1 / 3
Caption Text
2 / 3
Caption Two


                           UA| EN

смт Дослідницьке,
вул. Інженерна, 5
044 290-43-49
ndipvt@ukr.net



УДОСКОНАЛЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ ГЛУШНИКІВ ДЛЯ ЗМЕНШЕННЯ РІВНЯ ЗВУКОВОГО ТИСКУ НА ОПЕРАТОРІВ МАЛОГАБАРИТНИХ ТРАКТОРІВ

УДК 631.3-1/-9                                                        

  

Подольський М. І., канд. тех. наук, доц.., https://orcid.org/0000-0002-1149-4275, Тел.: +380508001727, Podolsky.Mihail@gmail.com

Лілевман І. Й., завідувач лабораторій, https://orcid.org/0000-0002-3123-5684, Тел.: +380950050336, igorlilevman@ukr.net,  

Лілевман О. Й., ст..науковий співробітник, https://orcid.org/0000-0003-1316-1674, Тел.: +380507821893, lilevman60@gmail.com,

Південно-Українська філія УкрНДІПВТ ім. Л.Погорілого

Кедровський О. Ю. https://orcid.org/0000-0002-0928-6717

Тел.: +380952020567, Kedrowsky@ukr.net,

Державний навчальний заклад «Білозерське професійно-технічне училище № 6»

 

Анотація (Abstract). Шумовий фон, як важливий чинник умов праці операторів сільгосптехніки, має безпосередній вплив на стан здоров’я людини та продуктивність виконуваної роботи. Особливої актуальності ця тема набирає для малогабаритних тракторів, які здебільшого не оснащуються кабінами. Одним з основних засобів зниження звукового тиску на оператора є глушники відпрацьованих газів, які переважно мають лабіринтно-поглинальний тип дії. У роботі пропонується принциповий підхід до проектування глушника за критерієм відбиття та розсіювання звукових хвиль із перевіркою ефективності комп’ютерним моделюванням.

Мета досліджень:

- покращити умови праці операторів малогабаритних тракторів, не обладнаних кабінами, завдяки зниженню рівня звукового тиску від двигунів внутрішнього згоряння;

- удосконалити шумопоглинальні властивості глушників відпрацьованих газів двигунів з дотриманням вимог до технологічності процесу їх виготовлення;

-  розробити конструкційну схему глушника відпрацьованих газів за результатами попереднього моделювання та аналізу траєкторії руху потоку газів у порожнині його робочої частини.

Методи. Рівень звукового тиску двигуна малогабаритного трактора визначали методом математичного (комп’ютерного) моделювання поведінки потоку вихлопних газів у порожнині глушника в різних частотних діапазонах.

Результати. У статті проаналізовано основні джерела походження шуму під час роботи сільгосптехніки з двигунами внутрішнього згоряння (ДВЗ). На основі літературних джерел та методик встановлено їхній окремий ступінь впливу на комплексну картину шумового забруднення робочого простору оператора малогабаритного трактора. Виконано порівняльний аналіз ефективності роботи глушників, створених на загальноприйнятих засадах та підходах до конструювання подібних пристроїв. Попередніми випробуваннями, виявлено недоліки та обмеження у застосуванні концепцій проектування, проведено додатковий аналіз зовнішніх причин та чинників, внесено корективи до методики створення конструкцій глушників.

Запропоновано альтернативний конструкційний підхід до створення глушників ДВЗ малогабаритних тракторів та проведено комп’ютерне моделювання процесів розподілу звукового тиску та звукових хвиль в їній порожнині.

Висновки (Conclusions). 1. Запропоновано компонувальну схему конструкції глушника відпрацьованих газів, який містить резонаторну камеру та оболонковий модуль, виконаний як триступеневий ребристий розсіювач коливань імпульсів потоку вихлопу з додатковим приповерхневим шаром вібропоглинача.

  1. Розраховано параметри вихідного потоку відпрацьованих газів типового дизельного двигуна малогабаритного трактора потужністю 24 к. с. (тиск - 11652 Па, прискорення - 90-105 м/с2, частота - 1950-3300) Гц), за якими виконано комп’ютерне моделювання процесу руху газів у порожнині глушника запропонованої компонувальної схеми. Обрано оптимальні конструкційні параметри глушника з діаметром корпусу 150 мм завдовжки - 600 мм для забезпечення максимально можливого поглинання шуму. Розрахунковий звуковий тиск під час роботі на частоті обертання колінчастого вала 1700-2000 об/хв не перевищує 72 дБ. Конструкцію глушника виконано з дотриманням вимог до економічної доцільності, технологічності та згідно з можливостями промислового виробництва.
  2. Подальшим напрямком досліджень є виготовлення експериментального зразка глушника та випробування щодо ефективності його шумопоглинання в умовах експлуатації малогабаритних тракторів.

Ключові слова (Key words): сільськогосподарська техніка, малогабаритний трактор, умови праці, шум, проектування глушника, математичне моделювання, програмне забезпечення. 

 

Читати повну версію статті

 

 

IMPROVEMENT OF MUFFLER S DESIGN FOR REDUCTION OF THE LEVEL OF SOUND PRESSURE ON SMALL TRACTORS OPERATORS

Podolsky M. I., Ph.D. Tech. Scs, Associate Prof., https://orcid.org/0000-0002-1149-4275, Tel .: +380508001727, Podolsky.Mihail@gmail.com

Lilevman I. Y., https://orcid.org/0000-0002-3123-5684, Tel .: +380950050336

igorlilevman@ukr.net

Lilevman O. Y., https://orcid.org/0000-0003-1316-1674, Tel .: +380507821893

lilevman60@mail.com

South-Ukrainian branch of L. Pogorily UkrNDIPVT

Kedrovsky O. Y., https://orcid.org/0000-0002-0928-6717

Tel .: +380952020567, Kedrowsky@ukr.net

State educational institution "Belozerske vocational school № 6

 

Abstract. Noise background, as an important factor in the working conditions of agricultural operators, has a direct impact on human health and productivity. This topic is especially relevant for small tractors, which in most cases are not equipped with cabs. One of the main means of reducing the sound pressure on the operator are the mufflers of exhaust gases, which mainly have a labyrinth-absorbing type of action. The paper proposes a fundamental approach to the design of the muffler by the criterion of reflection and scattering of sound waves with the verification of efficiency by computer simulation.

The purpose of research:

- to improve the working conditions of operators of small tractors that are not equipped with cabs, by reducing the sound pressure level from internal combustion engines;

- to improve the noise-absorbing properties of mufflers of exhaust gases of engines with observance of requirements to manufacturability of process of their manufacturing;

- to develop a structural scheme of the exhaust gases muffler based on the results of preliminary modeling and analysis of the trajectory of the gas flow in the cavity of its working part.

Methods. Determination of the sound pressure level of the engine of a small tractor by mathematical (computer) modeling of the behavior of the exhaust gas flow in the muffler cavity in different frequency ranges.

Results. The article analyzes the main sources of noise during the operation of agricultural machinery with internal combustion engines (ICE). On the basis of literature sources and methods, their separate degree of influence on the complex picture of noise pollution of the working space of the operator of a small tractor is established. A comparative analysis of the efficiency of mufflers, created on the generally accepted principles and approaches to the design of such devices. According to the results of previous tests, shortcomings and limitations in the application of design concepts were identified, an additional analysis of external causes and factors was made, and adjustments were made to the method of creating muffler designs.

An alternative design approach to the creation of internal combustion engine mufflers of small tractors is proposed and computer modeling of the processes of sound pressure distribution and sound waves in their cavity is performed.

Conclusions. 1. A layout diagram of the design of the exhaust muffler, containing a resonator chamber and a shell module, which is made in the form of a three-stage ribbed diffuser of oscillations of the exhaust flow pulses with an additional surface layer of the vibration absorber.

  1. The parameters of the exhaust flow of exhaust gases of a typical diesel engine of a small tractor with a capacity of 24 hp are calculated. (pressure - 11652 Pa, acceleration – 90-105 m / s2, frequency - 1950-3300 Hz), which performed computer simulations of the process of gas movement in the muffler cavity of the proposed layout. Optimal design parameters were selected to ensure the maximum possible noise absorption with a body diameter of 150 mm and a length of 600 mm. The calculated sound pressure when working at the crankshaft speed (1700-2000) rpm does not exceed 72 dB. At the same time, the design of the muffler is made in compliance with the requirements for economic feasibility, manufacturability and in accordance with the capabilities of industrial production.
  2. A further direction of research is the manufacture of an experimental sample of the muffler and testing for the efficiency of its noise absorption in the conditions of operation of small tractors.

Key words: agricultural machinery, small tractor, working conditions, noise, muffler design, mathematical modeling, software.

 

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ГЛУШИТЕЛЕЙ

ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ УРОВНЯ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ НА ОПЕРАТОРОВ МАЛОГАБАРИТНЫХ ТРАКТОРОВ

 

Подольский М. И., канд. тех. наук, доц.,

https://orcid.org/0000-0002-1149-4275

Тел .: +380508001727, Podolsky.Mihail@gmail.com

Лилевман И. И., https://orcid.org/0000-0002-3123-5684

Тел .: +380950050336, igorlilevman@ukr.net

Лилевман О. И., https://orcid.org/0000-0003-1316-1674

Тел .: +380507821893, lilevman60@mail.com

Южно-Украинский филиал УкрНИИПИТ  им. Л. Погорелого

Кедровский О. Ю., https://orcid.org/0000-0002-0928-6717

Тел .: +380952020567, Kedrowsky@ukr.net

Государственное учебное заведение «Белозерское профессионально-техническое училище № 6 ».

 

Аннотация. Шумовой фон, как важный фактор условий труда операторов сельхозтехники имеет прямое влияние на состояние здоровья человека и производительность выполняемой работы. Особую актуальность эта тема приобретает для малогабаритных тракторов, которые в большинстве случаев не оснащаются кабинами. Одним из основных средств снижения звукового давления на оператора являются глушители отработанных газов, которые преимущественно имеют лабиринто-поглощающий тип действия. В работе предлагается принципиальный подход к проектированию глушителя по критерию отражения и рассеивания звуковых волн с проверкой эффективности путем компьютерного моделирования.

Цель работы:

- улучшить условия труда операторов малогабаритных тракторов, не оборудованных кабинами, за счет снижения уровня звукового давления от двигателей внутреннего сгорания;

- усовершенствовать шумопоглощающие свойства глушителей отработавших газов двигателей с соблюдением требований к технологичности процесса их изготовления;

- разработать конструкционную схему глушителя отработанных газов по результатам предварительного моделирования и анализа траектории движения потока газов в полости его рабочей части.

Методы исследования. Определение уровня звукового давления двигателя малогабаритного трактора методом математического (компьютерного) моделирования поведения потока выхлопных газов в полости глушителя в различных частотных диапазонах.

Результаты. В статье проанализированы основные источники происхождения шума при работе сельхозтехники с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). На основе литературных источников и методик установлена их отдельная степень влияния на комплексную картину шумового загрязнения рабочего пространства оператора малогабаритного трактора. Выполнен сравнительный анализ эффективности работы глушителей, созданных на общепринятых принципах и подходах к конструированию подобных устройств. По результатам предварительных испытаний, выявлены недостатки и ограничения в применении концепций проектирования, проведен дополнительный анализ внешних причин и факторов, внесены коррективы в методики создания конструкций глушителей.

Предложен альтернативный конструкционный подход к созданию глушителей ДВС малогабаритных тракторов и проведено компьютерное моделирование процессов распределения звукового давления и звуковых волн в их полости.

Выводы. 1. Предложена компоновочная схема конструкции глушителя отработанных газов, содержащая резонаторную камеру и оболочечный модуль, выполненный в виде трехступенчатого ребристого рассеивателя колебаний импульсов потока выхлопа с дополнительным приповерхностным слоем вибропоглотителя.

  1. Рассчитаны параметры выходного потока отработанных газов типичного дизельного двигателя малогабаритного трактора мощностью 24 л.с. (давление - 11652 Па, ускорение - (90-105) м / с2, частота - (1950-3300) Гц), по которым выполнено компьютерное моделирование процесса движения газов в полости глушителя предложенной компоновочной схемы. Избраны оптимальные конструкционные параметры для обеспечения максимально возможного шумоподавления при диаметре корпуса 150 мм и длине - 600 мм. Расчетное звуковое давление при работе на частоте вращения коленчатого вала (1700-2000) об/мин не превышает 72 дБ. При этом, конструкция глушителя выполнена с соблюдением требований к экономической целесообразности, технологичности и с возможностями промышленного производства.
  2. Дальнейшим направлением исследований является изготовление экспериментального образца глушителя и испытания по эффективности его шумопоглощения в условиях эксплуатации малогабаритных тракторов.

Ключевые слова: сельскохозяйственная техника, малогабаритный трактор, условия труда, шум, проектирование глушителя, математическое моделирование, программное обеспечение.

скачать софт
Без регистрации Скачать игры 2013 бесплатные dle шаблоны и hd фильмы скачать




Ми в соцмережах:










Науково-виробничий журнал Техніка і технології АПК