange-Asschefeld, H., Ising, H., BGA-Schriften, 1994, (1), 1-114.

19. Защита окружающей среды, которая себя окупает. Хозяйственные преимущества защиты от шума. (Umweltschutz, der sich bezahlt macht. Wirtschaftliche Vorteile durch sekundaren Schallschutz.) Braun, W„ Druck Print., 1994, (7), 42-43.

20. Исследование Европейской организацией по безопасности и со-труднечеству акустического загрязнения. (Studio Ocse sull'inquinamento acustico.) Notiz. ENEA. Energ. e. innov., 1993, 39, (8-9), 83.

21. Дьяков В.А. Методика расчетной оценки характеристик действия взрыва во взрывогенераторных камерах. Метод, пособие /ЦНИИподземмаш. М., 1980.-41 с.

22. Евтушенко А.Б., Ермилина 3. И. Влияние шума на человека., Акустический журнал, 1995, 41, (3), 510.

23. Требования к уровню шума тракторов. (Per la rumorosita def trattore, il legislatore "calca la mano".) Guidotti, R., Macch. e mot. Agr., 1994, 52, (7-8), 4.

24. Зависимость продуктивности труда и числа несчастных случаев от уровня шума. (Dependence of productivity and number of accidents on the level of noise.) Kowal, E., 1998, 561-566.29