Рассмотрены особенности выполнения работ по ремонту и восстановлению поверхности катания бандажей колёсных пар электровозов на колёсофрезерном станке. Для обработки используется фасонная фреза при частотах вращения до 180 об/мин. Невысокая частота вращения и значительная масса станка (37,5 т) позволяют предположить, что характеристики шума в рабочей зоне определяются звуковым излучением обрабатываемых колёсных пар и режущего инструмента. Приведены результаты исследования акустических характеристик режущего инструмента. Решены уравнения изгибных колебаний с учётом коэффициента потерь колебательной энергии, определяющего диссипативную функцию узла резания. Таким образом получены значения скоростей колебаний инструмента. Установка оправки с элементами вибродемпфирования и модернизацией правой опоры на подшипниках качения позволяет увеличить диссипативную функцию узла режущего инструмента. Однако этого может оказаться недостаточно для снижения уровней звукового давления режущего инструмента до предельно допустимых значений. В таком случае можно использовать акустический экран, устанавливаемый вблизи источника шума. При этом конструкция экрана становится намного проще, её габариты (длина и высота) — меньше.
уровни звукового давления, санитарные нормы шума, режущий инструмент, колёсофрезерные станки
Введение
Рабочая поверхность колёсных пар обрабатывается специальной фрезой, установленной на длинной оправке. Фреза рассматривается как система с распределённой массой, что позволяет теоретически рассчитать спектры вибрации и шума. В зависимости от соотношения изгибной жёсткости режущего инструмента и опор, виброакустические характеристики фрезы определяются для условий шарнирного и жёсткого закрепления. В данной работе приведены результаты исследования акустических характеристик режущего инструмента.
Результаты исследований
Расчёт уровней звукового давления фрезы основан на цилиндрической модели источника шума. На основе данных работы [1] (без учёта направленности звукового излучения) получены следующие зависимости.
Для условий шарнирного закрепления:
(1)
где Vk - скорость колебаний на собственной частоте, м/с; k - коэффициент, определяющий собственную частоту колебаний; r - расстояние от источника до точки измерений, м; d - диаметр фрезы, м.
- Для условий жёсткого закрепления:
- где Vk - скорость колебаний на собственной частоте, м/с; k - коэффициент, определяющий собственную частоту колебаний; r - расстояние от источника до точки измерений, м; d - диаметр фрезы, м.
Снизить шум, излучаемый фрезой, можно двумя способами: установить акустический экран или увеличить диссипативную функцию, фактически определённую эффективным коэффициентом потерь колебательной энергии. Ниже рассматривается именно такой метод - при этом шум снижается в самом источнике его возникновения.
1. Чукарин, А. Н. Теория и методы акустических расчётов и проектирования технологических машин для механической обработки / А. Н. Чукарин. - Ростов-на-Дону : Изд. центр Дон. гос. техн. ун-та, 2005. - 152 с.
2. Рыжков, И. Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом / И. Г. Рыжков. - Ленинград : Машиностроение, 1986. - 184 с.
3. Справочник технолога-машиностроителя / под ред. А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. - Москва : Машиностроение, 1985. - Т. 2. - 496 с.
