Снижение шума при механической обработке тонкостенных стальных конструкций применением съемных вибродемпфирующих покрытий с магнитной фиксацией тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.06, доктор технических наук Асминин, Виктор Федорович

• Асминин, Виктор Федорович
• доктор технических наук
• 2001

Оглавление диссертации доктор технических наук Асминин, Виктор Федорович

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ СНИЖЕНИЯ ШУМА ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ТОНКОСТЕННЫХ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЕЕ РЕШЕНИЯ

Тонкостенные стальные конструкции как излучатели шума и возможные пути его снижения.

Анализ существующих технических решений по снижению шума от тонкостенных стальных конструкций при их механической обработке

1.2.1. Технические средства снижения шума от тонкостенных стальных конструкций.

1.2.2. Классификация устройств демпфирования изгибных колебаний в тонкостенных стальных конструкциях.

Вибродемпфирующие покрытия и их типизация.

Съемные вибродемпфирующие покрытия (СВП) с магнитной фиксацией.

Цель и задачи исследования.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СЪЕМНЫХ ВИБРОДЕМПФИРУЮЩИХ ПОКРЫТИЙ (СВП) С МАГНИТНОЙ ФИКСАЦИЕЙ

Общая характеристика магнитно-твердой резины (МТР) как материала для СВП.

Влияние содержания магнитного наполнителя на физико-механические свойства материала СВП.

Влияние содержания магнитного наполнителя и условий намагничивания на магнитные свойства материала СВП.

2.4. Влияние магнитной фиксации СВП и его толщины на эффективность демпфирования.

2.5 Влияние каучуковой основы материала СВП и температурного фактора на эффективность демпфирования.

АКУСТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СЪЕМНЫХ ВИБРОДЕМПФИРУЮЩИХ ПОКРЫТИЙ (СВП) С МАГНИТНОЙ ФИКСАЦИЕЙ

3.1. Экспериментальное исследование влияния размеров СВП и условий контакта с возбужденной стальной пластиной

3.1.1. Влияние размеров СВП.

3.1.2. Влияние удельной силы магнитного притяжения СВП к стальной пластине и коэффициента трения покоя.

3.2. Корреляционно-регрессионная математическая модель зависимости акустической эффективности СВП от его размеров и условий контакта.

4. ТЕОРЁТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

ВИБРОДЕМПФИРУЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ НОВОГО ТИПА И РАЗРАБОТКА МЕТОДИК РАСЧЕТА ЕГО ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

4.1. Теоретическое обоснование и методика расчета условий надежной магнитной фиксации СВП к возбужденной стальной пластине.

4.2. Влияние содержания магнитного наполнителя в материале СВП и степени его намагниченности на характер демпфирования.

4.3. Теоретический анализ факторов диссипации колебательной энергии, возникающих при магнитной фиксации СВП к возбужденной стальной пластине.

4.4. Условные характеристики демпфирования и методика их расчета

4.4.1. Теоретические основы методики.

4.4.2. Программа расчета на ЭВМ.

4.5. Обоснование принадлежности СВП к новому типу вибродемпфирующих покрытий.

4.6. Система классификации вибродемпфирующих покрытий.

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Физико-механические испытания магнитно-твердых резин для СВП.

5.2. Измерение удельной силы магнитного притяжения и коэффициента трения покоя в контакте СВП с пластиной).

5.3. Измерение характеристик демпфирующих свойств

СВП с применением вычислительной техники.

5.4. Исследование акустической эффективности СВП.

5.5. Обработка результатов исследования.

6. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТКИ

6.1. Приближенная теоретическая оценка снижения шума от применения СВП/СВЗП при механической обработке тонкостенных стальных конструкций.

6.2. Акустическая эффективность съемных вибродемпфирующих покрытий с присоединенным звукопоглощающим слоем (СВЗП) для снижения шума внутри тонкостенных стальных конструкций.

6.3. СВП с армирующим слоем.

6.4. Примеры и результаты практического применения СВП/СВЗП.

6.5. Пути совершенствования и развития разработки.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Снижение шума при механической обработке тонкостенных стальных конструкций применением съемных вибродемпфирующих покрытий с магнитной фиксацией»

Актуальность темы. Настоящая работа посвящена проблеме борьбы с шу-\а при механической обработке поверхностей тонкостенных стальных конструк-I ручными машинами и инструментом режущего, ударного или абразивного дей-ия.

В машиностроении, на транспорте и других отраслях промышленности дос-очно широко распространены технологические операции, связанные с механиче-|й обработкой тонкостенных стальных конструкций (ТСК) инструментом режу-го, ударного или абразивного действия. К ТСК относятся кузова транспортных дств, оболочки самоходных и стационарных сельскохозяйственных машин, эле-пы судовых конструкций (люки, баки, перегородки и др.), емкости на химиче-[х и пищевых предприятиях и т.п., являющиеся временными излучателями шума роцессе их механической обработки. Эти технологические операции относятся к ряду наиболее шумных. Уровень звука на рабочем месте иногда достигает 110! дБ(А). Причем доминирующим излучателем шума является возбужденная тон-тенная стальная конструкция (ТСК).

Широкое применение на этих технологических операциях ручного труда чительно расширяет круг лиц на производстве, подвергающихся шумовому воз-[ствию. Особенно тяжелые условия труда складываются при работе внутри объ-1ых ТСК, так как в этом случае шумообразование зависит не только от прямого учения звука, но и отраженного звука от внутренних поверхностей.

Однако радикальный подход к этой проблеме путем изменения технологии I автоматизации, роботизации производства не всегда возможен в ближайшей юпективе.

Наиболее реальный подход на сегодняшний день к решению этой проблемы оздание унифицированных технических средств снижения шума от механически »абатываемых ТСК. Наиболее рациональный путь, в этом случае, с позиций как стической, так и экономической эффективности таких средств - снижение шума 7 сточнике возникновения демпфированием звуковой вибрации. Особенность ТСК объектов заглушения шума - многовариантность их геометрических форм и раз-юв. Помимо этого, поверхности ТСК могут иметь значительную кривизну и ше-;оватость. Поэтому, наряду с задачами обеспечения акустической эффективности ого технического средства снижения шума, возникают вопросы о его фиксации поверхности ТСК на время механической обработки, а также возможности его ления и многоразового использования.

Проведенный автором анализ существующих средств снижения шума в ис-нике возникновения, используемых для ТСК (локальные вибродемпфирующие ройства и вибродемпфирующие покрытия), показал, что эти конструкции недос-очно эффективны для решаемой проблемы и их применение ограничено рядом ственных недостатков. Причем, информация в специальной литературе о ло-ьных вибродемпфирующих устройствах разрознена и бессистемна, без единой минологии, что вносит дополнительные сложности для инженерной практики 1ьбы с шумом. Это обстоятельство побудило автора к созданию системы класси-сации вибродемпфирующих устройств по некоторым признакам.

Локальные вибродемпфирующие устройства с механической фиксацией не ти широкого применения и распространения в силу ориентированности на ТСК •еделенных форм и размеров, а устройства с вакуумной фиксацией надежны иь на ровных и непористых поверхностях.

Ограниченность применения вибродемпфирующих покрытий (ВП) исходит за клеевого способа фиксации, который не допускает их удаления после механикой обработки ТСК и, следовательно, многоразовое использование.

В качестве рабочих органов для локальных вибродемпфирующих устройств атериала для ВП «мягкого» типа чаще используется резина, являющаяся наибо-эффективным материалом для снижения высокочастотной звуковой вибрации, никновение которой характерно при механическом возбуждении ТСК. 8

Наиболее приемлемым является магнитный способ фиксации демпфирующе-материала к поверхностям обрабатываемых ТСК, что обеспечивает возможность удаления после завершения работы и многократного использования.

Для эффективного снижения шума от ТСК при их механической обработке ш разработаны съемные вибродемпфирующие покрытия (СВП) с магнитной ссацией, выполненные из магнитно-твердой резины. СВП являются как бы синте-[ локальных вибродемпфирующих устройств и ВП, причем лишены недостатков, [сущих последним.

Для обеспечения высокой акустической эффективности от применения преданной конструкции при обработке внутренних поверхностей объемных ТСК работай вариант СВП с присоединенным наружным звукопоглощающим слоем тористо-губчатых эластомеров - съемное вибро - звукопоглощающее покрытие $ЗП).

Магнитно-твердая резина в СВП несет на себе две функции: демпфирования 1иксации. Применение магнитно-твердых резин в качестве вибродемпфирующих 'ериалов ранее не рассматривалось. Поэтому ранее не исследовались такие фак-ы, как: влияние состава (рецептуры) и технологии изготовления магнитно-рдых резин на их демпфирующие свойства; влияние магнитного способа фикса-[ СВП на эффективность демпфирования высокочастотной звуковой вибрации, была изучена физическая картина диссипации (рассеивания) колебательной ргии при магнитной фиксации ВП и не определены условия, при которых обес-ивается надежность магнитной фиксации СВП к возбужденной ТСК. Не сущест-ало расчетных методик определения коэффициента потерь в системе «пластина с », фиксируемым магнитным способом, и оценки снижения шума от применения П/СВЗП при механической обработке ТСК.

Целью работы является снижение шума от тонкостенных стальных конст-ций при их механической обработке применением съемных вибродемпфирую-с покрытий (СВП) с магнитной фиксацией. 9

Цель данной научно-исследовательской работы, а также ее актуальность и ^временность соответствуют Постановлению Правительства Российской Феде-щи № 843 от 26.08.1995г. «О мерах по улучшению условий и охраны труда», на юве которого разрабатывалась федеральная программа улучшения условий и ох-ш труда на 1998-2000г.

Общая методика исследования построена на сочетании экспериментальных еоретических методов. В работе применялись: физическое и математическое мо-шрование; методы теоретической механики; натурное обследование объектов заушения и натурные испытания СВП/СВЗП; стандартные, адаптированные и ори-1альные лабораторные методы исследования с использованием современных из-жтельных средств и электронно-вычислительной техники. Полученные результа-обрабатывались по типовым программам с использованием методов теории ве-ггностей и математической статистики.

Научная новизна работы состоит: в научном обосновании, разработке и результатах исследования нового типа технических средств снижения шума в источнике возникновения от излучателей - ТСК (СВП как базового варианта, СВЗП - для работы внутри объемных ТСК); в результатах теоретического и экспериментального исследования влияния условий контакта (характеризующихся удельной силой магнитного притяжения и коэффициентом трения покоя), при магнитном способе фиксации СВП, на эффективность демпфирования звуковой вибрации от ТСК, а также в установлении и качественной оценке физических факторов диссипации колебательной энергии; в результатах экспериментального исследования влияния рецептуры и технологии изготовления МТР на демпфирующие и магнитные свойства СВП, а также влияния различных факторов (температура окружающей среды, срок эксплуатации, наличие агрессивных сред и др.,) на функциональные и эксплуатационные свойства последних;

10

- в рекомендациях по рецептуре и технологии изготовления МТР для СВП, а также по основным параметрам СВП/СВЗП;

- в результатах экспериментального исследования акустической эффективности СВП/СВЗП на физической модели возбужденной ТСК и натурных объектах; в разработанных системе классификации вибродемпфирующих устройств и новой классификации ВП с учетом появления СВП с магнитной фиксацией.

Практическая ценность работы. В результате работы созданы пригодные [ практики: методика расчета характеристик демпфирования СВП с магнитной фиксацией; методика экспериментального измерения коэффициента потерь СВП с применением электронно-вычислительной техники и разработкой программного обеспечения; методика расчета условий надежной магнитной фиксации СВП к возбужденной ТСК;

- рекомендации по рецептуре и технологии изготовления МТР для СВП и по основным параметрам СВП/СВЗП;

- расчетные схемы и методики для приближенной оценки снижения шума от применения СВП/СВЗП при механической обработке ТСК; съемные вибродемпфирующие покрытия с магнитной фиксацией (СВП), разработанные в двух вариантах исполнения: вариант 1 (базовый) - вибродемпфирующая конструкция (СВП); вариант 2 (специальный) - вибродемпфирующая и звукопогло-ощая конструкция (СВЗП) для снижения шума при работе внутри объемной К.

Выпуск опытной партии СВП, являющихся практическим результатом дотационных исследований, был осуществлен на Тульском заводе резино-техи

1еских изделий (ТЗ РТИ). СВП из опытной партии были внедрены в 1987-1988 гг. ряде предприятий, связанных с ремонтом автотранспортных средств и железно-южных рефрижераторных секций, пассажирских вагонов, где они успешно при-1яются и по настоящее время. Позднее, была достигнута договоренность (1991 г.) 3 РТИ о серийном выпуске СВП с учетом большого спроса на эту продукцию су-пгроительных, судоремонтных и некоторых оборонных предприятий бывшего СР. Однако в связи с распадом Союза, разрывом сложившихся экономических зей предприятий и спадом отечественного производства в начале-середине 90-х ,ов эта разработка стала на какое-то время невостребованной.

В последние годы, отмеченные появившейся тенденцией к стабилизации и :оторому подъему в отечественной экономике, снова стал появляться интерес к й научно-исследовательской работе, что дало возможность внедрить СВП/СВЗП некоторых предприятиях, связанных с механической обработкой ТСК: Воронеж-м вагоноремонтном заводе им.Тельмана, «Воронежавтосервис», «Красный Ак-» (г.Ростов-на-Дону), Краснодарском мебельном объединении «Кавказ-М» (для [жения шума при заточке на станках-полуавтоматах круглых пил деревообраба-¡ающего оборудования).

Результаты натурных испытаний и практика внедрения в производство П/СВЗП демонстрируют их высокую эффективность по снижению шума при ме-ической обработке ТСК инструментом ударного или абразивного действия и чительные эксплуатационные преимущества перед другими средствами сниже-! шума.

На защиту выносятся: результаты теоретического и экспериментального исследования влияния условий контакта при магнитной фиксации СВП к возбужденной ТСК на физическую картину диссипации (рассеивания) колебательной энергии и на эффективность демпфирования звуковой вибрации;

12 результаты экспериментального исследования влияния рецептуры и технологии изготовления МТР, а также возможных условий эксплуатации на функциональные свойства (демпфирующие и магнитные) СВП; математическая модель рассеивания колебательной энергии в системе возбужденная пластина с СВП, фиксирующимся магнитным способом, и методика расчета характеристик демпфирования СВП; математическая модель, описывающая условия надежности фиксации фрагмента СВП к возбужденной ТСК, и методика расчета условий надежной магнитной фиксации СВП; расчетные схемы и расчетные методики для приближенной оценки снижения шума от применения СВП/СВЗП при механической обработке ТСК; рекомендации по эффективному применению СВП/СВЗП, а также результаты и обобщенный опыт внедрения СВП/СВЗП на предприятиях для снижения шума при механической обработке ТСК инструментом ударного или абразивного действия.

Апробация работы и публикации. Основные результаты исследований по [е диссертации опубликованы в 29 печатных работах (в т.ч. монография «Съем-г вибродемпфирующие покрытия с магнитной фиксацией») и апробированы на научных конференциях и семинарах (научно-технический семинар по строитель-[ акустике в НИИСФ, апрель 1989 г., Москва; Всесоюзная научно-практическая [ференция «Акустическая экология-90», май 1990 г., Ленинград; II Международ-% конгресс по воздушному и структурному шуму и вибрации, март 1992, Обурн НА); Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы ресурсосбе-ающей технологии на предприятиях лесного комплекса», июль 1994 г., г.Воро-ц научная конференция, посвященная 35-летию факультета ТДО ВГЛТА «Сов-[енные проблемы технологии деревообрабатывающей промышленности», ок-рь 1995 г., г.Воронеж; IV Международный конгресс по шуму и вибрации, июнь '6 г., С.-Петербург; Региональная научно-техническая конференция "Вопросы

13 иональной экологии", май 1998 г., г.Тамбов; 1-1У Всероссийские научно-практи-кие конференции с международным участием «Новое в экологии и безопасности шедеятельности», 1996-1999 гг., С.-Петербург.

СВП/СВЗП были представлены в экспозиции Международной специализиро-ной выставки «Безопасность и охрана труда-98», проводившейся в ВВЦ (ноябрь »8 г., Москва).

У истоков представляемой научно-исследовательской работы стоял круп-ший ученый с мировым именем в области борьбы с шумом д.т.н., проф. Е.Я. [ин. Автор, являющийся одним из многочисленных учеников и последним аспи-:том Евгения Яковлевича Юдина, с чувством глубокой признательности и благо-ности посвящает эту работу его светлой памяти.

Особую благодарность и признательность автор выражает д.т.н., проф. Н.И. шову (БГТУ, Санкт-Петербург) за ценные консультации в ходе работы над док-ской диссертацией и к.т.н., доц. Ю.П. Чепульскому (МИИТ, Москва) за помощь, занную при проведении экспериментальных исследований.

Для проведения экспериментальных исследований в распоряжении автора ш предоставлены специальная аппаратура и реверберационная камера НИИ оительной физики (Москва) были созданы условия для плодотворной работы, за выражается особая признательность д.т.н., проф. Г.Л. Осипову (НИИСФ, Моск

Автор выражает свою искреннюю благодарность коллегам, сотрудникам ка-фы безопасности жизнедеятельности ВГЛТА за участие и поддержку в работе ; докторской диссертацией, а также инженерно-техническим работникам, рабо-I ряда предприятий за оказанную помощь и содействие при выпуске опытной тии СВП и внедрении в производство результатов научных исследований.

14

Заключение диссертации по теме «Акустика», Асминин, Виктор Федорович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. В машиностроении и на транспорте достаточно широко распространены технологические операции, связанные с механической обработкой тонкостенных стальных конструкций (кузова транспортных средств, оболочки сельскохозяйственных машин, элементы судовых конструкций, емкости различного назначения и т.п.) с применением ручных машин и инструментов режущего, ударного или абразивного действия. Условия труда рабочих, непосредственно связанных с такими технологическими операциями, являются неблагополучными по шумовому фактору. Доминирующим излучателем шума является возбужденная тонкостенная стальная конструкция (ТСК) вследствие возникающей звуковой вибрации, в меньшей степени -инструмент. Возникающий шум, преимущественно высокочастотный, по временной характеристике может быть как постоянным, так и импульсным. Превышение санитарной нормы по шуму на рабочих местах достигает в среднем 12-15 дБ(А). Наиболее тяжелые условия труда складываются при работе внутри объемных ТСК, так как шумообразование в этом случае зависит не только от прямого излучения звука, но и отраженного звука от внутренних поверхностей.

Создание унифицированных технических средств снижения шума с временной постановкой затруднено из-за разнообразия геометрических форм и размеров ТСК, поверхности которых, к тому же, имеют возможную кривизну и шероховатость (коррозия, загрязнение, старая краска и др.), а также являются одновременно источником шума и объектом работы.

2. Анализ существующих средств снижения шума в источнике возникновения, используемых для ТСК (локальные вибродемпфирующие устройства), показал, что эти конструкции, обладая определенными функциональными достоинствами, недостаточно эффективны для решаемой проблемы и их применение ограничено рядом собственных недостатков. Причем инфор

186 мация в специальной литературе о локальных вибродемпфирующих устройствах разрознена и бессистемна, без единой терминологии, что вносит дополнительные сложности для инженерной практики борьбы с шумом от ТСК.

Предложена система классификации вибродемпфирующих устройств по функционально характеризующим их признакам.

3. Научно обоснован, разработан и исследован новый тип эффективных технических средств борьбы с шумом в источнике при механической обработке ТСК, являющихся синтезом локальных вибродемпфирующих устройств и вибродемпфирующих покрытий, - съемные вибродемпфирующие покрытия (СВП) с магнитной фиксацией на основе магнитно-твердой резины (МТР). Слой из МТР в СВП несет на себе две функции: фиксации к ТСК и демпфирования звуковой вибрации.

СВП разработано в двух вариантах: базовом и специальном. Однослойный (базовый) вариант СВП рекомендуется применять для снижения шума при механической обработке плоских или профильных ТСК, а также наружних поверхностей объемных ТСК. Снижение шума достигается за счет демпфирования звуковой вибрации возбужденной ТСК.

При обработке внутренних поверхностей объемных ТСК рекомендуется применять специальный вариант СВП с дополнительным звукопоглощающим слоем из пористо-губчатых эластомеров - съемное виброзвукопоглощающее покрытие (СВЗП). Снижение шума достигается за счет демпфирования звуковой вибрации возбужденной ТСК и поглощения звука, отраженного от внутренних поверхностей конструкции.

4. Основным параметром, влияющим на демпфирующие и магнитные свойства СВП, является количественное содержание магнитного наполнителя (феррита бария) в МТР. С увеличением содержания магнитного наполнителя в МТР значения коэффициента потерь г] и удельной силы магнитного притяжения Гм возрастают.

187

5. Согласно разработанным математической модели, описывающей условия надежной магнитной фиксации СВП к возбужденной ТСК, и расчетной методики установлено, что содержание феррита бария в материале покрытия должно быть не менее 85-87 вес.%. Причем, для обеспечения приемлемых для резины физико-механических и необходимых для СВП эксплуатационных свойств (эластичные, прочностные и др.) содержание магнитного наполнителя должно быть не более 90 вес.%.

6. Для магнитно-твердой резины (МТР), использующейся в СВП, подобраны и рекомендованы каучуковые композиции (из приемлемых для этого кау-чуков.) Установлено, что каучуковая композиция МТР при высоком содержании в ней магнитного наполнителя (85-87 вес.% и более) практически не влияет на значение коэффициента потерь г] СВП. На характер зависимости демпфирующих свойств МТР от температуры состав каучуковой композиции не влияет. С повышением температуры окружающей среды значение коэффициента потерь г/ убывает, с понижением - возрастает. МТР на основе отдельных рекомендованных каучуковых композиций имеют более высокие значения коэффициента потерь т] в низкотемпературной области (ниже 0°С). Поэтому при выборе каучуков для материала СВП следует исходить только из их химических свойств (стойкость к агрессивным средам, маслам и др.) и предполагаемых производственных условий эксплуатации СВП.

7. Доказана эффективность магнитного способа фиксации СВП для снижения высокочастотной звуковой вибрации, характерной для возбужденных ТСК.

Установлено, что при магнитной фиксации коэффициент потерь демпфированной конструкции г/х выше, чем при клеевой фиксации идентичного покрытия. Причем, при магнитной фиксации покрытия, имеет место рост значений ^ с возрастанием частоты возбуждения выше 500 Гц. Этот эффект подтвержден результатами, полученными при экспериментальном исследовании акустической эффективности СВП на физической моделе воз

188 бужденной ТСК и натурных испытаниях. Снижение шума от применения СВП с магнитной фиксацией зависит не только от собственных демпфирующих свойств материала, но и условий контакта покрытия с ТСК, характеризующихся значениями удельной силы магнитного притяжения FM и коэффициентом трения покоя //. Произведена качественная оценка степени влияния условий контакта и размеров покрытия на снижение шума по корреляционно-регрессионной математической модели.

8. На основании полученных результатов экспериментальных и теоретических исследований разработана математическая модель, описывающая механизм диссипации (рассеивания) колебательной энергии в системе «возбужденная пластина с СВП (фиксируемым магнитным способом)». Согласно математической модели рассеивание колебательной энергии в такой системе происходит за счет следующих физических факторов: внутреннего трения в материале СВП, наружнего трения по поверхности контакта СВП и пластины, а также потерь электромагнитной природы. Вклад каждого из этих факторов диссипации в суммарные потери колебательной энергии зависит от коэффициента трения покоя ju и безразмерного отношения F JE (где Е - модуль упругости материала СВП), получившего название «коэффициента продольной подвижности вибродемпфирующего покрытия с магнитной фиксацией».

9. Адаптирована существующая методика измерения коэффициента потерь rj вибродемпфирующих покрытий с клеевой фиксацией для СВП с магнитной фиксацией. Для решения этой задачи теоретически обосновано введение понятия «условный (или эквивалентный) коэффициент потерь if СВП с магнитной фиксацией» и составлен измерительно-вычислительный комплекс с разработкой программного обеспечения.

10. По существующей типизации вибродемпфирующих покрытий, построенной по таким признакам, как характер их деформации и диапазон частот эффективного применения при условии адгезионной (клеевой) фиксации,

189

СВП с магнитной фиксацией выделены в отдельный тип - «подвижных покрытий». Предложена классификация вибродемпфирующих покрытий по более широкому и информативному набору признаков, охватывающая существующие конструкции и учитывающая появление новых (в том числе и СВП с магнитной фиксацией).

11. Разработаны расчетные схемы и методика приближенной оценки снижения шума от применения СВП/СВЗП при механической обработке ТСК, учитывающие пространственную конфигурацию последних и расположение рабочего места.

12. По результатам теоретических и экспериментальных исследований созданы СВП/СВЗП, которые выпущены отдельными партиями на Тульском заводе резино-технических изделий (ТЗ РТИ) и внедрены на ряде предприятий, связанных с механической обработкой ТСК ручными машинами и инструментом режущего, ударного или абразивного действия. Применение СВП/СВЗП позволило снизить шум на рабочих местах, в среднем, на 10-12дБ(А), вследствие чего значительно улучшились условия труда по шумовому фактору.

Натурными акустическими измерениями и многолетним опытом эксплуатации подтверждена высокая функциональная эффективность СВП/СВЗП.

190

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Асминин, Виктор Федорович, 2001 год

1. Алексеев C.B., Хаймович М.Л., Кадыскина E.H., Суворов Г.А. Производст-ный шум — JL: Медицина, 1991. — 136 с.

2. Авиационная акустика. Шум в салонах пассажирских самолетов / Под ред.

3. Мунина. -М.: Машиностроение, 1986. Ч. 2. — 264 с.

4. Алексеев А.Г., Корнев А.Е. Эластичные магнитные материалы. М.: - Хи-, 1976, —200 с.

5. Алексеев А.Г., Маркович JIM. Импульсное намагничивание эластичных нитов // Обмен опытом в радиопромышленности. — 1970. — №12-17. — 18 с.

6. Асминин В.Ф., Чепульский Ю.П., Юдин Е.Я. О возможности применения нитно-твердых резин в вибропоглощающих покрытиях // Проблемы охраны тру-Матер. 5-й Всесоюз. межвуз. конф. Рубежное, (16-18 сент. 1986.) — Рубежное, 6. —С. 138-139.

7. Асминин В.Ф. Вибродемпфирующий пластырь с магнитной фиксацией // лшо-технический прогресс в лесной и деревообрабатывающей промышленности: тр. XVII науч.-техн. конф. (29 мая-1 июня 1989, Киев) — Киев, 1989. — С. 170.

8. Асминин В.Ф. Исследование влияния количественного содержания магнит-о наполнителя и магнитного способа фиксации на вибродемпфирующие свойства :рытий из магнитно-твердой резины. Деп. в ВНИИТЭМР. — Библ. указ. НИТИ 1989. — №12. — С. 115-128.

9. Асминин В.Ф. Магнитный способ фиксации вибродемпфирующего покры-и его влияние на акустическую эффективность. Деп. в ВНИИТЭМР, — Библ.з. ВИНИТИ 1989. — №12. — С. 116-125.191

10. Асминин В.Ф. Съемные вибродемпфирующие покрытия с магнитным спо-юм фиксации. //Акустическая экология-90: Матер. Всесоюз. конф. JI. (21-23 мая Ю, Ленинград.) — Л., 1990. 4.2. - С. 75-76.

11. Асминин В.Ф. Вибродемпфирующие покрытия с использованием сухого ния // Новое в безопасности жизнедеятельности и экологии: Сб. докл. Всерос. гч.-практич. конф. с междунар. участ. (14-16 октября, С.-Петербург) СПб., 1996. С. 230-231.

12. Асминин В.Ф., Мурзин B.C., Шевченко О.И. Снижение шума от кругло-1ьных деревообрабатывающих станков применением прокладок с сухим трени-/ Воронеж.гос. лесотехнич. акад.- Воронеж, 1997, 4 с. Деп. в ВИНИТИ 16.07.97. 2427-В 97.

13. Асминин В.Ф. Влияние каучуковой основы вибродемпфирующих покры-i из магнитно-твердых резин на их диссипативные свойства // Экология и безо-ность жизнедеятельности: Межвуз. сб. науч. тр., Воронеж.гос.технол. акад. Во-юж.: ВГТА, 1997. Вып.2. — С. 61-65.

14. Асминин В.Ф. Анализ диссипативных свойств вибродемпфирующих по-ий с магнитной фиксацией // Сб. докл. II Всерос. науч. конф. с междунар. уча-л (июнь 1997, С.-Петербург) СПб., 1997. - С. 158-161.

15. Балабаева И.А. Шумопоглощающие материалы // Автомобильная про-шленность. 1987. - № 9. - С. 38-39.

16. Бартенев Г.М., Лаврентьев В.В. Трение и износ полимеров: — Л.: Химия, '2. — 24 с.

17. Белов В.Д., Рыбак С.А., Тартаковский Б.Д. Распространение вибрационной ргии в структурах с поглощением // Акустический журнал. — Т.23. — №2, 1977. С. 200-208.

18. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний: Учебник для вузов: — Высш. школа, 1980. — 408 с.

19. Бобин Е.В. Борьба с шумом и вибрацией на железнодорожном транспорте: М.: Транспорт, 1973. — 303 с.

20. Борисов А.П., Канаев Б.А., Рыбак С.А., Тартаковский Б.Д. О критериях ;нки эффективности вибропоглощающих покрытий // Акустический журнал. — 0. — №3. — 1974. — С. 325-359.

21. Борьба с шумом / Под ред. Е.Я. Юдина. М.: Стройиздат, 1964. — 704 с.

22. Борьба с шумом на производстве : Справочник / Под ред. Е.Я. Юдина. — Машиностроение, 1985. — 400 с.

23. Булгаков Б.В. Колебания. М.: Гос. изд-во технико-теоретич. лит-ры. 14. — 892 с.

24. Вибрации в технике: Справочник: В 6-ти т. / Ред. совет: В.Н. Челомей ед.): Машиностроение. — Т.2. — Колебания нелинейных механических систем / о, ред. И.И. Блехмана. — М., 1979. — 351 с.

25. Вибрации в технике: Справочник: В 6-ти т. / Ред. совет: В.Н. Челомей ед.): Машиностроение. — Т.6. — Защита от вибрации и ударов / Под ред. К.В. олова. —М., 1981. —456 с.

26. Вредные вещества в промышленности: Справочник: В 3-х т.: М.: Химия, П. — Т.З. — 527 с.

27. ГОСТ 12.1.003-83. Шум. Общие требования безопасности.: Изд-во стан-тов.-М., 1984, — 7с.195

28. ГОСТ 12.1.029-80. Средства и методы защиты от шума. М.: Изд-во стан-тов. 1984, —4 с.

29. ГОСТ 12.1.028-80. Шум. Определение шумовых характеристик источни-шума. Ориентировочный метод. М.: Изд-во стандартов. 1984. — 8 с.

30. ГОСТ 12.1.050-86. Методы измерения шума на рабочих местах. М.: Изд-;тандартов. 1988. — 16 с.

31. ГОСТ 17168-82. Фильтры электронные октавные и третьеоктавные. М.: *-во стандартов. 1982. — 17 с.

32. ГОСТ 12.1.027-80 Шум. Определение шумовых характеристик источников ма в реверберационном помещении. Технический метод. М.: Изд-во стандартов. ¡4. — 9 с.

33. ГОСТ 269-66. Резина. Общие требования к проведению физико-панических испытаний. М.: Изд-во стандартов. 1966. — 10 с.

34. ГОСТ 262-79. Резина. Метод определения сопротивления раздиру. М.: {-во стандартов. — М., 1979. — 4 с.

35. ГОСТ 263-75. Резина. Метод определения твердости по Шору А. М.: 1-во стандартов. 1982. — 4 с.

36. ГОСТ 270-75. Резина. Метод определения упругопрочностных свойств при тяжении. М.: Изд-во стандартов. 1982. — 13 с.

37. ГОСТ 27110-86. Резина. Метод определения эластичности по отскоку на боре типа Шоба. М.: Изд-во стандартов. 1987. — 6 с.

38. Ден-Гартог Дж. Механические колебания. М.: Физматгиз, 1960. — 464 с.

39. Долинский Е.Ф. Обработка результатов измерений. М.: Изд-во стандар-, 1973. —245 с.

40. Дрейман И.И. Злобинский Б.М., Муравьев В.А. Исследование звукоизлу-ия металлов, вызванного механическим импульсом (ударом) // Борьба с шумом и ковой вибрацией: МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского. — М., 1974. — С. 147-149.

41. Дунин-Барковский И.В. Взаимозаменяемость, стандартизация и техниче-е измерения. — М.: Машиностроение, 1975. — 364 с.196

42. Завадский Ю.В. Статистическая обработка эксперимента: — М.: Высш. та, 1976. —270 с.

43. Звукопоглотитель: А.с.415701 СССР, МКИ4 G 10 к 11/00, в 25D 17/12 /Т.И. :ан, Г.М. Сиротин (СССР).-2с.: ил.

44. Землянухин А.И., Асминин В.Ф. Узел крепления пильного диска с вибро-фированием // Научно-технический прогресс в лесной и деревообрабатываюпромышленности: Сб. тр. XVII науч.-техн. конф. (29 мая-1 июня, Киев.) — Ки-989. —С. 41-42.

45. Иванов Н.И. Борьба с шумом и вибрациями на путевых и строительных инах.— М.: Транспорт, 1987. — 225 с.

46. Исакович М. А. Общая акустика.— М.: Наука, 1973. — 496 с.

47. Ишлинский А.Ю. Крагельский И.В. О скачках при трении // Техническая ока. — Т. 14. — №4. 1944. — С. 276-282.

48. Кемпинский М.М. Точность и надежность измерительных приборов. Рас- экспериментальная оценка. — JL: Машиностроение, 1972. — 443 с.

49. Клюкин И.И. Борьба с шумом и звуковой вибрацией на судах.— Л.: Судо-шие, 1971. —416 с.

50. Ковригин С.Д., Крышов С.И. Архитектурно-строительная акустика. 2-е перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1986. - 256 с.

51. Козьяков А.Ф., Панфилов А.Е. Исследование методов снижения шума при ке тонкостенных оболочек // Проблемы охраны труда: Тез.докл. 4 Всесоюз. ¡уз. конф. (14-16 сентября, Каунас.) —Каунас, 1982. — 140 с.

52. Костецкий Б.И., Натансон М.Э., Бершатский Л.И. Механо-химические гссы при граничном трении. — М.: Наука, 1972. — 270 с.

53. Кошелев Ф.Ф., Корнев А.Е., Буканов A.M. Общая технология резины.— :имия, 1978.— 528 с.

54. Крагельский И.В., Виноградова И.Э. Коэффициент трения: —- М.: Машгиз, — 217с.

55. Крагельский И.В. Трение и износ. — М.: Машиностроение, 1968. — 462 с.197

56. Крагельский И.В. Влияние продолжительности неподвижного контакта на йчину силы трения // Журнал технической физики. — Т. 14. — №4-5. — 1944. — ,72-275.

57. Лагунов Л.Ф., Осипов Г.Л. Борьба с шумом в машиностроении.— М.: Ма-юстроение, 1980. — 150 с.

58. Лепендин Л.Ф. Акустика. —М.: Высш. школа, 1978. — 448 с.

59. Магнитный глушитель М 17647: / Каталог фирмы «Fimit S.p.A» (Италия)-по, 1982. —62 с.

60. Михин Н.М. Внешнее трение твердых тел. — М.: Наука, 1977. — 221 с.

61. Мондин Л.Я. Влияние технологических факторов на свойства бариевых ритовых порошков и спеченных из них магнитов: Автореф. дис.техн. наук. — Киев, 1969. — 24 с.

62. Мэнсон Дж., Сперлинг Л. Полимерные смеси и композиты / Пер. с англ. — Химия, 1979.— 440 с.

63. Нашиф А., Джоунс Д., Хендерсон Дж. Демпфирование колебаний / Пер. с :. — М.: Мир, 1988, —448 с.

64. Никифоров A.C., Будрин С.Б. Распространение и поглощение звуковой ации на судах. — Л.: Судостроение, 1968. — 216 с.198

65. Никифоров A.C. Вибропоглощение на судах. —■ JL: Судостроение, 1979. —с.

66. Никифоров A.C. Акустическое проектирование судовых конструкций: равочник. — Л.: Судостроение, 1990. — 200 с.

67. Новые вибропоглощающие материалы и покрытия и их применение в шышленности / Под ред. A.C. Никифорова.— Л.: Знание, 1980. — 100 с.

68. Обморшев А.Н. Введение в теорию колебаний.— М.: Наука, 1965. — 276

69. Охрана труда в машиностроении: Учебник для вузов / Под ред. Е.Я. Юди-С.В. Белова. — 2-е изд. — М.: Машиностроение, 1983. — 432 с.

70. Пановко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний. — М.: Наука, '1. —240 с.

71. Писаренко Г.С. Рассеяние энергии при механических колебаниях. — Киев: j-bo АН УССР, 1962. — 436 с.

72. Писаренко Г.С. Колебания упругих систем с учетом рассеяния энергии в :ериале. Киев.: Изд-во АН УССР, 1955. — 237 с.

73. Писаренко Г.С., Матвеев В.В., Яковлев А.П. Вибропоглощающие свойства струкционных материалов: Справочник. — Киев.: Наукова думка, 1971. — 327 с.

74. Преображенский A.A. Теория магнетизма, магнитные материалы и эле-ггы. — М.: Высш. школа, 1972. — 288 с.

75. Прибор для измерения комплексного модуля упругости 3930 / Каталог эмы «Bruel & Kjaer» (Дания). 1975/76. — Нэрум, 1975. — 825 с.

76. Применение резиновых технических изделий в народном хозяйстве: Спра-ное пособие / Под ред. Д.Л. Федюкина. — М.: Химия, 1986. — 240 с.

77. Погодин A.C. Шумоглушащие устройства. — М.: Машиностроение, 1973. 176 с.

78. Рейнбот Г. Магнитные материалы и их применение // Пер. с нем. / Под I. A.A. Преображенского. — М.; Л.: Энергия, 1974. — 384 с.199

79. Рекомендации по расчету и проектированию звукопоглощающих облицо-с. — М.: Стройиздат, 1984. — 28 с.

80. Рубанова Л.Г. Исследование эффективности звукопоглощения облицовок атурном помещении // Борьба с шумом и звуковой вибрацией. — М.: Знание, 74, —С.75-77.

81. Самойлюк Е.П., Сафонов В.В. Борьба с шумом и вибрацией в промыш-ности. — Киев: Выща шк., 1990. — 166 с.

82. Сергеев С.И. Демпфирование механических колебаний. — М.: Физмат;, 1959,— 408 с.

83. Скучик Е. Основы акустики. — М.: Мир, 1976. — Т.2. — 542 с.

84. Способы защиты от шума и вибрации железнодорожного подвижного сова / Под ред. Г.В. Бутакова. — М.: Транспорт, 1978. — 232 с.

85. Справочник по контролю промышленных шумов // Пер. с англ. / Под ред. I. Фолкнера. — М.: Машиностроение, 1979. — 448 с.

86. Справочник по судовой акустике / Под ред. И.И.Клюкина, И.И. Боголе-т. — Л.: Судостроение, 1979. — 504 с.

87. Справочник по технической акустике. // Пер. с нем./ Под ред. М.Хекла, V. Мюллера. — Л.: Судостроение, 1980. — 440 с.

88. Справочник резинщика. — М.: Химия, 1971. — 608 с.

89. Степанов В.Б., Тартаковский Б.Д. Эффективность жесткого вибропогло-ющего покрытия ограниченной протяженности // Акустический журнал.— Т.2. — i. — 1977.—С. 430-436.

90. Суворов Г.А., Лихницкий A.M. Импульсный шум и его влияние на орга-!м человека. — Л.: Медицина, 1975. — 207 с.

91. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. — М.: Наука, 1974. —с.

92. Тартаковский Б.Д. Методы и средства вибропоглощения // Борьба с шу-VI и звуковой вибрацией. — М.: Знание, 1974. — С.3-19.200

93. Тартаковский Б.Д. Перечень вибропоглощающих материалов и конст-сций, рекомендуемых к применению в народном хозяйстве. — М.: Акустический ;титут, 1979. — 32 с.

94. Тартаковский Б.Д., Дубнер А.Б. О влиянии месторасположения вибро-шощающих покрытий на эффект демпфирования сложных конструкций // Коле-шя, измерение и демпфирования упругих структур. — М.: Наука, 1973. — С. 129>.

95. Техническая акустика транспортных машин: Справочник /Л.Г.Бали-нская, Л.Ф. Дроздова, Н.И. Иванов и др.; / Под ред.Н.И.Иванова. — СПб.: Политика, 1992. — 365 с.

96. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. — М.: Наука, 1967. —ic.

97. Улитина E.H. и др. Эластичные магнитные вставки для холодильников. // оизводство шин, РТИ и АТИ. — №9. — 1969.— С. 6-8.

98. Уменьшение шума на судах // Пер. с англ. / Норвежский совет по науке и лике. — М.: Транспорт, 1980. — 224 с.

99. Ферри Д. Вязкоупругие свойства полимеров. — М.: Изд-во иностр. лит., >3. — 536 с.

100. Чернилевский Д.В., Лаврова Е.В., Романов В.А. Техническая механика. М.: Наука, 1982. —544 с.

101. Шик А. Психологическая акустика в борьбе с шумом / Под ред. Н.И. анова; Балт. гос. техн. ун-т. — СПб., 1995. — 224 с.

102. Шик А. Применение концепции обременительности в исследовании шу-/ Под ред. Н.И. Иванова; Балт. гос. техн. ун-т. — СПб., 1998. — 114 с.

103. Юдин Е.Я., Осипов Г.Л., Федосеева E.H. Звукопоглощающие и звуко-•ляционные материалы. — М.: Стройиздат, 1966. — 247 с.

104. Яворский Б.М., Детлаф A.A. Справочник по физике. — 5 изд. — М.: Нау-1971. —940 с.201

105. Asminin V.F. The vibro-damping devices for a sound-vibranion reduction by odworking disk saws // Proceedings of The Fourth Internanional Congress on Sound I Vibration. St. Peterburg, Russia, 1996. Vol.3, P. 1785-1786.

106. Beards C.F., Williams J.L. The damping of structural vibration by rotational ) in joints // J. Sound Vib. 1977. V. 53.№ 3. P. 333-340.

107. Bowin M. Litvin B. Analisis of Sheet Metal Peening noise in ranks Production loise Control Conference, 13-15 Oct., 1976,- Warsaw, 1976. P.129-131.

108. Earles S.W.E/ Theoretical estimation of the frictional energy dissipation in a iple lap joint // J. Mech. Eng. Sci. 1966. V.8.№ 2. P.207-214.

109. Griffin J.H. Friction damping of resonant stresses in gas turbine engine airfoils r. Eng. Power. 1980. V.102.№ 2. P.329-333.

110. Howe M.S., Heckl M. Sound Radiation from Plates with Dencity and Stiffness icontinuities // J. of Sound Vibration. 1972.- V.21.- №2.- P. 193-203.

111. Jones O.J.G., Muszynska A. Design of turbine blades for effective slip damp-at high rotational speed // Shock Vib. Bull. 1979. V.69. №2. P.87-90.

112. Junger M., Feit D. Sound, structures and their interaction. Cambrige.- Mass. T Press.,1972.-214 p.

113. Lyon R.N., Maidanik G. Statistical methods in vibration analysis. H, AIAA 1964. Vol.2. № 6. - P. 1015-1024.

114. Maidanik G. Response of ribbed panels to reverberant acoustic fields. -\SA, 1962. Vol.34, № 6/ P. 809-826.

115. Mead D.J., Marcus S. The forced vibration of a threelaer damped sandvich t with arbitrary boundary conditions // J. sound and vibr.-1969.- №10(2). P. 163-175.

116. Modern magnetic materials open up new markets // Eng. Materials and De-1.-1985.-29.-№ 7. -P. 35-38.202

117. Muszynska A. Tlumienie w ukladach mechanicznach (Internal damping in ;hanical systems) // Dynamika Maszyn. Polish Acad. Sei. 1974. -P. 164-212.

118. Muszynska A.,at al. On nonlinear response of multiple blade systems // Scock Bull. 1981. Y.51. №3. -P. 89-110.

119. Oberst H. Uber die Dampfung der Biegeschurgungen dunner Bleche durch thaftende Belage // Acoustiche Beihefte.- 1952. 2,4. -P. 181-195.

120. Plunkett R., Lee C. Length optimization for constrained viscoelastic layer iping // JASA.-1969.-V.48.- №1. -P. 150-161.

121. Plunkett R. Friction damping, in Damping Applications for Vibration Control .SME Publication AMD. V.38, 1981.-P. 65-74.

122. Richardson R.S.H., Nolle H. Energy dissipation in rotary structural joints // Dund Vib. 1977. V.54.-№ 4. -P. 577-588.

123. Ross D., Ungar E., Kerwin E. Damping of plate flexural vibration bay means yicoelastic laminal. Structural damping.- Pergamon Press, 1960. (Amer. Soc. of Mech. *ineering,1959). -150 p.

124. Schlesinger A. Vibration isolation in the pressence of Coulomb friction // J. md Vib. 1979. V.63.- №2. -P. 213-224.

125. Stiudyla G., Zabawa M. Vibroacoustical model of a plate by an impulse force ioise Control Conference, 13-15 oct., 1976.- Warsaw, 1976.- P.365-368.

126. Srinivasan A. V., Cutts D.G. Dru friction damping mechanisms in engine des. // ASME, 1982. P. 82-GT-162.

127. Stratifié7 amortisseur de son pour isolation des surfes me'talligues bruyantes: г. 2.219 001 Франция, МКИ4 В 32 В 27 / 00; G 10 К II / 00 // Е 04 В I / 82/ R. rdner, D.P. Sleeper (США); Cabot corporation (США) — 13 с.

128. Ungar Е., Kerwin Е. Plate damping due to thikness viscoelastic layers // JAS A 964. V.36. -№ 2.- P. 386-392.203