Аннотация
Работа посвящена снижению интенсивности вибрации рабочего места оператора горно-транспортных машин. Специфика нагруженности этих машин состоит в том, что вертикальная и горизонтальная составляющие вибрации имеют примерно одинаковые уровни. С целью комплексного решения проблемы защиты оператора от вредного влияния общей вибрации обоснована и предложена двухмассовая динамическая модель виброзащитной системы, позволяющая исследовать как вертикальные, так и горизонтальные вибрации рабочего места. При произвольных кинематических воздействиях решение системы уравнений движения получено операторным методом. Эффективность системы виброзащиты оценивается коэффициентом передачи вибрации от источника к рабочему месту оператора. Для нагружения прямоугольным силовым импульсом получено выражение для коэффициента передачи виброскорости. Полученное решение позволяет проанализировать изменение этого параметра во времени и при действии повторных периодических импульсов. Для гармонического воздействия получены выражения для коэффициентов передач абсолютного и относительного перемещения сиденья. Составлены программы расчетов для указанных частных случаев. Приведены результаты численных расчетов и проанализировано влияние различных факторов на эффективность системы виброзащиты. Полученные результаты позволяют выбрать параметры виброзащитной системы, исходя из норм вибробезопасности рабочего места оператора.
Ключевые слова: виброзащита, динамическая модель, кинематическое воздействие, операторный метод, передаточная функция, импульс, колебание, амплитуда, виброскорость, коэффициент передачи
Список литературы
[1] Вибрации в технике: справочник: т. 6 / под ред. К.В. Фролова. – М.: Машиностроение, 1981. – 456 с.
[2] Животовский А.А., Афанасьев В.Д. Защита от вибрации и шума на предприятиях горнорудной промышленности. – М.: Недра, 1982. – 183 с.
[3] Защита от шума и вибрации на предприятиях угольной промышленности: справ. пособие / под ред. Ю.В. Флавицкого. – М.: Недра, 1990. – 368 с.
[4] Кызыров К.Б., Таткеева Г.Г. Горизонтальные колебания системы «человек-машина» // Труды университета / Караганд. гос. техн. ун-т. – Караганда, 2001. – № 1. – С. 54–55.
[5] Суворов Г.А., Старожук И.А., Тарасова Л.А. Общая вибрация и вибрационная болезнь / под ред. Н.Ф. Измерова. – М.: типогр. ДИС АО «АвтоВАЗ», 2000. – 152 с.
[6] Hinz B., Seidel H., Broner D. The biodynamics of the human body during low-freguency sinusoidal whole-body vibration with special regard to the spine // Whole-body vibration influence on human organism and hygienic assessment: symposium. – Moscow, 1992. – P. 48–51.
[7] Старожук И.А., Лагутина А.В., Цейтлина Г.С. Вибрационные нарушения у трактористов при воздействии общей вибрации // Тракторы и с.-х. машины. – 1995. – № 5. – С. 72–77.
[8] Таткеев Т.А., Выходец В.И., Таткеева Г.Г. К вопросу воздействия горизонтальной вибрации на человека // Материалы международной научно-практической конференции «Социально-гигиенические проблемы оценки состояния здоровья и медицинского обслуживания работающих в современных условиях». – М., 2001. – С. 117–119.
[9] Liang H., Si Hong Z., Hong Ling Z. Modeling and Simulation of Full-float Tractor Cab Suspension System based on ADAMS // Appl. Mechanics and Materials: [Proc. of the Intern. Conf.] «Functional Manufacturing and Mechanical Dy-namics II», Hangzhou, Zhejiang, China, Jan. 22–25, 2012. – Hangzhou: Trans Tech Publ. Ltd, 2012. – Vol. 141. – P. 364–369.
[10] Yong C., Virech W., David G.Z. Investigation of Helicopter Seat Structural Dynamics for Aircrew Vibration Mitigation // J. of the American Helicopter. – 2011. – Vol. 56, № 1. – P. 72–78.
[11] Vibration Analysis and Optimal Design for Cab’s isolation System of Vibratory Roller / L.V. Quynh, J.R. Zhang, G.W. Jiao, X.B. Liu, Y. Wang // Advanced Materials Research: [proc. of the] intern. conf. on Manufacturing Science and Engineering, Guilin, China, Apr. 9–11, 2011. – Guilin, 2011. – Vol. 199-200, pt. 1: Advances in Mechanical Design. – P. 936–940.
[12] Peijun X., Bill B., Ken T. Optimal mounting design for cab Vibration isolation // Intern. J. of Vehicle Design. – 2011. – Vol. 57, № 2-3. – P. 292–304.
[13] Maciejewski I., Meyer L., Krzyzynski T. Modeling and multi-criteria optimization of passive seat suspension vibrasolating properties // J. of Sound and Vibration. – 2009. – Vol. 324, № 3-5. – P. 520–538.
[14] Дёч Г. Руководство к практическому применению преобразования Лапласа и Z-преобразования: пер. с нем. – 3-е изд. – М.: Наука, 1971. – 288 c.
[15] Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. – 2-е изд., перераб. – М.: Наука, 1973. – 832 с.
