CC BY
5
Вялов Сергей Алифтинович, старший преподаватель, svyalov@mail.ru, Россия, Ростов-на-Дону, Ростовский государственный университет путей сообщения,
Чукарина Ирина Михайловна, канд. техн. наук, доцент, chukarinaim@mail.ru, Россия, Ростов-на-Дону, Донской государственный технический университет
HIGH YIELD HOSE VOLUMETRIC STIFFNESS FACTOR AS A MEASURE OF HYDRAULIC DRIVE DYNAMIC PROPERTIES
S.A. Vyalov, I.M. Chukarina
Abstract: This article discusses the application of the theory of volumetric stiffness to the calculation of the reduced coefficient of volumetric stiffness of high-pressure hoses. An overview of HPR and their production standards, experimental determination of the reduced volume stiffness factor of high-pressure hoses is given.
Key words: hydraulic system, the volumetric stiffness, experiment, sleeves high-pressure, corrected volume stiffness.
Vyalov Sergey Aliftinovich, senior lecturer, svyalov@mail.ru, Russia, Rostov-on-Don, Rostov State Transport University,
Chukarina Irina Irina Mikhailovna, candidate of technical sciences, docent, chu-karinaim@,mail.ru, Russia, Rostov-on-Don, Don State Technical University
УДК 658.345 + 06
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-5-437-443
АНАЛИЗ СПЕКТРАЛЬНОГО СОСТАВА ШУМА НА РАБОЧИХ МЕСТАХ СТАНОЧНИКОВ ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
А.Г. Солдатов
В работе приведены результаты экспериментальных исследований шума на рабочих местах станочников зубошлифовальных станков, проведенные в условиях их производственной эксплуатации как на холостом ходу, так и при различных технологических нагрузках. Полученные спектры октавных уровней звукового давления, создаваемого станками данного типа на холостом ходу, находятся в допустимых пределах. Однако при рабочих нагрузках возникают превышения уровней звукового давления на средних и высоких частотах спектра.
Ключевые слова: зубошлифовальные станки, экспериментальные исследования, виброакустические характеристики, уровни шума.
В отличии от статистической обработки экспериментальных данных уровней звука, цель которых заключается в изучении распределения акустических характеристик, анализ спектральных характеристик выполнен для условий наиболее шумных ситуаций реализации технологических операций шлифования зубчатых передач.
Данная серия экспериментов включала изучение спектрального состава октав-ных уровней звукового давления как на холостом режиме работы, так и при реализации процесса шлифования, а также оценку соответствия фактических уровней звукового давления предельно-допустимым величинам [1-5]. Поскольку закономерности
437
спектрального состава изучались для вариантов максимальных уровней звука, то вся гамма станков разбита на три группы, а не на пять как при изучении распределения уровней звука, тогда соответствующие уровни звука 88, 90 и 92 дБА [6]. Результаты исследований, приведенные на рис. 1-10 относятся к шлифованию по методу обката.
Результаты измерений показали, что спектры шума станков на холостом ходу ниже предельно-допустимых значений во всем нормируемом диапазоне частот. В интервале частот 31,5.. .250 Гц уровни звукового давления ниже предельно-допустимых величин на 22.35 дБ в пятой октаве, на 13.18 дБ во второй, на 7.10 дБ в третьей октаве и на 7.8 дБ в четвертой. У станков моделей 5А841, 5843, 5851, 5В8335 и 5В833 уровни звукового давления в пятой- девятой октавах на 3.5 дБ ниже предельно-допустимых, причем разница в дБ наблюдается в шестой-девятой октавах (рис. 1).
31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Рис. 1. Спектры шума холостого хода станков 5А841, 5843, 5851, 5В8335 и 5В833
(2), предельно-допустимый спектр (1)
Фактически аналогичная картина зафиксирована и на рабочих местах станков 5А872 и 5А872А (рис 2).
31,5 63 105 050 500 1000 0000 4000 8000
Рис. 2. Спектры шума холостого хода станков 5А872 и 5А872А(2), предельно-допустимый спектр шума (1)
Следует отметить, что уровни звукового давления в пятой, шестой и седьмой октавах ниже санитарных норм только на 2 дБ. Наиболее низкие уровни звукового давления зафиксированы у станков моделей 58П70В, 5В830, 5В833, 58К778 (рис.3).
Уровни шума станка 3А151 также ниже предельно-допустимых значений во всем нормируемом частотном диапазоне (рис. 4).
Фактически только в пятой и шестой октавах уровни шума находятся на предельно-допустимых значениях.
Приведенные спектры октавных уровней звукового давления, создаваемого станками данных моделей без нагрузки на холостом ходу, в пятой-девятой октавах на 4.5 дБ ниже предельно-допустимых величин. Эти данные наглядно показывают, что вкладом звукового излучения корпусных и базовых деталей в формирование
акустических характеристик на рабочих местах станочников можно пренебречь, так как звуковое излучение корпусных и базовых деталей возникает в области частот 31,5... 250 Гц.
Однако по общей условной классификации по уровню воздействия на человеческий слух такой уровень шума находится в пределах «отчетливо слышно - шумно». Необходимо отметить, что такой уровень шума при длительном воздействии не вызывает патологических изменений в организме человека, однако отрицательно сказывается на выносливости и работоспособности организма.
ьдБ 110
100
90
80
70
60
31,5
63
125 250
500 1000 2000 4000 8000 1 2 I Гц
Рис. 3. Спектры шума холостого хода станков 58П70В, 5В830, 5В833, 58К778 (2),
предельно-допустимый спектр шума (1)
ь дБ 110
100 90 80 70 60
31,5
63
125
250
500 1000 2000 4000 8000
Рис. 4 Спектр шума холостого хода станка 3А151 (2), предельно-допустимый
спектр шума (1)
Рабочий процесс, приводящий систему под нагрузку, существенно изменяет характер спектра в основном в пятой- девятой октавах. У станков 5А872, 5А872В уровни звукового давления превышают санитарные нормы в диапазоне частот 250.8000 Гц (рис. 5).
I, дБ 110
100 90 80 70 60
г--" ►—ч - •.__
■■■■■
31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
1 2 3 I Гц
Рис. 5. Спектры шума рабочего процесса станков 5А872 (2) и 5А872В (3), предельно-допустимый спектр шума (1)
439
Минимальная величина превышения имеет место в четвертой октаве и составляет 3 дБ, а максимальная -12 дБ (рис.6). 20 41, дБ
10
f, Гц
31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Рис. 6. Превышения уровней звукового давления
У станков моделей 5А841, 5843, 5851, 5В835 и 5В833 к характерным особенностям спектрального состава следует отнести равномерную интенсивность звукового излучения в области частот 125.250 Гц и достаточно плавный спад интенсивности звукового давления, составляющий 2.3 дБ на октаву в интервале 1000.4000 Гц. Уровни звукового давления превышают санитарные нормы в пятой- девятой октавах (рис. 7).
L, дБ
110
100 90 80 70 60
-- — __ '.".-гг.т. Ll^.
►"■"«s-j г П ¡2T—ф
31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
1--2 --. __ з I ГЧ
Рис. 7. Спектр шума рабочего процесса станков 5А841, 5843, 5851(2) и 5В835, 5В833 (3), предельно-допустимый спектр шума (1)
Превышение уровней звукового давления составляет 5.10 дБ (рис.8). 20 М. дБ
10
31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
I, Гц
Рис. 8. Превышения уровней звукового давления
Максимальные уровни звукового давления станков моделей 58П70В, 58К770В, 5В830, 5В832 не превышают 86 дБ (рис 9).
Фактически вся гамма обследованных станков превышает санитарные нормы в пятой - девятой октавах. Уровни звукового давления превышают санитарные нормы на 3.10 дБ (рис. 10). Кроме четвертой октавы, где превышение составляет 3 дБ, в пятой -девятой октавах превышение уровней звукового давления в данном случае составляет 10 дБ.
Результаты измерений уровней шума при шлифовании зубчатых колес методом копирования дисковым шлифовальным кругом представлены на рис. 11. Следует отметить, что вследствие меньшей жесткости дисково-шлифовального круга уровни
440
0
звукового давления в области высоких частот достигают значений 80.85 дБ. Превышение уровней звукового давления достигает 11.12 дБ.
ь, дБ
31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Рис. 9. Спектр шума рабочего процесса станков 58П70В, 58К770В (2), 5В830, 5В832 (3), предельно-допустимый спектр шума (1) М, дБ
20
0 --------
31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
I Гц
Рис. 10. Превышения уровней звукового давления Ь, дБ
31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Рис. 11. Спектры шума при шлифовании по методу копирования (2), предельно-допустимый спектр шума (1)
Таким образом, приведенные экспериментальные данные показывают, что у всех обследованных зубошлифовальных станков уровни звукового давления превышают предельно-допустимые величины в среднем и высокочастотном диапазонах спектра. Проведенные измерения помогают идентифицировать источники шума, создающие повышенные уровни шума на рабочих местах станочников.
Список литературы
1. Финоченко Т.А., Баланова М.В., Яицков И.А. Методика и техническое обеспечение проведения экспериментальных исследований определения шума на рабочих местах // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. 2019. № 1(46). С. 5-7.
2. Морозов С.А., Чукарин А.Н., Финоченко Т.А. Экспериментальные исследования шума и вибрации при местном упрочнении деталей шарико-стержневым упроч-нителем // Российский научно-технический журнал «Мониторинг. Наука и Технология» 2019. № 1 С. 65-69.
3. Финоченко Т.А. Методика проведения экспериментальных исследований шума прутковых токарных автоматов // Инновационные технологии в машиностроении и металлургии. Материалы IV Международной научно-практической конференции. 2012. С. 263-268.
4. Чукарин А.Н., Безъязычный В.Ф., Чумак П.В. Моделирование виброакустической динамической системы "обрабатываемые заготовки-ползун" токарно-карусель-ных станков // Упрочняющие технологии и покрытия. 2021. Т. 17. № 12 (204). С. 531536.
5. Финоченко В.А., Финоченко Т.А., Чубарь Е.П., Назимко В.А. Мамченко Е.А. Методические рекомендации по оценке условий труда для основных профессий ОАО «РЖД». Ростов-на-Дону, 2012. 73 с.
6. Солдатов А.Г., Харламов О.Г., Финоченко Т.А. Идентификация факторов производственного процесса при работе на зубообрабатывающих станках // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. 2021. № 2 (55). С. 118121.
Солдатов Александр Григорьевич, аспирант, smspal@mail.ru, Россия, Ростов-на-Дону, Ростовский государственный университет путей сообщения
ANALYSIS OF THE SPECTRAL COMPOSITION OF NOISE AT THE WORKPLACES OF
GEAR GRINDING MACHINE OPERATORS
A.G. Soldiers
The paper presents the results of experimental studies of noise at the workplaces of machine operators of gear grinding machines, carried out under the conditions of their production operation both at idle and at various technological loads. The obtained spectra of octave levels of sound pressure generated by machines of this type at idle are within acceptable limits. However, under workloads, sound pressure levels are exceeded at medium and high frequencies of the spectrum.
Key words: gear grinding machines, experimental studies, vibroacoustic characteristics, noise levels.
Soldatov Alexander Grigorievich, postgraduate, smspal@,mail.ru, Russia, Rostov-on-Don, Rostov State Transport University
