Улучшение условий труда операторов мобильных сельскохозяйственных машин за счет управления процессом демпфирования в системах виброзащиты тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.26.01, доктор технических наук Фоминова, Ольга Владимировна

• Фоминова, Ольга Владимировна
• доктор технических наук
• 2006

Оглавление диссертации доктор технических наук Фоминова, Ольга Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 СОТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.

1.1 Условия и охрана труда операторов мобильных сельскохозяйственных машин по показателям вибрационной безопасности.

1.2 Влияние вибрации на организм человека и гигиеническое нормирование вибробезопасных условий труда операторов.

1.3 Анализ методов и средств улучшения и охраны труда операторов по параметрам вибрации.

1.4 Проблемы виброзащиты в системах человек - машина - среда»: общие направления исследований и тенденции решения.

1.5 Эффективность виброзащиты и процесс демпфирования.

1.5.1 Демпфирование в линейных системах виброзащиты.

1.5.2 Управление процессом демпфирования в системах виброзащиты.

1.6 Теоретические и практические аспекты исследований нелинейных виброзащитных систем.

1.7 Выводы. Цель и задачи исследования.

Глава 2 ТЕОРИЯ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ И ПРЕРЫВИСТОЕ ДЕМПФИРОВАНИЕ

В СИСТЕМАХ ВИБРОЗАЩИТЫ.

2.1 Основные понятия и задачи оптимального управления.

2.2 Методы решения оптимизационных задач управления.

2.3 Принцип минимума и метод нахождения синтезирующей функции управления для систем виброзащиты.

2.4 Управление процессом демпфирования по принципу активной компенсации.

2.5 Выводы по второй главе.

Глава 3 ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРЕРЫВИСТОГО ДЕМПФИРОВАНИЯ И ЕГО ВЛИЯНИЯ НА ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ВИБРОЗАЩИТНЫХ СИСТЕМ.

3.1 Периодические колебания при постоянном демпфировании.

3.2 Вывод основных расчетных формул для определения параметров прерывистого демпфирования.

3.3 Программируемые условия переключений демпфирования и их связь с компонентами состояния системы.

3.4 Всережимный способ прерывистого демпфирования.

3.4.1 Расчеты параметров и коэффициентов динамичности.

3.4.2 Антирезонансные свойства.

3.5 Способ переключения демпфирования по опорным сигналам.

3.6 Выводы по третьей главе.

Глава 4 ОСНОВЫ ТЕОРИИ ВИБРОЗАЩИТНЫХ СИСТЕМ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ УПРУГОДЕМПФИРУЮЩИМ ЗВЕНОМ ПРЕРЫВИСТОГО ДЕЙСТВИЯ.

4.1 Систематизация по конструктивным признакам.

4.2 Систематизация по функциональным признакам.

4.3 Вывод расчетных формул для определения параметров и коэффициентов динамичности.

4.3.1 Особенности колебательных процессов в случае прерывистого компенсационного воздействия.

4.3.2 «Фурье - линеаризация» нелинейных слагаемых.

4.3.3 Реализация основной процедуры метода гармонического баланса и вывод искомых формул.

4.4 Имитация процесса ударного демпфирования колебаний посредством механизма наложения связей.

4.4.1 Исходные предпосылки и постановка задачи.

4.4.2 Исследование установившихся колебаний.

4.5 Выводы по четвертой главе.

Глава 5 РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ СИСТЕМ ВИБРОЗАЩИТЫ С ПРЕРЫВИСТЫМ ДЕМПФИРОВАНИЕМ.

5.1 Базовые и альтернативные модели, реализующие ступенчатое изменение диссипативной силы.

5.2 Программное обеспечение.

5.3 Анализ амплитудно-частотных характеристик первой базовой модели (исходной — БМ-1 и альтернативной - БМ-1 а).

5.4 Анализ амплитудно-частотных характеристик второй базовой модели (исходной — БМ-2 и альтернативной - БМ-2а).

5.5 Результаты моделирования переходных процессов при ударных воздействиях.

5.6 Моделирование колебаний базовых моделей при случайных возмущениях.

5.7 Выводы по пятой главе.

Глава 6 ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ

ДЕМПФИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ПРЕРЫВИСТОГО ДЕЙСТВИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

6.1 Упругодемпфирующие звенья, работающие в режиме «включить-выключить».

6.2 Описание конструкции и работы лабораторной установки «механический осциллятор» (макета виброзащитной системы с управляемым фрикционным демпфером).

6.3 Результаты испытаний лабораторной установки «механический осциллятор».

6.4 Описание и результаты испытаний штатной и модернизированной подвески сиденья автогрейдера.

6.5 Анализ результатов экспериментальных исследований системы «человек - машина — среда» по параметрам вибрации.

6.6 Выводы по шестой главе.

Глава 7 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ.

7.1 Общие положения методики расчета экономической эффективности от применения новых средств виброзащиты.

7.2 Расчет экономической эффективности от модернизации подвески сиденья мобильной машины на основе демпфера прерывистого действия.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Улучшение условий труда операторов мобильных сельскохозяйственных машин за счет управления процессом демпфирования в системах виброзащиты»

При непосредственном участии человека-оператора в технологических операциях современных производств на него неизбежно воздействуют неблагоприятные факторы окружающей среды, приводящие к ухудшению условий труда. Особое место в ряду неблагоприятных факторов занимает производственная вибрация. Для сельскохозяйственного производства — это в основном транспортная вибрация.

Систематическое воздействие вибрации на человека рассматривается медициной как мощный стресс-фактор, оказывающий отрицательное влияние на работоспособность, эмоции и умственную деятельность, а также повышающий вероятность различных заболеваний и несчастных случаев. Особую опасность для человека представляет постепенное, скрытое развитие профессионального заболевания, именуемого вибрационной болезнью [26, 135].

По данным ФГНУ ВНИИОТ Минсельхоза России только за 2002 год в организациях агропромышленного комплекса в результате несчастных случаев пострадало 3456 человек (в том числе погибло 1052 человека). Из общего числа травмированных более 20% составили операторы мобильных машин [175]. Можно утверждать, что вероятность несчастного случая повышается при воздействии вибрационных нагрузок, поскольку они неизбежно вызывают у операторов мобильных машин, например, расстройство зрительного восприятия и замедление реакций. Ситуация усугубляется тем, что при внедрении новой техники (тракторов, сельскохозяйственных и дорожных машин) не обеспечивается надлежащих показателей вибрационных характеристик на рабочих местах операторов, т.е. реального прогресса в области защиты человека-оператора мобильных машин от транспортной вибрации за последние годы не произошло [170, 153].

Данный вывод подтверждают исследования ведущих ученых в области охраны труда. Сошлемся на работы B.C. Шкрабака [120, 235], А.П. Лапина [118], И.В. Гальянова [56, 57], М.М. Юркова [238].

В процессе выполнения мобильными машинами сельскохозяйственного назначения основных технологических операций уровни случайных низкочастотных вертикальных колебаний на сиденье операторов, как правило, превышают допустимые значения, установленные действующими санитарными нормами. Это обусловлено тем, что упругодемпфирующие звенья, которые в настоящее время используются в подвесках сидений (демпферы, амортизаторы), неизбежно усиливают амплитуды колебаний сиденья на резонансных частотах. Другая и главная причина — это отсутствие в подвесках сидений специальных устройств управления процессом демпфирования, работающих по принципу активных систем.

Определенные трудности и проблемы виброзащиты человека оператора мобильных машин предопределены разнообразием формируемых на входе виброзащитной системы сиденья механических воздействий по показателям амплитудно-частотной и фазовой модуляции. Включаемые в состав виброзащитных систем устройства и выделяемые структуры должны адекватно реагировать на внешние воздействия и поддерживать оптимальный, в соответствии с принятым критерием качества виброзащиты, процесс формирования компенсационных воздействий. Известно, что данными свойствами обладают только управляемые виброзащитные системы - с прямым и непрямым управлением. Так, устранить резонансные явления и выполнить условия эффективности виброзащиты можно, если ввести в состав виброзащитных систем дополнительные управляемые упругодемпфирующие звенья прерывистого действия.

Виброзащитные системы с дополнительным управляемым упруго-демпфирующим звеном прерывистого действия изучены недостаточно полно. В теоретическом плане существуют проблемы получения синтези рующей функции оптимального управления процессом демпфирования. Известные формальные приемы систематизации не позволяют сопоставлять данный класс виброзащитных систем по эффективности исходя из функциональных признаков. Кроме того, отсутствуют методики расчета параметров прерывистого компенсационного воздействия, при которых обеспечиваются предельные антирезонансные и противоударные свойства.

Снижение вибрационной нагрузки на оператора мобильных машин является сложной комплексной задачей, которая предполагает разработку соответствующих разделов теории управляемых виброзащитных систем и использования новых конструктивных решений. С позиции охраны труда научный и практический интерес представляют не только решение общетеоретических проблем динамики управляемых виброзащитных систем, но и отработанные инженерные методики расчета перспективных моделей и средств виброзащиты прерывистого действия. Это и предопределяет актуальность выбранного направления исследования.

Исследования проводились в соответствии с программой Министерства образования Российской Федерации «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» - подпрограмма «Производственные технологии», проект «Совершенствование методов расчета и конструирования колебательных систем с непрямым импульсным управлением: проектирование управляемого упругодемпфирующего звена сиденья автогрейдера».

Теоретические исследования были выполнены в рамках Единого заказ наряда Министерства образования Российской Федерации по темам: «Исследование и моделирование колебаний нелинейных виброзащитных систем с непрямым импульсным управлением», «Разработка теории и средств виброзащиты непрямого импульсного управления для машин технологического назначения». Часть экспериментальных исследований была выполнена в рамках МНТП «Учебная техника» по теме «Разработка комплекта оборудования для изучения динамических процессов в управляемых механических системах».

При разработке средств виброзащиты человека-оператора мобильных машин регламентирующими документами являются ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность. Общие требования» и СН 2.2.4/2.1.8.556-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий». [172, 174]. Данные регламентирующие документы отражают основные особенности воздействия вибрации на организм человека и учитывают возможности современной виброзащитной техники.

Развиваемые демпфером диссипативные силы определяют составную часть результирующего компенсационного воздействия, которое формируется дополнительно восстанавливающими и инерционными силами при работе управляемых или «пассивных» структур с упругими и инерционными звеньями.

При «пассивном» варианте исполнения упругих звеньев в серийно выпускаемых сиденьях и подвесках мобильных машин существенное улучшение их антирезонансных и противоударных свойств достигается при использовании управляемых демпферов.

Изложенный концептуальный подход к решению проблем виброзащиты, который отражен в ряде известных публикаций и определяет новые перспективные направления научных и прикладных исследований в области демпфирования колебаний, положен в основу диссертационной работы, целью которой является улучшение условий труда операторов мобильных сельскохозяйственных машин.

Исходя из того, что виброзащитные системы с постоянными параметрами упругодемпфирующего звена являются механическими фильтрами и неизбежно усиливают уровень колебаний защищаемого объекта на резонансных частотах, были исследованы динамические свойства виброзащитных систем с параметрами вязкого сопротивления и сухого трения, которые изменяются в соответствии с изменениями мгновенной амплитуды, частоты и фазы внешнего воздействия. Законы изменения параметров демпфирования устанавливаются на основе теории оптимального управления и, как правило, определяют способы виброзащиты, для реализации которых не требуется использовать мощные внешние источники энергии.

По принятой классификации здесь противопоставляются прямое (активное), рассматриваемое как эталонное по производимому эффекту виброзащиты, и непрямое (косвенное) управления. Для последнего характерно то, что компенсационное воздействие (диссипативная сила) формируется в результате периодических переключений параметров соответствующего устройства (демпфера). Прямое управление непосредственно отождествляется с компенсационным воздействием и является эталонным для случая непрямого управления, если мощность внешнего источника энергии ограничена и, как следствие, поддерживается релейный режим переключений и скачкообразное изменение направления действия и величины компенсационного воздействия.

В рамках непрямого управления адекватное формирование диссипа-тивных сил по принципу «активной компенсации» обеспечивается при использовании управляемых демпферов, реализующих процесс прерывистого демпфирования.

Основополагающие теоретические работы по исследованию колебаний механических систем с прерывистым демпфированием опубликованы в конце 80 - начале 90 годов [73, 193]. В эти же годы разработаны и испытаны первые демпферы прерывистого действия у нас в стране и за рубежом (демпферы типа "скайхук" в США) [97, 161].

Анализ известных литературных источников по данной тематике, а также материалов патентного поиска по управляемым и перенастраиваемым демпферам, позволил заключить, что дальнейшее совершенствование демпферов прерывистого действия не возможно без решения ряда теоретических и прикладных задач виброзащиты. Эти задачи связанны в первую очередь с выбором оптимальных алгоритмов переключений и параметров демпфирования, а также с возможностью обеспечения «независимости» диссипативной силы от относительной скорости.

Информационное обеспечение непрямого управления является полным, если отслеживаемые компоненты состояния системы позволяют однозначно определить и реализовать алгоритм (условия) программируемых переключений демпфирования. Как правило, для оптимизации процесса колебаний в соответствии с принятым критерием качества виброзащиты необходимо отслеживать компоненты состояния системы не только в относительном, но и в абсолютном движении.

В случае кинематического возмущения получение информации об абсолютном движении системы и ее последующая обработка в реальном масштабе времени осуществляется на основе электронных средств слежения и преобразования исходных сигналов. Однако чтобы обеспечить оптимальный процесс работы демпфера в режиме «включить-выключить» достаточно использовать информацию только о смене ряда априорных ситуаций колебательного процесса. Если данные априорные ситуации выражаются через компоненты состояния системы в относительном движении (в виде неравенств), то это позволяет воспроизводить переключения демпфирования по опорным сигналам, т.е. использовать актуализированные свойства, заложенные в самой конструкции демпфера, и обходиться тем самым без электронных средств слежения.

Поскольку компенсационное воздействие, развиваемое упругодемп-фирующим звеном, оптимально, если изменяется во времени по релейному закону (ступенчато и прерывисто), то необходимо обеспечить независимость диссипативной силы от относительной скорости и прерывистый режим работы демпфера. Причем, оптимальный закон изменения диссипативной силы во времени непосредственно связывается с принятым алгоритмом программируемых переключений демпфирования.

Наиболее просто оптимальный способ прерывистого демпфирования реализуется при использовании управляемого фрикционного демпфера. Если принять, что сила сухого трения не зависит от относительной скорости, то фактически оптимальные параметры прерывистого демпфирования обеспечиваются только за счет работы фрикционного демпфера в режиме «включить-выключить».

В диссертации разработана теория оптимального управления процессом демпфирования виброзащитных систем, а также метод получения синтезирующей функции управления демпфированием по принципу активной компенсации. Научный и практический интерес, представляют не только общетеоретические задачи динамики виброзащитных систем в рамках непрямого управления, но и отработанные инженерные методики расчета перспективных моделей и средств виброзащиты прерывистого действия. Приведены результаты исследований динамики трех базовых моделей виброзащитных систем, реализующих способ прерывистого демпфирования при работе фрикционного демпфера. Разработана методика расчета оптимальных алгоритмов переключений и области изменений параметров демпфирования, при которых обеспечиваются предельные антирезонансные и противоударные свойства. Предложены технические решения фрикционных демпферов прерывистого действия для подвесок сидений мобильных машин сельскохозяйственного назначения.

Объектом исследования является подвеска сиденья мобильных машин с демпфером прерывистого действия, которая рассматривается в системе «человек - сиденье — машина — среда».

Предмет исследования — это процессы формирования прерывистого компенсационного воздействия, которые определяют динамические свойства подвески сиденья мобильной машины и позволяют уменьшить интенсивность вибрационной нагрузки передаваемой оператору.

Методы исследования.

Теоретические исследования выполнены на основе классических методов расчета управляемых динамических систем с линейными и нелинейными упругодемпфирующими звеньями. Использовались методы оптимального управления, динамического программирования, гармонического баланса, математического моделирования и численного интегрирования дифференциальных уравнений. При проведении экспериментальных исследований применялись стандартные методики измерений вибраций на сиденье оператора мобильных машин.

Достоверность результатов исследований обеспечивается соответствующим выбором расчетных моделей, использованием адекватного математического аппарата, современной вычислительной техники и программного обеспечения, а так же подтверждается соответствием аналитических результатов данным эксперимента.

Научная новизна исследований заключается в том, что:

1. Обоснована концепция прерывистого демпфирования в системах виброзащиты и на ее основе разработаны метод получения синтезирующей функции и теория оптимального управления процессом демпфирования;

2. Разработаны математические модели и методика расчета виброзащитных систем с демпфером прерывистого действия при детерминированных и случайных возмущениях;

3. Определены оптимальные алгоритмы переключений и области изменений параметров демпфирования трех базовых моделей в зависимости от принимаемого критерия качества;

4. Выявлены закономерности силовых взаимодействий в системе «человек — сиденье — машина - среда» при управлении процессом демпфирования по принципу активной компенсации и определены предельные показатели вибрационной безопасности;

5. Предложены конструкции управляемых демпферов вязкого сопротивления и сухого трения для подвесок сидений оператора мобильных машин;

6. Приведены результаты и анализ экспериментальных исследований опытных образцов демпферов прерывистого действия в составе подвески сиденья мобильных машин технологического назначения.

Практическую значимость работы составляют:

1. Результаты систематизации виброзащитных систем с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия;

2. Методика и программы расчета рациональных параметров прерывистого компенсационного воздействия;

3. Результаты исследований базовых моделей виброзащитных систем с демпфером прерывистого действия;

4. Конструктивные схемы демпферов прерывистого действия с вязким сопротивлением и сухим трением для подвески сиденья операторов мобильных машин сельскохозяйственного назначения.

Методика расчета оптимальных параметров прерывистого демпфирования, программы по моделированию колебаний базовых моделей, схемные и конструктивные решения упругодемпфирующего звена с разрывными характеристиками были использованы УПП СКБ ТМ ОрелГТУ при разработке подвески сиденья трактора Т-150.

Предложенные рекомендации по модернизации подвески сиденья на основе упругодемпфирующих звеньев прерывистого действия приняты к использованию в перспективных моделях автогрейдеров ЗАО «ДОР-МАШ». В практику проектирования демпферов в ЗАО «ТРАКТОРМАШ» внедрены методика расчета оптимальных параметров прерывистого компенсационного воздействия и программы по моделированию детерминированных и случайных колебаний подвески сиденья трактора Т-150.

Результаты работы внедрены также в учебном процессе. На разработанной установке «Механический осциллятор» проводятся лабораторные работы в курсах «Динамика управляемых виброзащитных систем», «Аналитическая динамика и теория колебаний».

На защиту выносятся:

1. Концепция прерывистого демпфирования в системах виброзащиты, метод получения синтезирующей функции и теория оптимального управления процессом демпфированием;

2. Математические модели и методика расчета виброзащитных систем с демпфером прерывистого действия при детерминированных и случайных возмущениях;

3. Оптимальные алгоритмы переключений и параметры демпфирования при вязком и сухом трении, обеспечивающие достижение предельных антирезонансных и противоударных свойств в зависимости от принимаемого критерия качества;

4. Результаты исследований динамических свойств виброзащитных систем с демпфером прерывистого действия, полученные при моделировании системы «человек — сиденье - машина — среда»;

5. Предложенные технические решения по конструкции демпферов прерывистого действия с вязким сопротивлением и сухим трением и результаты их испытаний.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих международных конференциях и симпозиумах:

1. V и VI международные конференции «Нелинейные колебания механических систем». - Н. Новгород: НГТУ, 1998 г., 2002 г.;

2. IV международный симпозиум INTELS'2000. - Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000 г.;

3. Международный симпозиум «Машины и механизмы ударного, периодического и вибрационного действия». — Орел: ОрелГТУ, 2000 г.;

4. XXIX Летняя Школа «Актуальные проблемы механики». -Санкт - Петербург: ИПМ, 2001 г.;

5. Международный научный симпозиум «Шум и вибрация на транспорте». - Санкт - Петербург, 2004 г.;

6. Международная научно-техническая конференция «Информационные технологии в науке, образовании и производстве». - Орел: ОрелГТУ, 2004 г.

Механический осциллятор с управляемым демпфером «Импульс-1» экспонировался на третьей выставке-ярмарке «Современная образовательная среда» (Золотая медаль ВВЦ) и на ярмарке-выставке «Учебная техника для высшего профессионального образования», - Москва: ВВЦ, 2001.

Экспонат «Амортизатор прерывистого действия» выставлялся на VII Международной специализированной выставке «Безопасность и охрана труда - 2003» и на Российской агропромышленной выставке «Золотая осень» (10-14 октября 2003 г.). Коллектив авторов награжден двумя дипломами ВВЦ.

На VIII Международной специализированной выставке «Безопасность и охрана труда - 2004» кафедра «Динамика и прочность машин» ОрелГТУ и коллектив авторов награждены дипломом ВВЦ за разработку фрикционного демпфера прерывистого действия для подвески сиденья машин технологического назначения.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 35 печатных работ, в том числе 1 монография, 4 патента РФ, 1 учебное пособие.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка использованных источников из 238 наименований, 7 приложений. Основной текст изложен на 339 страницах и включает 70 рисунков pi 15 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Охрана труда (по отраслям)», Фоминова, Ольга Владимировна

6.6 Выводы по шестой главе

1. Разработан типовой ряд конструкций упругодемпфирующих звеньев прерывистого действия, предназначенных для установки в подвесках сидений мобильных сельскохозяйственных машин. Создана лабораторная установка «механический осциллятор», которая позволяет демонстрировать особенности работы систем виброзащиты с управляемым демпфером и проводить экспериментальные исследования.

2. В транспортном режиме движения автогрейдера на полу кабины формируется узкополосной спектр виброускорений, резонансный пик которого приходится на вторую октавную полосу частот. При этом на подушке штатного сиденья во второй и третьей октавных полосах частот значения виброускорений превышают нормативные. В случае движения по грунтовой дороге соответствующее превышение составляет по категории 1 «безопасность» 5.7 дБ, по категории 2 «граница снижения производительности труда» 11. 13 дБ.

3. Работа серийного сиденья со штатным гидравлическим демпфером малоэффективна. В низкочастотной области происходит интенсивное раскачивание сиденья. Наблюдаемый спектр виброускорений имеет ярко выраженный пик, приходящийся на вторую октавную полосу частот, где значение виброускорения превышает нормативный показатель на 7 дБ.

4. Модернизированная подвеска сиденья (как с гидравлическим, так и фрикционным демпфером прерывистого действия) снижает вибрацию на резонансной частоте автогрейдера и обеспечивает вибрационную безопасность человека-оператора. Эффективность виброзащиты, оцениваемая по величине обратной коэффициенту динамичности (как отношение среднеквадратических ускорений), во второй октавной полосе частот увеличилась при движении по асфальтовой дороге в 2 раза, а при движении по грунтовой дороге в 1,6 раза.

Глава 7. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

7.1 Общие положения методики расчета экономической эффективности от применения новых средств виброзащиты

Ниже приведены общие положения методики расчета экономической эффективности, которые изложены в книге [91].

Основными исходными данными для определения экономической эффективности мероприятий по снижению общей низкочастотной вибрации на рабочем месте оператора мобильных машин являются среднеквад-ратические значения виброускорений, измеряемые в октавных полосах частот на сиденье оператора до и после проведенных мероприятий.

Используя эти данные, определяют уровни виброускорений в октавных полосах частот по формуле

Ц = 20 lg—, (7.1) а0 где ап = 3-Ю-4 м/с2 - опорное значение виброускорения.

Вычисляют уровни мощности вибрации в октавных полосах частот по формуле

Lpi = Ц + Lzi (7.2) где Lzi - поправка, с помощью которой учитывается поглощение мощности вибрации человеком в соответствующей октавной полосе частот. Вычисляют общий уровень мощности вибрации

Lp =101gil0o'^

7.3) где п — число октавных полос.

В зависимости от продолжительности работы в условиях вибрации определяется вероятность заболевания P{L ) вибрационной болезнью при общем уровне мощности вибрации.

Далее, определяют среднюю годовую стоимость прибавочного продукта, создаваемую за время работы в условиях вибрации: аЫЛ

П = 1,54 1 + —— 3, (7.4) Ч

200 где 3 - средняя годовая заработная плата механизатора в первый год после снижения вибрации (3= 67200 руб.); а - планируемый рост производительности труда в процентах. Определяют годовой экономический ущерб в результате воздействия общей вибрации на организм человека с уровнем мощности Lp :

У = [0,234 • П + (6,1 • Лх + 3,1 • Л2)] • Д • P(Lp ), (7.5) где Д - число операторов, подвергающихся воздействию вибрации; JIi — стоимость одного дня лечения в стационаре (800 руб.); JI2 - стоимость одного посещения амбулатории (100 руб.). В результате снижения общего уровня мощности вибрации годовой экономический эффект от внедрения одного виброзащитного сиденья под-считывается по формуле:

Э = У1-У2-К-Е-С,

7.6) где К — дополнительные капитальные вложения в мероприятия по снижению вибрации;

Е - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений;

С — средние годовые эксплуатационные расходы на виброзащитную конструкцию сиденья.

7.2 Расчет экономической эффективности от модернизации подвески сиденья мобильной машины на основе демпфера прерывистого действия

При оценке экономической эффективности приняты следующие данные:

- средняя длительность воздействия вибрации составляет всю сме

- средняя годовая заработная плата тракториста составляет 67200

- капитальные вложения на изготовление виброзащитного сиденья составляют 20000 руб. (К);

- эксплуатационные расходы на виброзащитную конструкцию сиденья не учитываются (С = 0);

- нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений равен 0,15 (.Е);

- продолжительность работы в условиях вибрации 15 лет;

- число механизаторов Д = 1;

- значения виброускорений (дБ) на штатном сиденье (в октавных полосах частот): 50, 75, 66, 50, 48; ну; руб. (.3); планируемый рост производительности труда

- значения виброускорений (дБ) на модернизированном сиденье (в октавных полосах частот): 50, 66, 62, 49, 46;

- октавные уровни мощности L4: 43, 46, 49, 49, 44.

Результаты вычислений уровней мощности вибрации в октавных полосах частот по формуле (7.2) представлены в таблице 7.1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Условия труда операторов мобильных сельскохозяйственных машин по показателям вибрационной безопасности оцениваются как неблагоприятные. При выполнении мобильными сельскохозяйственными машинами основных технологических операций вибрационные нагрузки на оператора превышают допустимые нормативные значения в трех первых октавных полосах частот в 1,5.3 раза. Это связано с тем, что существующие пассивные подвески сидений малоэффективны, т.е. не устраняют резонансных явлений и не обеспечивают апериодических реакций на ударные воздействия по схеме «один удар — одно колебание».

2. Систематическое воздействие вибрации на человека повышает вероятность несчастных случаев и различных заболеваний. Особую опасность для человека представляет постепенное, скрытое развитие профессионального заболевания, именуемого вибрационной болезнью.

3. Среди механизаторов высок процент несчастных случаев с летальным исходом. Из общего числа работников получивших травмы в системе агропромышленного комплекса 20 % составляют операторы мобильных сельскохозяйственных машин.

4. Вибрационная форма патологии стоит на втором месте среди профессиональных заболеваний механизаторов. Неблагоприятные условия труда в ряде случаев приводят к стойкой утрате трудоспособности. Механизаторы в большинстве случаев не дорабатывают до пенсионного возраста. Более половины механизаторов, признанных инвалидами, полностью не трудоспособны, т.е. являются инвалидами I — II группы.

5. Существенное влияние на динамические свойства виброзащитных систем оказывает процесс демпфирования. Причем переход от постоянного демпфирования к управляемому - прерывистому процессу демпфирования является необходимым условием защиты человека-оператора мобильных сельскохозяйственных машин от низкочастотной вибрации.

6. Разработан метод получения синтезирующей функции управления процессом прерывистого демпфирования, устанавливающей связь между принимаемым критерием виброзащиты и оптимальными алгоритмами переключений. Это позволило реализовать релейные «включить -выключить» режимы работы упругодемпфирующего звена и формировать диссипативные силы по принципу активной компенсации.

7. В результате систематизации двух групп моделей виброзащитных систем с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия по конструктивным и функциональным признакам установлена идентичность ряда моделей. Несмотря на конструктивные отличия, идентичные модели реализуют одни и те же компоненты прерывистого компенсационного воздействия.

8. Разработана методика расчета оптимальных параметров прерывистого компенсационного воздействия на основе совокупности приближенных формул и комплекта программ по моделированию детерминированных и случайных процессов.

9. Дано теоретическое обоснование трех базовых и альтернативных моделей виброзащитных систем с прерывистым демпфированием, позволяющих воспроизводить оптимальные и близкие к ним последовательности переключений демпфирования и составляющие компенсационного воздействия. Показано, что кроме электронных средств управления можно использовать также конструктивные элементы демпфирующих устройств, которые осуществляют прерывание процесса демпфирования по программируемым условиям (опорным сигналам).

10. Базовые модели устраняют резонансные явления. Их динамические свойства таковы, что коэффициенты динамичности меньше единицы в области низких и резонансных частот, а в области высоких частот они не превышают предельных значений для линейной модели без демпфирования.

11. В результате моделирования переезда через единичную неровность установлено, что базовые модели обладают повышенными противоударными свойствами — максимальные значения коэффициентов динамичности не превышают единицы, а переходные процессы затухают в пределах одного периода колебаний.

12. Разработаны рекомендации по выбору рациональных параметров и совершенствованию конструкции демпфирующего звена подвески сиденья автогрейдера на основе гидравлического и фрикционного демпферов прерывистого действия. Результаты экспериментальных исследований показали, что модернизированная подвеска сиденья автогрейдера обеспечивает вибрационную безопасность человека-оператора. Эффективность виброзащиты, оцениваемая по величине обратной коэффициенту динамичности, во второй октавной полосе частот увеличилась при движении по грунтовой дороге в 1,6 раза.

13. В целом в диссертационной работе решена актуальная научно-техническая проблема в области охраны труда, имеющая важное народнохозяйственное значение и состоящая в улучшении условий труда операторов мобильных сельскохозяйственных машин по показателям вибрационной безопасности за счет разработки теории, методов расчета и средств управления процессом демпфирования в системах виброзащиты. Выявленные закономерности функционирования системы «человек - машина -среда» позволили разработать рекомендации по использованию в подвеске сиденья упругодемпфирующих звеньев прерывистого действия.

14. Прогнозируемая экономическая эффективность от использования модернизированной подвески с упругодемпфирующим звеном прерывистого действия в сиденьях мобильных машин составляет порядка 3000 рублей на машину в год.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Фоминова, Ольга Владимировна, 2006 год

1. Абдуллаев Н.Д., Петров Ю.П. Теория и методы проектирования оптимальных регуляторов. — Л.: Энергоатомиздат, 1985. — 240 с.

2. Алабужев П.М., Тернер И.И., Ким Л.И. и др. Системы виброизоляции квазинулевой жесткости // Исследование механических систем виброударного действия. Новосибирск: НЭТИ, 1979. - С. 24-31.

3. Алексеев С.П., Казаков A.M., Колотилов Н.Н. Борьба с шумом и вибрацией в машиностроении. М.: Машиностроение, 1970. - 208 с.

4. Аруин А.С., Зациорский В.М. Эргономическая биомеханика. — М.: Машиностроение, 1988. 256 с.

5. Арутюнян B.C. Обоснование параметров и разработка конструкций типового трека для испытаний колесных сельскохозяйственных тракторов по оценке вибрации: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1983.-24 с.

6. Асташев В.К. К динамике осциллятора, ударяющегося об ограничители.// Машиноведение. 1971. — №2. — С. 5-9.

7. А.с. 257230 Демпфер сухого трения / В.Б. Шилин, Б.Б. Шилин, Ю.Я. Краст // Бюл. изобр. 1969. - №35.

8. А.с. 502147 Демпфер / С.В. Моргунец // Бюл. изобр. 1975.5.

9. А.с. 697764 Способ управления демпфированием амортизатора / Н.В. Герасимов, Ю.В. Шатилов // Бюл. изобр. 1979. - №42.

10. А.с. 1048195 Пневматический виброизолятор / Г.В. Бутаков, Ю.Н. Володькин, О.С. Кочетов, М.Ю. Носков // Бюл. изобр. 1983. -№38.

11. А.с. 1237818 Суперпневмоамортизатор / А.В.Андрейчиков, О.С. Кочетов, С.В. Никитин, В.П. Коцубенко // Бюл. изобр. 1986. - №22.

12. А.с. 1320560 Амортизатор / В.И. Чернышев // Бюл. изобр.1987.- №24.

13. А.с. 1375883 Пневматический демпфер / И.Ф. Сикач, В.В. Волошанский, А.Е. Плющев // Бюл. изобр. 1988. - №7.

14. А.с. 1386776 Пневматический демпфер /И.Ф. Сикач, В.В. Волошанский, А.Е. Плющев // Бюл. изобр. 1988. - №13.

15. А.с. 1427108 Способ защиты объектов от вибрации / В.И. Чернышев // Бюл. изобр. 1988. - №36.

16. А.с. 1516658 Демпфер / Р.А. Акопян, А.Е. Плющев, В.И. Лобзин // Бюл. изобр. 1989. - №39.

17. А.с. 1578389 Двухкамерный амортизатор / В.И. Чернышев // Бюл. изобр. 1990. - №26.

18. А.с. 1714241 Способ защиты объектов от вибрации / В.И. Чернышев, В.П. Росляков, А.В. Синев, Ю.Г. Сафронов, B.C. Соловьев // Бюл. изобр. 1992. - №7.

19. А.с. 1796800 Пневматический демпфер / В.И. Чернышев //Бюл. изобр. 1993.- №7.

20. Бабаков И.М. Теория колебаний. М.: Наука, 1968. - 560 с.

21. Бабицкий В.И. К вопросу о существований высокочастотных колебаний большой амплитуды в линейных системах с ограничителями // Машиноведение. 1966. - №1. - С. 22-26.

22. Бабицкий В.И. Теория виброударных систем. М.: Наука, 1978.- 352 с.

23. Бабицкий В.И., Крупенин В.Л. Колебания в сильно нелинейных системах: Нелинейности порогового типа. — М.: Наука, 1985. 320 с.

24. Барабаш В.И., Шкрабак B.C. Психология безопасности труда. — С-Пб.: СПГАУ, 1995.-293 с.

25. Баранова В.М., Зерцалов Ю.В. О распространенности гипертонической болезни у рабочих, подвергающихся комбинированному воздействию вибрации и шума. В кн.: Влияние вибраций на организм человека. М.: Наука, 1977. С. 291-293.

26. Безопасность жизнедеятельности. Производственная безопасность и охрана труда / П.П. Кукин, B.JI. Лапин, Н.Л. Пономарев и др. М.: Высшая школа, 2001. - 431 с.

27. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др.; Под общей ред. С.В. Белова. М.: Высшая школа, 2001. - 435 с.

28. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие для вузов / Под ред. проф. Л.А. Муравья. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. - 431 с.

29. Белоусов А.И., Сидоренко А.А. Экспериментальное исследование активной пневматической виброзащитной системы // Виброзащита человека-оператора и колебания машин. — М.: Наука, 1977. С. 44-47.

30. Бендат Дж., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа. М.: Мир, 1983. - 312 с.

31. Бенсуан А., Лионе Ж. Импульсное управление и квазивари-ционные неравенства. М.: Наука, 1987. — 596 с.

32. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний. — М.: Высшая школа, 1980.-406 с.

33. Блехман И.И. Синхронизация динамических систем. М.: Наука, 1971.-896 с.

34. Болотин В.В. Случайные колебания упругих систем. М.: Наука, 1979. - 335 с.

35. Болотник Н.Н. Оптимизация амортизационных систем. — М.: Наука, 1983.-256 с.

36. Борцов Ю.А., Юнгер И.Б. Автоматические системы с разрывным управлением. Л.: Энергоатомиздат, 1986. - 168 с.

37. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. М.: Физматлит, 1986. - 544 с.

38. Брундза И.А. Исследование низкочастотных колебаний трактора Т-25 при выполнении с/х работ и разработка мероприятий по снижению воздействия колебаний на водителя: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Каунас, 1975. — 20 с.

39. Буркин В.Е. Исследование низкочастотных колебаний на сиденье водителя трактора Т-4А при выполнении сельскохозяйственных работ: Автореф. дис. канд. техн. наук. Челябинск, 1977. — 17 с.

40. Бутенин Н.В., Неймарк Ю.И., Фуфаев Н.А. Введение в теорию нелинейных колебаний. М.: Наука, 1987. - 384 с.

41. Быховский И.И., Гольдштейн Б.Г. Основы конструирования вибробезопасных ручных машин. М.: Машиностроение, 1982. - 224 с.

42. Ванько В.И., Ермошина О.В., Кувыркин Г.Н. Вариационное исчисление и оптимальное управление. / Под ред. B.C. Зарубина, А.П. Крищенко. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. - 488 с.

43. Вентцель А.Д., Фрейдлин М.И. Флуктуации в динамических системах под действием малых случайных возмущений. М.: Наука, 1979.-424 с.

44. Виброзащитные системы с квазинулевой жесткостью //Под. ред. К.Н. Рагульскиса. Д.: Машиностроение, вып.7, 1986. - 96 с.

45. Вибрации в технике: Справочник. Т.1. Колебания линейных систем. / Под ред. В.В. Болотина. М.: Машиностроение, 1978. - 325 с.

46. Вибрации в технике: Справочник. Т.2. Колебания нелинейных механических систем / Под ред. И.И. Блехмана. М.: Машиностроение, 1979.- 456 с.

47. Вибрации в технике: Справочник. Т.5. Измерения и испытания. / Под ред. М.Д. Генкина. М.: Машиностроение, 1981. - 496 с.

48. Вибрации в технике: Справочник. Т.6. Защита от вибрации и ударов / Под ред. акад. К.В. Фролова М.: Машиностроение, 1981.- 456 с.

49. Виброзащитная система рабочего места оператора / B.C. Ванин, А.Н. Пономарев, В.П. Росляков, В.И. Чернышев // Электрификация и механизация сельского хозяйства. — 1983. -№11. — С. 15-17.

50. Волкова И.Л., Фоминова О.В., Чернышев В.И. Методы решения задач оптимального управления. Орел: ОГАУ, 2005. — 12 с.

51. Володин Н.А., Анисимов В.М. Социальные приоритеты региона. М.: ЗАО Изд-во Экономика, 2004. - 350 с.

52. Воронов А.А. Основы теории автоматического управления: Особые линейные и нелинейные системы. М.: Энергоиздат, 1981.- 304 с.

53. Гальянов И. В. Улучшение условий и охрана труда механизаторов сельского хозяйства путем совершенствования техники и технологии: Автореф. дис.д-р. техн. наук. С-Пб.: СПГАУ, 1999. -40 с.

54. Гальянов И.В., Гнеушева Е.М., Фоминова О.В. Основные направления исследований в области динамики и управления виброзащитных систем. Вестник охраны труда. - №1. - ВНИИОТ, 2005. - С. 30-38.

55. Гальянов И.В., Фоминова О.В. Виброзащитные системы с прерывистым демпфированием: теория и моделирование // Безопасность жизнедеятельности. — №4, 2006. 16 с.

56. Гантур (R. Guntur), Санкар (S. Sankar). Надежная виброзащита с использованием активных источников силы // Конструирование и технология машиностроения. 1983, №3. - С. 60-67.

57. Ганькин Ю.А. Синтез оптимальной модели водителя: выбор структуры модели и критерия оптимальности управления. // Строительные и дорожные машины, 1995. №12. - С. 27-29

58. Гевондян Т. А., Киселев JI. Т. Приборы для измерения и регистрации колебаний. — М.: Машиностроение, 1981. 467 с.

59. Гелиг А.Х., Леонов Г.А., Якубович В.А. Устойчивость нелинейных систем с неединственным состоянием равновесия. М.: Наука, 1978.-400 с.

60. Генкин М.Д., Елезов В.Г., Яблонский В.В. Методы управляемой виброзащиты машин. М.: Наука, 1985. - 240 с.

61. Генкин М.Д., Яблонский В.В. Активные виброзащитные системы. // Виброизолирующие системы в машинах и механизмах, М.: Наука. 1977.-С. 3-11

62. Гетманов В. Г. Системы цифровой обработки, применяемые при анализе вибраций машиностроительных конструкций. М.: Машиностроение, 1991.-42 с.

63. Гнеушева Е.М., Фоминова О.В., Чернышев В.И. Систематизация виброзащитных систем с дополнительнымупругодемпфирующим звеном прерывистого действия // Справочник. Инженерный журнал. №9, 2004. - С. 31-35.

64. Гнеушева Е.М., Фоминова О.В. Чернышев В.И., Динамические свойства виброзащитных систем с дополнительным упругодемпфирующим звеном прерывистого действия // Справочник. Инженерный Журнал. -№5,2006.-12 с.

65. Горелик A.M., Певзнер Я.М. Пневматические и гидропневматические подвески. М.: Машиностроение, 1965. - 319 с.

66. Горяченко В.Д. Элементы теории колебаний: Учебное пособие. Красноярск: Красноярский университет, 1995. 429 с.

67. Грейф P. (R. Greif), Шварц В. (В. Schwarz), Вайнсток Н. (Н. Weinstock) Резонансные колебания системы с трением // Современное машиностроение. Серия Б. 1991. - №3. - С. 1-2.

68. Гусев А.С., Светлицкий В.А. Расчет конструкций при случайных воздействиях. М.: Машиностроение, 1984. — 240 с.

69. Гуськов В.В., Черноморец Н.А., Артемьев П.П. Экспериментальные исследования плавности хода трактора «Беларусь» в агрегате с одноосным прицепом 1-ПТС-4. Автотракторостроение. Минск: Высшэйная школа, 1975, вып.7. — С. 125-128

70. Дербарендикер А.Д. Амортизаторы транспортных машин. М.: Машиностроение, 1985. -200 с.

71. Диментберг М.Ф. Нелинейные стохастические задачи механических колебаний. — М.: Наука, 1980. — 368 с.

72. Диментберг Ф.М., Фролов К.В. Вибрация в технике и человек. — М.: Знание, 1987.- 160 с.

73. Динамика системы дорога шина - автомобиль - водитель. /Под ред. А.А. Хачатурова. - М.: Машиностроение, 1976. - 536 с.

74. Динамические свойства линейных виброзащитных систем // Под ред. К.Ф. Фролова. М.: Наука, 1982. - 206 с.

75. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Системотехника. М.: Радио и связь, 1985.-200 с.

76. Дубровский В.И., Федорова В.Н. Биомеханика: Учебник для средних и высших учебных заведений. — М.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2004. 672 с.

77. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ. М.: Наука, 1987 - 240 с.

78. Дьяконов В.П. MATHCAD 8/2000: специальный справочник. -СПб: Питер, 2001. 592 с.

79. Дыхта В.А., Самсонюк О.Н. Оптимальное импульсное управление с приложениями. М.: Физматлит, 2003. - 256 с.

80. Елисеев С.В. Структурная теория виброзащитных систем. — Новосибирск: Наука, 1978. 224 с.

81. Елисеев С.В., Волков Л.Н., Кухаренко В.П. Динамика механических систем с дополнительными связями. — Новосибирск: Наука, 1990.-214 с.

82. Елисеев С.В., Нерубенко Г.П. Динамические гасители колебаний. Новосибирск: Наука, 1982. - 144 с.

83. Заяц Я.И., Гидон В.А., Орехов А.П., Улицкий Е.Я., Цвик Б.Д. Вибронагруженность рабочих мест трактористов колесных сельскохозяйственных машин при воздействии НСК // Влияние вибрации на организм человека и проблемы виброзащиты. М.: Наука, 1974.-С. 37-43.

84. Заяц Я.И., Цвик Б.Д. О потенциальных возможностях электрогидравлической виброзащитной системы // Влияние вибрации на организмчеловека и проблемы виброзащиты. М.: Наука, 1974. - С. 636-642.

85. Иванов Н.И. Борьба с шумом и вибрациями на путевых и строительных машинах. М.: Транспорт, 1987. - 223 с.

86. Ивович В.А., Онищенко В.Я. Защита от вибрации в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1990. — 272 с.

87. Исследование динамики и прочности пассажирских вагонов / Под ред. С.И. Соколова. М.: Машиностроение, 1976. - 223 с.

88. Ильинский B.C. Защита операторов от механических воздействий. -М.: Энергия, 1979. 320 с.

89. Кальченко Б.Н., Ким П.С., Самотыя З.Г., Ланин А.Г. Использование радиотелемагнитографической аппаратуры при исследованиях динамики системы дорога-шина-трактор-водитель // Тракторы и сельхозмашины.- 1980. №5. - С. 9-11

90. Карамышкин В.В. Динамическое гашение колебаний / Под ред. К.М. Рагулькиса. Л.: Машиностроение, 1988. - 108 с.

91. Кариус (D. Karius). О влиянии кусочно-линейного и постоянного трения на вынужденные периодические колебания // Конструирование и технология машиностроения. 1985. - №4. - С. 28-43.

92. Карнопп (D. Кагпорр). Принцип проектирования систем управления колебаниями с применением полуактивных демпферов // Современное машиностроение. — 1991. №2. - С.32-39.

93. Каспаров А.А. Гигиена труда и промышленная санитария. М.: Медицина, 1981.-368 с.

94. Ким П.С. Исследование низкочастотных колебаний виброзащитных средств сиденья оператора трактора Т-150К: Автореф. дисс. к.т.н. -Харьков, 1981.-25 с.

95. Климов А. В. Контроль колебательных процессов по пиковым шумам. // Компьютерра. 2001. - №14. - С. 40-41.

96. Климов А.В., Фоминова О.В., Чернышев В.И. Оптимизация параметров виброзащитной системы с фрикционным демпфером прерывистого действия // Материалы V Международной научно-технической конференции. Омск: ОмГТУ, 2004. - Кн. 1. - С. 91-94.

97. Климов А. В., Чернышев В. И. Система регистрации механических колебаний. // Сборник научных трудов. — Том 13. Орел: ОрелГТУ, 1998.-С. 106-108.

98. Климов А. В., Чернышев В. И. Анализ динамических свойств виброзащитной системы с параллельно-последовательным соединением упругого и демпфирующего звеньев. //Сборник научных трудов. Том 8. -Орел: ОрелГТУ, 1996.- С.146-153.

99. Коловский М.З. Автоматическое управление виброзащитными системами. М.: Наука, 1976. - 320 с.

100. Коловский М.З., Осоран В.И., Первозванский А.А. Вероятностные методы в теории колебаний // Колебания. Гироскопия. Теория механизмов. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1965. - С. 51-64.

101. Комплексная оценка динамической устойчивости и плавности хода колесных тракторов /Б.И. Кальченко, Н.М. Кириенко, Н.А. Дорошенко, Е.Н. Резников//Тракторы и сельхозмашины, 1987— №7-С. 6-10.

102. Кораблев С.С. К теории электромеханического виброгасителя // Прикладная механика, 1968.- №3.-С. 100-107.

103. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984. - 832 с.

104. Коробейников А.Т., Лихачев B.C., Шолохов В.Ф. Испытания сельскохозяйственных тракторов. М.: Машиностроение, 1985. - 239 с.

105. Кочетов О.С. Пневматическая система виброзащиты с переменной структурой демпфирования.// Вестник машиностроения. — 1985. -№2. С. 29-30.

106. Кошман В.Н. Снижение низкочастотных колебаний, действующих на тракториста // Тракторы и сельхозмашины, 1965 — №4. — С. 17-22

107. Craef Michael. Technische Moglichkeiten zum Senken der Schwingungs-belastung auf fahrenden Arbeitsmaschinen. «Grundlagen Landtechn», 1976. 26, №2. - P. 56-63

108. Кренделл С. Случайные колебания. /Пер. с англ. М.: Мир, 1978.-430 с.

109. Круглов Ю.А., Осипов С.Н. Оптимальное управление в активной системе амортизации. Изв. АН СССР. Механика машин, 1984. -№62.-С. 72-47.

110. Круглов Ю.А., Туманов Ю.А. Ударовиброзащита машин, оборудования и аппаратуры. — Л.: Машиностроение, 1986. 222 с.

111. Ларин В.В. Статистические задачи виброзащиты. Киев, На-укова думка, 1974. - 127 с.

112. Луковников А.В., Шкрабак B.C. Охрана труда. М.: Агропромиздат, 1991.-318 с.

113. Макаров Б.П. Нелинейные задачи статистической динамики машин и приборов. — М.: Машиностроение, 1983. 264 с.

114. Малиновский Е.Ю., Гайцгори М.Н. Динамика самоходных машин с шарнирной рамой. — М.: Машиностроение, 1974. — 176 с.

115. Математическая теория оптимальных процессов / Л.С. Понт-рягин, В.Г. Болтянчкий, Р.В. Гамкрелидзе, Е.Ф. Мищенко. М.: Наука, 1983.-392 с.

116. Matthews John. The measure ment of tractor ride comfort. SAE Prepr. s.a. №730795. 17 p.

117. Методы автоматизированного исследования вибрации машин: Справочник / С.А. Добрынин, М.С. Фельдман, Г.И. Фирсов. М.: Машиностроение, 1987. - 224 с.

118. Моисеев Н.Н. Математика ставит эксперимент. — М.: Наука, 1979.-223 с.

119. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. -М.: Наука, 1981.-488 с.

120. Налимов В.В. Теория эксперимента- М.: Наука, 1971-207 с.

121. Научные основы прогрессивной техники и технологии. / Г.И. Марчук, И.Ф. Образцов, Л.И. Седов и др. М.: Машиностроение, 1986. -376 с.

122. Нашиф А., Джоунс Д., Хендерсон Дж. Демпфирование колебаний. Мир, 1988. 448 с.

123. Одареев В.А., Ольков В.В. Управляемое электромеханическое виброзащитное устройство с квазинулевой жесткостью // Влияние вибрации на организм человека и проблемы виброзащиты. М.: Наука, 1974.-С. 671-676.

124. Основы теории колебаний: Учебное руководство / Под ред. В.В. Мигулина. М.: Наука, 1988. - 392 с.

125. Основы теории оптимального управления / В.Ф. Кротов, Б.А. Лагота, С.М. Лобанов, Н.И. Данилин, С.И. Сергеев. М.: Высш. шк., 1990. - 429 с.

126. Охрана труда / Ф.М. Канарев, М.А. Пережогин, Г.Н. Гряник. -М.: Колос, 1982.-351 с.

127. Оценка вертикальных колебаний колесных тракторов / Б.И. Кальченко, Н.М. Кириенко, Е.Н. Резников, Н.А. Дорошенко // Тракторы и сельхозмашины. 1985. - №10.- С. 17-19.

128. Пановко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний. — М.: Наука, 1980.-272 с.

129. Пановко Г.Я, Трактовенко Б.Г. Дискретная колебательная модель тела человека и определение ее параметров. // Машиноведение. — 1974.-№4.- С. 16-20.

130. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. -Л.: Машиностроение, 1976. 320 с.

131. Пановко Я.Г., Губанова Н.И. Устойчивость и колебания упругих систем: Современные концепции, парадоксы и ошибки. М.: Наука, 1987.-352 с.

132. Пановко Г.Я., Акинфиев Т.А., Армада М., Виба Я.А. Адаптивное управление колебаниями в резонансной системе. // Сборникнаучных трудов III международной научной конференции «Вибрационные машины и технологии». — Курск: КГТУ, 1997. — С. 11-17.

133. Пановко Г.Я., Синев А.В. Трактовенко Б.Г. Механические фильтры низких частот с нулем передачи в зарезонансной области // Виброизоляция машин и виброзащита человека-оператора. — М.: Наука, 1973. с. 44-47

134. Патент РФ 2002983 Гидравлический демпфер / В.И. Чернышев // Бюл. изобр. 1993. - №41-42.

135. Патент РФ 2060418 Виброизолятор / В.П. Росляков, О.В. Фо-минова, В.И. Чернышев // Опубл. Бюл. изобр. — 1996. №14

136. Патент РФ 2065541 Демпфер сухого трения / В.И. Чернышев // Бюл. изобр. 1993. - №23.

137. Патент РФ 2086827 Пневматический демпфер // В.П. Росляков, О.В. Фоминова, В.И. Чернышев // Опубл. Бюл. изобр. 1997. - №22

138. Патент РФ 2139458 Двухкамерный пневматический амортизатор / В.И. Чернышев, Е.Е. Прокопов // Бюл. изобр. 1999. - №28.

139. Патента РФ № 2231701 Способ прерывистого демпфирования / Фоминова О.В., Чернышев В.И. // Бюл. изобр. 2004. - №18.

140. Патента РФ № 2247270 Амортизатор / Гнеушева Е.М., Фоминова О.В., Чернышев В.И. // Бюл. изобр. 2005. - №6.

141. Патента РФ № 2247881 Амортизатор / Гнеушева Е.М., Чернышев В.И. // Бюл. изобр. 2005. - №7.

142. Петров Ю.П. Вариационные методы теории оптимального управления. JL: Энергия, 1977. - 280 с.

143. Пиппард А. Физика колебаний. М.: Высшая школа, 1985.-456 с.

144. Поповский А.А., Онискив Е.Д. и др. Плавность хода трактора ВТ-101 Д-Р 1 // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2003. №6. -С. 10-11

145. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара: Справочник. В 2-х кн. / Под ред. Клюева В. В. М.: Машиностроение, 1987. - 378 с.

146. Прокунцев А. Ф., Юмаев Р. М. Преобразование и обработка информации с датчиков физических величин. — М.: Машиностроение, 1992.-288 с.

147. Пытьев Ю. П. Методы анализа и интерпретации эксперимента. М.: Изд-во МГУ, 1990. - 286 с.

148. Разумов И.К. Основы теории энергетического действия вибрации на человека. — М.: Медицина, 1975. 205 с.

149. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике: В 2-х кн. Пер. с. англ. М.: Мир, 1986. - 349 с.

150. Росляков В.П. Общие вопросы статистической механики в динамике сельскохозяйственных агрегатов // Труды Курского СХИ. -1969, т.5, вып. 3. С. 84-104.

151. Росляков В.П., Матузков В.А., Фоминова О.В., Чернышев В.И. Динамические свойства подвески сиденья автогрейдера с демпфером прерывистого действия. // Научные труды ОФМИП. Том 5. - Орел, 1994. -С. 35-138.

152. Росляков В.П., Нахтигаль Н.Г. Выбор параметров виброзащитной системы с нелинейной характеристикой // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1975. №10. - С. 36-37.

153. Ротенберг Р.В. Подвеска автомобиля. — М.: Машиностроение, 1972.-392с.

154. Рыбак JI.A., Синев А.В., Пашков А.И. Синтез активных систем виброизоляции на космических объектах. М.: Янус-К, 1997. - 160 с.

155. Рябов ИМ., Новиков В.В., Чернышов К.В., Васильев А.В., Осинцев О.В. Распределение энергии в цикле колебаний подвески АТС / Справочник. Инженерный журнал №4, 1998. — С. 31-33

156. Светлицкий В.А. Случайные колебания механических систем. -М.: Машиностроение, 1976. 216 с.

157. Силаев А.А. Спектральная теория подрессоривания транспортных машин. -М.: Машиностроение, 1972. 192 с.

158. Синев А.В. Разработки в области пневмоподвески сидений операторов мобильных машин // Безопасность жизнедеятельности, 2001. -№6.-С. 21-25

159. Синев А.В., Степанов Ю.В. К определению оптимального демпфирования виброзащитных систем // Машиноведение. 1985. — № 1. - С. 32-36.

160. Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования. ГОСТ 12.1.012-90. М.: Стандарт,1990.-46 с.

161. Славуцкий Я.Л. Физиологические аспекты биоэлектрического управления протезами. М.: Медицина, 1982. - 289 с.

162. СН 2.2.4/2.1.8.556-96 Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. М: ГКСЭН, 1996. - 28 с.

163. Состояние производственного травматизма в АПК России в 2002 году / Сост. А.В. Уваров, Н.С. Студенникова и др. Орел, ФГНУ ВНИИОТ Минсельхоза России, 2003. - 77 с.

164. Справочник по теории автоматического управления // Под ред. А.А. Красовского. М.: Наука, 1987. - 712 с.

165. Stayner М. Vibrazioni della trattrice in marcia e reazioni del corpo umano. Macc.e mot. agr., 1976. 34, №2. - P. 37-43

166. Степанов Ю.В., Семешин С.И. Создание сиденья с пневматической подвеской и механизмом преобразования движения // Научные труды ВНИИ-Стройдормаш, 1982, вып.95. С. 80-85

167. Суворов Г.А., Шаринов Л.Н., Денисов Э.И. Гигиеническое нормирование производственных шумов и вибрации. — М.: Медицина, 1984.-240 с.

168. Тимошенко С.П., Янг Д.Х., Уивер У. Колебания в инженерном деле. -М.: Машиностроение, 1985. 472 с.

169. Троицкий В.А. Оптимальные процессы колебаний механических систем. Л.: Машиностроение, 1976. - 248 с.

170. Турбин Б.И., Дроздов В.Н. Снижение вибрации и шумов в сельскохозяйственных машинах. М.: Машиностроение, 1976. - 224 с.

171. Федоренко Р.П. Приближенное решение задач оптимального управления. -М.: Наука, 1978.-488 с.

172. Фейгин М.И. Вынужденные колебания систем с разрывными нелинейностями. М.: Наука, 1994. - 288 с.

173. Фейгин М.И. Особенности динамики систем с ударными взаимодействиями, связанные с существованием скользящих движений.// Механика машин. 1972. - Вып. 33-34. - С. 188-196.

174. Фельдбаум А.А. Основы теории оптимальных автоматических систем. М.: Физматгиз, 1963. - 552 с.

175. Феодосьев В.И. Десять лекций-бесед по сопротивлению материалов. -М.: Наука, 1969. 176 с.

176. Филатов JI.C. Безопасность труда в сельскохозяйственном производстве. М.: Росагропромиздат, 1988. — 304 с.

177. Филимонов А.А., Фоминова О.В., Чернышев В.И. Механический осциллятор с динамическим гасителем и управляемым фрикционным демпфером. // Нелинейные колебания механических систем: VI научная конференция. Н. Новгород, 2002. С. 152-153

178. Филипов И.Б. Тормозные устройства пневмоприводов. Д.: Машиностроение, 1987.- 143 с.

179. Фоминова О.В. Анализ конструкций, характеристик и принципа действия современных демпферов // Тезисы докладов научно-технической конференции. Орел: ОрелГТУ, 1994. - С. 33.

180. Фоминова О.В. Колебания одномерной виброзащитной системы с сухим трением // Сборник научных трудов. Том 7. - Орел: ОрелГТУ, 1995. - С. 150-152.

181. Фоминова О.В. Имитационное моделирование динамических процессов в системе «оператор — сиденье — машина среда». - Известия ОрелГТУ. Серия «Естественные науки», 2004. - № 5-6. -150-154.

182. Фоминова О.В. Прерывистое демпфирование в системах виброзащиты: основы теории, приложения, М.: Машиностроение-1, 2005. -256 с.

183. Фоминова О.В. Теоретическая механика: вариационные принципы. Учебное пособие // Орел: ОрелГТУ, 2005. 136 с.

184. Фоминова О.В., Чернышев В.И. Управление колебаниями при прерывистом демпфировании // Научные труды ОФ МИП.- Том 1. Технология, динамика и конструирование приборов и машин. Орел, 1992. — С. 62-66

185. Фоминова О.В., Чернышев В.И. Колебания осциллятора с не-удерживающей связью // Научные труды ОФ МИП.- Том 1. Технология, динамика и конструирование приборов и машин. — Орел, 1992. С. 67-70

186. Фоминова О.В., Чернышев В.И. Динамика виброзащитной системы с фрикционным демпфером прерывистого действия. // Нелинейные колебания механических систем: V международная конференция. -Н. Новгород, 1999. С. 226-227

187. Фоминова О.В., Чернышев В.И. Влияние сухого трения на динамические свойства виброзащитных систем. // Известия ОрелГТУ, 2000. -№1- С. 70-73.

188. Фоминова О.В., Чернышев В.И. К определению параметров прерывистого демпфирования виброзащитной системы с сухим трением. // Известия ОрелГТУ, 2000. №1.- С. 73 - 77.

189. Фоминова О.В., Чернышев В.И. Опыт разработки управляемых виброзащитных систем для операторов мобильных машин. // Интеллектуальные системы: Труды Четвертого международного симпозиума. М.: РУСАКИ, 2000. - С. 242 - 244.

190. Fominova O.V., Chernishev V.I. The research of oscillatory of vibro-protection system with controlling friction damper. // Proceedings of the

191. XXIX Summer School «Advanced Problems in Mechanics» St. Petersburg, 2002.-Vol. l.-P. 68-80.

192. Фоминова О.В., Чернышев В.И. Непрямое импульсное управление процессом демпфирования в системах виброзащиты // Труды международного симпозиума «Машины и механизмы ударного, периодического и вибрационного действия». Орел: ОрелГТУ, 2003. — С. 223-233

193. Фоминова О.В., Чернышев В.И. Управление процессом демпфирования виброзащитных систем. — Известия ОрелГТУ. Серия «Естественные науки», 2004. № 5-6. -С. 139-146

194. Fominova O.V., Chernishev V.I. The synthesis of vibro-protection systems with the indirect pulsed control // 9 th World Multicoference on Sistemics, Cybernetics and Informatics (WMSCI 2005). USA, Orlando, 2005.- 12 p.

195. Фролов K.B., Фурман Ф.А. Прикладная теория виброзащитных систем. М.: Машиностроение, 1980. - 276 с.

196. Фундаментальный словарь. / А. Ф. Крайнев. — М.: Машиностроение, 2000. 903 с.

197. Фурунжиев Р.И. Проектирование оптимальных виброзащитных систем. Минск, Вышэйшая школа, 1971. - 318 с.

198. Хаяси Т. Нелинейные колебания в физических системах. М.: Мир, 1968. - 432 с.

199. Хвингия М.В., Татишвили Т.Г., Багдоева A.M., Цулая Г.Г. Колебания мышцы и динамика системы «человек — машина». — Тбилиси. -Мецниереба, 1984. 88 с.

200. Хемминг Р.В. Численные методы для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1968. - 400 с.

201. Hilten D.J. Sespensieno della cabino per trattrici. Macc.e mot.egr., 1975, 33, №12.-P. 47-54

202. Ходакова Т.Д. Улучшение условий и охрана труда человека-оператора за счет виброзащиты сиденья самоходной сельскохозяйственной техники: Дис. канд. техн. наук: 05.26.01. Орел: ВНИИОТ, 2004.- 170 с.

203. Хофер Э., Лундерштедт Р. Численные методы оптимизации. -М.: Машиностроение, 1981. 192 с.

204. Цирлин A.M. Оптимальные циклы и циклические режимы. — М: Энергоиздат, 1985. 264 с.

205. Чегодаев Д.Е., Шатилов Ю.В. Управляемая виброизоляция. — Самара: Самарский аэрокосмический университет, 1995- 143 с.

206. Чегодаев Д.Е., Шакиров Ф.М., Попов А.И. Экспериментальное исследование динамических характеристик двухкамерной газостатической опоры // Вестник машиностроения, 19846. — №3. С. 30-34.

207. Черкасов А.Ю. Улучшение условий и охраны труда машиниста автогрейдера в сельском строительстве за счет совершенствования параметров рабочего места: Дис. канд. техн. наук: 05.26.01. Орел: ВНИИОТ, 2005. - 149 с.

208. Чернышев В.И. Улучшение условий труда операторов транспортных средств путем разработки и реализации виброзащитных систем с импульсным управлением: Дис.докт. техн. наук: 05.26.01, -С. Петербург, 1994. 458 с.

209. Чернышев В.И. Моделирование работы виброзащитной системы с импульсным управлением в режиме прерывистого демпфирования и наложения связей // Материалы научной конференции: «Орловщина прошлое и настоящее», секция технических наук. — Орел, 1993. С. 61-67

210. Чернышев В.И. Новые подходы к решению задач виброзащиты // Вестник охраны труда. Орел: ВНИИОТ, 1998. - С. 31-34.

211. Чернышев В.И. Основы теории виброзащитных систем с непрямым импульсным управлением // Труды международного симпозиума «Машины и механизмы ударного, периодического и вибрационного действия».- Орел: ОрелГТУ, 2000.- С. 163-167

212. Чернышев В.И. Постановка задач синтеза управляемых виброзащитных систем // Материалы научно-технической конференции «Совершенствование конструирования и технологии производства приборов, машин, механизмов». — Орел, 1990. С. 151-157.

213. Чернышев В.И. Проявление локального эффекта в методе динамического программирования и оптимальное управление виброзащитных систем // Известия Вузов. Приборостроение. 1993. - №5. - С. 55-59.

214. Чернышев В.И. Пути снижения вибрационных воздействий на операторов тракторов // Теоретические и практические аспекты охраны труда в АПК. Орел: ВНИИОТ, 1996. - С. 42-50.

215. Чернышев В.И. Разработка основ классификации виброзащитных систем с импульсным управлением // Известия Вузов. — Машиностроение. 1988. - №4. - С. 11-13.

216. Чернышев В.И. Резонансный режим работы виброзащитной системы с «импульсной ловушкой» // Материалы научно-технической конференции «Пути повышения надежности приборов и систем». Орел, 1989.-С. 27-70.

217. Чернышев В.И. Ударное демпфирование колебаний при непрямом импульсном управлении // Известия Вузов. Машиностроение. 1997. - №7-9. - С. 5-10.

218. Чупраков Ю.И. Гидравлические системы защиты человека-оператора от общей вибрации. — М.: Машиностроение, 1987. — 224 с.

219. Чураков Е.П. Оптимальные и адаптивные системы. М.: Энергоатомиздат, 1987. — 256 с.

220. Шкрабак В.В., Овчаренко А.А., Овчаренко М.С. Характеристика условий труда оператора мобильной сельскохозяйственной техники // Сборник научных трудов «Состояние и профилактика травматизма и пожаров в АПК». С-Пб.: СПГАУ, 2003. - С. 147-155.

221. Шкрабак B.C., Голдобина Л.А., Торопов Д.И. Анализ и оценка условий труда машинистов строительных машин // Сборник научных трудов «Пути профилактики травматизма в АПК». С-Пб.: СПГАУ, 2000.-С. 95-100

222. Шкрабак B.C., Шкрабак В.В., Сорокин Ю.Г., Шкрабак Р.В Проблемы охраны труда в агропромышленном комплексе России и пути их решения // Сборник научных трудов «Пути профилактики травматизма в АПК». С-Пб.: СПГАУ, 2000. - С. 75-78.

223. Шуп Т. Решение инженерных задач на ЭВМ. М.: Мир, 1982. - 240 с.

224. Юрков М.М. Улучшение условий и охраны труда операторов мобильных сельскохозяйственных агрегатов за счет совершенствования методов их оценки и инженерно-технических мероприятий: Автореф. дис.д-р. техн. наук. Ярославль: ЯГСХА, 1997. — 36 с.