1.6. Расчет виброизоляции мобильных сельскохозяйственных машин

1.6.1.Основные положения

Быстрый рост механизации сельского хозяйства, облегчает труд сельскохозяйственных рабочих, но одновременно является источником вредных воздействий. Так, трактористы, комбайнёры подвергаются воздействию низкочастотных вибраций, источниками которых являются двигатель, микрорельеф почвы, а так же (при работе) неуравновешенные силовые воздействия от рабочих органов, узлов, механизмов. Вибрации в источнике возникновения могут быть заглушены, хуже обстоит дело с подавлением вертикальных вибраций, вызываемых неровностями почвы, уровень которых выше уровня вибраций амортизированного транспортного средства. На некоторых почвах амплитуда вибраций может достигать 8-10 мм.

Вертикальные вибрации вызывают последовательные сокращения и растяжения позвоночника, приводящие к микро- и макротравмам, а это приводит к ущемлению межпозвоночных дисков и артрозу у трактористов и комбайнёров.

Расчёт виброизоляци рабочих мест операторов от вертикальных колебаний выполняют на стадии проектирования тракторов и сельскохозяйственных машин.

Источником возбуждения колебаний сидения служат колебания его основания (кинематическое возбуждение).

Исходными данными для расчёта являются: масса подрессоренной части M_с ; масса оператора, приходящаяся на сидение M_r , характеристика колебаний основания сидения, расчётная схема колебательной системы “оператор-сидение“, характеристика сил, возникающих в колебательной системе, свободный ход сидения (рис. 1.6.1).

Рис. 1.6.1.Колебательная система тела человека оператора: 1-упор.

Расчёт виброизоляции ведут для массы оператора 70+10 кг. Часть массы сидящего оператора, приходящаяся на сидение, составляет 5/7 его массы. Характеристикой кинематического возбуждения служит скорость основания сидения относительно земли 1,126 м/с на частоте 4 Гц. На рабочих местах операторов сельскохозяйственных машин уровень звукового давления достигает 85-95 Дб, что ухудшает их комфортабельность снижает производительность труда, вызывает акустическое загрязнение окружающей среды.

1.6.2 Цель расчета виброизоляции

Определить коэффициент эффективности виброизоляции К_эф (W),

s_а, v_a, a_a – абсолютные величины амплитуд перемещения, скорости и ускорения гармонических колебаний сидения, средние квадратичные значения скорости V и ускорения а: (n),(n) со среднегеометрической частотой n и логарифмический уровень (n) .

Вспомогательными величинами являются: масса подрессорной части сидения с сидящим оператором m = mc + m r , соответственная угло­вая частота системы виброизоляции без демпфирования:

W₀=;

Относительное демпфирование:

;

Угловая частота: ;

Коэффициент .

1.6.3 Порядок расчета виброизоляции

Определение коэффициента виброизоляции

Относительный коэффициент виброизоляции подсчитывается по формуле:

Абсолютный коэффициент передачи при виброизоляции определяют по формуле:

Расчет коэффициента эффективности виброизоляции

Коэффициент эффективности виброизоляции К_эф, определяется по формуле:

К_эф=

Определение параметров вибрации

Определяем амплитуды s_a,v_a,a_a:

V_a=; a_a=; s_a=;

Расчёт нормируемых параметров вибрации

Частота f=4 Гц находится в октаве со среднегеометрической частой 4 Гц (рис.1.6.2). Находим среднее квадратическое значение v, aдля октавы со среднегеометрической частотой n.

Логарифмический уровень (дб) определяется по формуле:

Рис. 1.6.2. Уровни вибрация:

1-3 общая вибрация; 1-категории I (I’- вертикальная) I" - горизонтальная; 2-категория 2; 3 - категория 3 (За - в производственных помещениях, 36 - в служебных помещениях, на судах; Зв в производственных помещениях без вибрирующих машин; Зг - в помещениях административно-управленческих и умственного труда); 4 - локальная вибрация