Анализ шумоизолирующих конструкций автотракторных кабин

Рисунок 3. Схема изобретения

Отметим достоинство, кроме автомобильных транспортных средств или других транспортных средств, таких как грузовики, автобусы, сельскохозяйственное оборудование, изобретение применимо ко всем типам движущихся средств, имеющих закрытую или, по существу, закрытую кабину, таким как самолеты, поезда, корабли, подводные лодки. Что очень полезно.  Но важный недостаток - боится деформаций. [12]

От остекления перейдём и  приспособлений перейдём к материалам и композитным структурам. Модифицированная многослойная виброшумодемпфированная композитная структура, содержащая несущую тонколистовую панель, смонтированную на ее поверхности, по крайней мере, одну армированную виброшумодемпфирующую прокладку, состоящую из вязкоэластичного слоя, армирующего слоя, адгезионного промежуточного слоя и адгезионного монтажного слоя, отличающаяся тем, что армирующий слой с одной из сторон армированной виброшумодемпфирующей прокладки превышает габаритные размеры вязкоэластичного слоя, образуя концевую незадемпфированную, несопряженную с поверхностью вязкоэластичного слоя часть тыльной поверхности, которая неподвижно закреплена на поверхности несущей тонколистовой панели, а вязкоэластичный слой армированной виброшумодемпфирующей прокладки выполнен в виде обособленных узкополосных вязкоэластичных прокладок, разнесенных между собой с образованием воздушных зазоров.

Рисунок 4 Схема изобретения

1 - несущая тонколистовая  панель;

2 - монтажный адгезионный  слой;

3 - вязкоэластичный слой обособленных узкополосных вязкоэластичных прокладок;

4 - промежуточный адгезионный  слой;

5 - армирующий слой;

6 - концевая часть армирующего  слоя, несопряженная с поверхностью  вязкоэластичного слоя;

7 - сварное соединение  концевой части армирующего слоя, не сопряженное с поверхностью  вязкоэластичного слоя, а сопряженное с незадемпфированным участком поверхности несущей тонколистовой панели;

8 - воздушные промежутки, образованные между обособленными  узкополосными вязкоэластичными прокладками вязкоэластичного слоя;

hпн - толщина несущей тонколистовой панели;

hвз - толщина вязкоэластичного слоя;

hар - толщина армирующего слоя;

tз - ширина воздушного зазора между обособленными узкополосными вязкоэластичными прокладками вязкоэластичного слоя;

Достоинство этой композитной  структуры заключается в том, что Обеспечивается шумоизоляция в достаточно широком диапазоне частот. Но очень настораживает, что применяемые материалы могут быть токсичными при несоблюдении условий использования[11]

В процессе анализа патентной  литературы попался мне и такой  патент. Он не чисто кабинный, он предназначен для моторного отсека, но я не нашёл это поводом для невключения в мой обзор. И так, объемный поглотитель звуковой энергии для моторного отсека смонтирован в подкапотном пространстве, ограниченном в передней части по отношению к направлению движения автомобиля модулем системы охлаждения ДВС с радиатором, вентилятором и кожухом в сборе, в задней части - панелью щитка передка кузова, сверху - крышкой капота кузова, снизу - нижним экраном моторного отсека, по боковым зонам - панелями колесных арок кузова, неподвижно закреплен на внутренней поверхности одной или нескольких кузовных панелей - крышки капота кузова, и/или на внутренней поверхности щитка передка кузова, и/или на внутренней поверхности нижнего экрана моторного отсека. В зоне установки объемного поглотителя образована напорная воздухозаборная полость, а в его пористой звукопоглощающей структуре выполнены сквозные вентиляционные наклонные относительно продольной оси автомобиля каналы. Структура пористого слоя объемного поглотителя может быть выполнена из вспененного открытоячеистого или волокнистого или из комбинации чередующихся слоев вспененного и волокнистого материалов и облицована внешним защитным слоем тонкой динамически податливой, газовлагонепроницаемой, звукопрозрачной пленки толщиной   0,1 мм, или звукопрозрачной термовлагостойкой ткани типа малифлиз, или в отдельных локальных термонагруженных зонах - тонкой (  0,1 мм) термостойкой сплошной или микроперфорированной алюминиевой фольги (например, напротив корпуса катколлектора), которые адгезионно «сшиты» с поверхностью пористой структуры объемного поглотителя соответствующего типа липким клеевым или термоактивным веществом или огневым методом с обеспечением звукопрозрачной композитной структуры, исключающей формирование ужесточенного уплотненного звукоотражающего образования. Достигается более эффективное поглощение энергии.

Этот объёмный поглотитель  может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Но опечаливает, что применяемые материалы могут быть токсичными при несоблюдении условий использования. [10]

Кожух картера сцепления  силового агрегата транспортного средства Оно относится  к корпусным элементам машин и механизмов. Изобретение снижает шум и повышает эксплуатационные качества. Кожух содержит по крайней мере одну тонколистовую деталь, закрепленную в стыке соединения торцов блок-картера двигателя и картера сцепления, причем деталь выполнена из высокодемпфирующего пористого или волокнистого металлического газопроницаемого материала, например пористого сетчатого материала. Возможен вариант и сборной конструкции кожуха, когда он состоит из нескольких тонколистовых деталей. Область преимущественного применения - легковые автомобили.

У кожуха газонепроницаемая  структура (что радует). Но много  недостатков. Высокочастотные изгибные моды не могут эффективно подавляться. Благоприятно сказывается на уменьшении излучения звука только низкочастотных поршневых акустических мод. [8]

Теперь рассмотрим патент, более относящийся кматериаловедению, но тоже по моей теме.

Пластизольная композиция для герметизации и нанесения покрытий на основе поливинилхлорида эмульсионного предназначена для герметизации внутренних и наружных сварных швов кузовов и кабин, нанесения покрытий на днища и другие металлические детали автомобильной техники с целью их антикоррозионной обработки, вибро- и шумоизоляции. Пластизольная композиция содержит поливинилхлорид эмульсионный, диоктилфталат, мел, двухосновной фталат свинца, органобентонит, модифицированный оксид кальция, адгезив - полиаминоамид Euretek 545 или 505 и при необходимости каолин, графит, и уайт-спирит. Технический результат - повышение адгезионных свойств к металлу, что обеспечивает улучшенные эксплуатационные качества пластизольной композиции.

Значительное количество (25-35%) от ПВХ такого дорогого продукта, как эпоксидная смола, а также необходимость использования дициандиамида (7-8%) и соли АГ (3%) от ЭД-20, что значительно удорожает пластизоль.

Применяемые материалы могут  быть токсичными при несоблюдении условий  использования.

 

Заключение

Выполнив выпускную работу бакалавра, по теме «Анализ шумоизолирующий  конструкций автотракторных кабин» я провёл исследование данной научной  области изучая учебную литературу, ранее выполненные по данной тематике научные исследования (патенты), пользуясь ресурсами библиотеки и сети интернет. Рассмотрел различные шумоизолирующие материалы, источники шума в автотракторной кабине, провёл их классификацию. Изучил теоретические сведения о шуме, о методах его измерения, и параметры измерения.

Провёл опыт по исследованию влияния шумоизолирующих конструкций  на уровень шума в автотракторных кабинах. Сделал выводы и показал  их связь.

Выполнил теоретический  расчёт шума в автотракторной кабине, сравнил его с экспериментальными данными.

 

Список использованных источников

1. Иванов, Н.И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом.- М.: Университетская книга, Логос,2008.- 421с.

2. Победин, А.В. Проектирование виброшумоизоляции тракторной кабины [Текст] : учеб. пособие / А. В. Победин ; ВолгГТУ. - Волгоград : ВолгГТУ, 1994. - 92,[1] с.

3. Лагунов, Л. Ф.Борьба с шумом в машиностроении [Текст] / Л. Ф. Лагунов, Г. Л. Осипов. - М. : Машиностроение, 1980. - 150 с.

4. Разумовский, М. А.Борьба с шумом на тракторах [Текст] / М. А. Разумовский ; под ред. Д. А. Чудакова. - Минск : Наука и техника, 1973. - 208 с. : ил.

5. Ксеневич, И. П.Трактор МТЗ-100 и МТЗ-102 [Текст] : учеб. пособие для проф-техн. уч. / И. П. Ксеневич. - М. : Агропромиздат, 1986. - 255, [1] с.

6. Алексеев, С. П.Борьба с шумом и вибрацией в машиностроении [Текст] / С. П. Алексеев, А. М. Казаков, Н. Н. Колотилов. - М. : Машиностроение, 1970. - 207 с.

7. Пластизольная композиция для герметизации и нанесения покрытий пат. 2382805 Рос. Федерация МПК51  C09D127/06, C09K3/10 / В.Я. Киселев, О.В. Степечев, А.Ю, Тупов, А.П. Пилясов

8. Кожух картера сцепления  силового агрегата транспортного  средства : пат. 2149271 Рос. Федерация МПК51 F02B77/13 / М.И. Фесина, А.В. Соколов , заявитель и патентообладатель Акционерное общество "АВТОВАЗ" №: 98106312/06, заявл. 25.03.1998, опубл. 20.05.2000

9. Объемный поглотитель  звуковой энергии для моторного  отсека транспортного средства  пат. 2442706 Рос. Федерация МПК51 B60R13/08, (G10K11/168, F02B77/13 / М.И. Фесина, И.В. Малкин, Л.Н. Горина , заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" №2010136237/11, заявл. 27.08.2010, опубл. 20.02.2012

10. Оболочечный объемный  поглотитель звуковой энергии  транспортного средства : пат. 2442705 Рос. Федерация МПК51 B60R13/08, (G10K11/168, F02B77/13 / М.И. Фесина, И.В. Малкин, Л.Н. Горина , заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" №2010136230/11, заявл. 27.08.2010, опубл. 20.02.2012

11. Модифицированная многослойная  виброшумодемпфированная композитная структура :  пат. 2465143 Рос. Федерация МПК51 B32B3/10, B60R13/08 / М.И. Фесина, А.В. Краснов, Л.Н. Горина, А.А. Ковалёва, М.А. Мещерякова , заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" № 2011102072/05, заявл. 20.01.2011, опубл. 27.10.2012

12. Остекление с улучшенными  виброакустическими амортизирующими свойствами, способ изготовления такого остекления и способ акустической защиты кабины транспортного средства : пат 2466034 Рос. Федерация МПК51 B60J1/00, B60R13/08, E06B5/20, G10K11/16 / ПЕЙО Сильвен, ФУРНЬЕ Давид, РЕФЕЛЬ Марк , заявитель и патентообладатель СЭН-ГОБЭН ГЛАСС ФРАНС № 2009140971/11 , заявл. 01.04.2008, опубл. 10.11.2012

13. Устройство звуковиброизолирующее  :пат. 2466885 Рос. Федерация МПК51 B60R13/08, B32B5/16,  G10K11/16 / И.А. Трибельский, В.А. Адонин, А.В. Зубарев, С.В. Попков, А.Б. Майзель, В.В. Бохан , заявитель и патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Прогресс" (ФГУП "НПП "Прогресс"). - № 2011125758/11 , заявл. 22.06.2011 , опубл. 20.11.2012

14. Многослойное армированное  виброшумодемпфирующее покрытие панели кузова автотранспортного средства : -пат. 2472648 Рос Федерация МПК51 B60R13/08,  B32B5/16 ,G10K11/16 / М.И. Фесина, А.В. Краснов, Л.Н. Горина, А.Г.Назаров , заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет". - № 2011123812/11 , заявл. 10.06.2011 , опубл. 20.01.2013

15. Панель звукоизолирующая : пат. 2472649 Рос. Федерация МПК51 B60R13/08, B64C1/40, B64G1/58   , G10K11/168 / И.А. Трибельский, В.А. Адонин, А.В. Зубарев, А.Ф. Зелов, А.В. Гидион , заявитель и патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Прогресс" (ФГУП "НПП "Прогресс"). - № 2011123601/11 , заявл. 09.06.2011 , опубл. 20.01.2013

16. Перегородка с повышенными  характеристиками акустического  демпфирования : пат. 2478513 Рос. Федерация: МПК51 B62D29/00, B60R13/08, C08L9/00 / ПРЮНАРЕТИ Фабрис, ВУАЖТОВИКИ Жан-Люк ; ХУДИНА Йозеф ; заявитель и патентообладатель ХЕНКЕЛЬ АГ УНД КО. КГАА. - № 2011129457/11 ; заявл. 16.12.2008 ; опубл. 10.04.2013

17.  [Электронный ресурс]. URL: http://www.x-protect.ru/auxpage_ustanovka-shumoizoljacii/ (дата  обращения 01.06.2013)

18.  [Электронный ресурс]. URL: http://auto-shum.ru/materials/form-materials/34.html (дата  обращения 01.06.2013)

19.  [Электронный ресурс]. URL: http://www.ts-vip.com/HTMLs/htmls-ru/shum-00.htm (дата  обращения 01.06.2013)

20. [Электронный ресурс]. URL:  http://ru.wikipedia.org/wiki/Шум (дата обращения  01.06.2013)

 

Приложение

ВИБРОПОГЛОЩАЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ:

Вибропоглощающие материалы, предназначенные для снижения передачи колебаний элементами конструкции за счет преобразования колебательной энергии в тепловую, характеризуются коэффициентом потерь т).

Мастики.

Для снижения вибрации, а  также от коррозии кабин и кузовов  транспортных средств используют мастики, приготовляемые из битума с помощью  органических растворителей с добавками  алкидных смол, наполнителей и пластификаторов. Отечественная промышленость выпускает мастики ATM(ТУ 6-10-1812-85), БПМ-1 (ТУ 6-10-1268-87), а также их аналоги.

 

Таблица

Технические характеристики антикоррозионных вибропоглощающих мастик

Показатель	ATM	N 579	БПМ-1
Внешний вид	Густая однородная масса, не содержащая посторонних включений
Цвет		Черный
Пенетрация,	290-340	200-300	-
10-1мм
Термостойкость	При 75 - 5°С не должна стекать с поверхности с угломнаклона до 45	При 110 - Ю°С не должна вспучиваться, образовывать пористую массу	Не должна стекать с  вертикальной поверхности
Способ нанесения	Пневматическое распыление или нанесение шпателем	Пневматическое распыление после нагрева мастики до 60-80°С	Пневматическое распыление на фосфатированную поверхность