Анализ шумоизолирующих конструкций автотракторных кабин

Для уплотнения и герметизации швов, ребер жесткости и дру гих металлических сочленений кузова автомобилей применяется морозостойкая (до -60°С) невысыхающая мастика 51-Г-7(ГОСТ 2402580) на основе низкомолекулярного полизсбутилена марки П-20, ко торая изготавливается в виде жгута

Листовые прокладки.

 В мировой практике  наиболее часто при меняют битумные листовые материалы, на одну сторону которых наносится липкий или терморэактивный клей. Они выпускаются та кими фирмами, как "Бостик" (Великобритания), "Триангелер Демпштофверке", "Файст КГ", "Терозон" (Германия), "Бриджистон", "Тайрику" (Япония) и др. в нашей стране битумные прокладки с клеевым слоем (вибропоглощаицив) или без него (противошумные) производят ПО "Б©ларусьрезинотехника" и "Балаковорезинотехника". Коэффициент потерь прокладок должен быть не менее 0,05. У лучших зарубежных материалов он составляет 0,11-0,26, а у отечественных (вибропог лощащие прокладки типов ПТК,ПЛК)-0,100,13.

Противошумные битумные прокладки (ТУ 38.105-924-84) предназначены для звукоизоляции салона (кабины) и снижения вибрации кузова автомобилей, эксполуатируемых при температуре окружающего воздуха от - 40 до +450. Они представляют собой каландрированный материал, определенной толщины и конфигурации. Прокладки могут быть армированы полиэтиленовой пленкой или полиэтиленбумагой

Вибропоглощающие битумные прокладки (ТУ 38.105-1540-85) обладают лучшими вибродемпфирующими свойствами, чем противошумные, и имеют клеевой (термореактивный или липкий) монтажный слой, что упрощает их установку

Конструкционные материалы  типа "сандвич".

Такие материалы, наружные слои которых выполнены из металла, пластмассы, стеклопластика или фанеры, а внутренние- из вибропоглощапцего материала, применяют для изготовления панелей кабин и капотов тягово-транспортных машин.

• Так для снижения вибраций шведская фирма "Антифон” разработала  материал "Антифон МРМ", состоящий  из двух стальных листов со слоем пластика между ними. Он используется для  изготовления панелей кузова, пола кабины, перегородок и поддонов (в  частности, на автомобилях "Вольво").

В шумовибропоглощапцем листовом материале японской фирмы "Ниппон Кокан" между двумя стальными листами находится слой модифицированного высокоэластичного пенополиолефина.

Фирма "Ильзо-Верке" (Германия) выпускает многослойные плиты для покрытия днища и стенок двигательного отсека. Между Фанерными пластинами, снаружи оклеенными пластиком, находится высокоэластичный наполнитель. Материал обеспечивает высокую эффективность шумоглушвния на частотах 100-2500 Гц.

Западногерманской фирмой "Веренигте Алюминиум Верке" разработан материал, состоящий из листов алшиния (толщиной 0,15-0,5мм) и заключенного между ними слоя минеральных компонентов, не содержащих асбеста. Детали изготавливаются вырубкой, штамповкой, резкой, края завальцовываются.

Вибропласт

Гибкий и эластичный вибропоглощающий материал, представляющий собой полимерную самоклеющуюся композицию, сдублированную с алюминиевой фольгой, на которую нанесено тиснение и логотип "Стандартпласта". Материал не впитывает влагуи не разлагается под воздействием окружающей среды, обладает свойством герметика. Легко монтируется на поверхности со сложным рельефом и не требует нагрева при установке. Выпускается в двух вариантах:

- М1 толщиной 1,5 мм

- М2 толщиной 2,3 мм.

Работоспособен в широком диапазоне температур от - 40оС до + 100оС.

Прочность связи материала  с несущей поверхностью не менее 5Н/см.

Коэффициент механических потерь не менее 0,13 усл.ед. для М 1 и 0,16 усл.ед. для М2. Выпускается в листах размером 0,75м*0,53м.

Зоны применения: двери, крыша, боковины кузова, крышка капота и багажника, щиток передка со стороны салона.

Визомат МП

Вибропоглощающий битумный материал. Представляет собой многослойную конструкцию состоящую из лицевого слоя - алюминиевая фольга (с тиснением и логотипом предприятия), листа на основе битумной композиции и клеевого монтажного слоя защищенного антиадгезионной пленкой. При монтаже требует нагрева до 40 - 50 °С.

Материал не впитывает  влагу и не разлагается от воздействия  окружающей среды. Работоспособен в  широком диапазоне температур от - 45ºС до + 70ºС.

Прочность связи материала  с несущей поверхностью не менее 5 Н/см.

Коэффициент механических потерь не менее:

Визомат МП (толщина 2,7 мм) - 0,28 у.е.

Визомат МП-2 (толщина 2,0 мм) - 0,20 у.е.

Выпускается в листах размером 0,75м*0,53м.

Зоны применения: тоннель, пол салона, щиток передка.

Визомат ПБ

Самоклеящийся вибропоглощающий битумный материал черного цвета. Представляет собой полимерную композицию с липким слоем, защищенным антиадгезионной пленкой.Материал не впитывает влагу и не разлагается от воздействия окружающей среды.

При монтаже требует разогрева  до 40-50 °С. Работоспособен в широком  диапазоне температур от минус 45 °С до плюс 70°С.

Прочность связи материала  с несущей поверхностью  не менее 5 Н/см.

Коэффициент механических потерь не менее:

Визомат БТ-2 (толщина 2 мм) - 0,13 у.е.

Визомат БТ-2-3,5 (толщина 3,5 мм) - 0,19 у.е.

Выпускается в листах размером 0,73м*0,53м

Зоны применения: пол салона, пол багажника, арки колес

Bimast (Бимаст)

Серия новых вибропоглощающих материалов, на основе битумной и мастичной композиции. Эти материалы сочетают в себе все лучшие качества традиционных материалов и имеют ряд преимуществ. Высокие коэффициенты механических потерь позволяют более эффективно бороться с вибрациями и структурным шумом, распространяемыми в кузове автомобиля. Эластичность материалов, повышает удобство их монтажа. Герметизирующие свойства мастичного слоя позволяет защитить кузов автомобиля от коррозии. Преимущества монтажа Bimast по сравнении

с традиционными битумными  материалами состоят в следующем:

• Bimast более эластичен и легко раскраивается с помощью ножниц или ножа

• Bimast можно устанавливать без применения теплового пистолета. Единственным условием является обеспечение монтажа материала при температуре не ниже 20гр.С. Незначительный нагрев материала до 25-30 гр.С., позволяет существенно улучшить пластичность и сократить время монтажа.

• Мастичный слой позволяет  надежно монтировать материал на поверхности подверженные воздействию  влаги и широкого диапазона температур.

• Лицевой слой из полиэтиленовой пленки материала Bimast Standart (Super) предотвращает загрязнение ролика используемого при прикатке материала. При монтаже на поверхности со сложным рельефом рекомендуется использовать следующую схему монтажа:

• выкроить деталь необходимой  конфигурации

• не снимая антиадгезионной бумаги наложить деталь на обрабатываемую поверхность

• используя ролик прикатать  деталь к поверхности 

• снять антиадгезионную бумагу и окончательно смонтировать детал

Серия Biмast включает в себя три материала - Standart, Super, Bomb.

Выпускается в листах размером 0,75м*0,53м 

Рекомендуемые зоны обработки  дляматериалов серии Бимаст:

Бимаст Стандарт:

 

двери, крыша, боковины кузова. Толщина 3мм

Бимаст Супер:

 

пол салона и багажника. Толщина 4мм

Бимаст Бомб:

 

пол салона и багажника, щиток  передка со стороны салона. Фольгированный,толщина 4мм.

ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИЕ  МАТЕРИАЛЫ

В качестве звукопоглощающих применяют объемные волокнистые или вспененные полимерные материалы. Пористая структура и, как следствие, большая удельная поверхность способствуют активному преобразованию энергии звуковых колебаний в тепловую в результате потерь на трение.

Вследствие высокой пористости волокнистые и вспененные материалы  имеют низкий коэффициент теплопроводности и могут одновременно служить  для теплоизоляции. Особенностью пористых звукопоглощаицих материалов является малая звукопоглощающая способность на низких частотах и хорошее звукопоглощение на высоких частотах. Поэтому при необходимости поглощения звука во всем диапазоне частот следует либо увеличить толщину материалов, либо предусмотреть воздушный зазор между материалом и стенкой.

Поверхность пористых материалов без ущерба для звукопоглощения  может быть покрыта металлической  сеткой, тканью, обладающей хорошей  воздухопроницаемостью, тонкими (до 0,03мм) пленками или перфорированными листами (коэффициент перфорации более 20).

Так, материал "Антифон  SA" (фирма "Антифон", Швеция) пред ставляет собой спрессованный войлок толщиной 7-14 мм из измельченного вторичного сырья с тиснением на одной стороне. Материал устанавливается с воздушным зазором. Он сохраняет свои качества при температурах от -40 до +120°С и рекомендуется для звукоизоляции моторного отсека автобусов.

Волокнистые материалы.

Эти материалы обладают более  высоким звукопоглощением, чем полимерные пористые, кроме того, они могут  быть изготовлены из отходов текстильной  промышленности по экологически чистой технологии.

В автотракторостроении широко используются нетканые материалы, многообразие которых открывает большие возможности  для оптимального и выгодного  их использования.

Если в 1970-е г.г. при  изготовлении одного автомобиля, по зарубежным данным, использовали I м² нетканых материалов, то в настоящее время их потребление возросло до 8 м² и больше.

Синтетические волокна по ряду свойств являются предпочтительными  для применения на тягово-транспортных машинах: они обладают устойчивостью  к гниению и воздействию грибка, менее гигроскопичны, неогнеопасны.

Нетканые материалы из ПВХ-волокон имеют низкую теплопроводность (в 1,1 раз ниже, чем у шестерни, в 1,7 раз ниже, чем у хлопка), хорошие  акустические показатели, однако их использование  ограничено низкой термостойкостью (до +70°С). Введение в смеси восстановленной шестерни улучшает теплоизоляционные и акустические свойства материалов. Однако следует помнить, что жировые вещества, находящиеся на поверхности шерсти, способствуют развитию грибков. Негрибоустойчивы и другие натуральные волокна (лен, хлопок).

Исходным сырьем для производства материала ТИМС (ТУ 61 БСС 51-82) послужили  отходы лавсана (30%), капрона (30%) и нитрона (40%). Выпускается три вида материала  с различной поверхностной плотностью. Полотно "Тракин" изготавливается из смеси восстановленной шерсти (ГОСТ 10376-77), отходов синтетических и вискозных волокон (ТУ 6-06-457-79) в однослойном (тип А), трехслойном (тип Б) и однослойном с латексной пропиткой (тип В) исполнениях. Значительный интерес представляет применение полиамидных волокон (табл.8.8), обладающих большой прочностью, стойкостью к старению, к действию плесени, оргвнических растворителей, к многократным деформациям, истиранию, не разрушаемых молью и термитами.

Нетканые материалы из полиэфирного волокна обладают лучшей устойчивостью к нагреванию и  ультрафиолетовому излучению по сравнению с другими неткаными  материалами.

Добавление этих волокон  в смеси способствует увеличению формоустойчивости готового материала. Из смеси отходов полиакрилонитрильных (ПАН) волокон и полиэфирной (ПЭФ) пряхи в соотношении 1:1 получают прокладочный звукопоглощающий материал для подкапотного пространства автомобилей ГАЗ, эта же смесь служит основой для производства винилискожи-НТ теплозвукоизоляционной.

Опыт создания нетканых теплошумозащитных полотен из вторичных ресурсов показал возможность создания широкого ассортимента материалов с различными свойствами. Однако первичное синтетическое сырье также может применяться благодаря его доступности и низкой стоимости. Из производимых волокон наиболее дешевы поливинилхлоридные, к тому же объемы их выпуска позволяют получать большое количество нетканых материалов. По сравнению с другими химическими волокнами поливинилхлоридное волокно обладает минимальной теплопроводностью, высокими электроизоляционными свойствами, устойчивостью к сминанию, оно плохо горит, устойчиво к действию света и атмосферных факторов, неповреждается плесенью, грибками, бактериями и насекомыми, стойко к действию концетрированных растворов кислот, щелочей, окислителей, восстановителей, не набухает в органических растворителях (ацетоне, хлороформе, бензоле и др.). К недостаткам ПВК»волокон относится низкая термостойкость (волокно склонно к усадке при 70^0).

Полотно иглопробивное прокладочное "Автозип" (ТУ 17-14-222-84), используемое для теплозвукоизоляции крыши кабины изготовляется из ПВХ-волокон линейной плотности 0,33 текс (ТУ 6-06-02-Э-82) или 2 текс (ТУ С-06-СШ-83) длиной 65 мм. Характеризуется значительными толщиной и объемом, высоким коэффициентом поглощения (табл.8.10).

Вспененные_материалы. Перспективно применение вспененных материалов - эластичного пенополиуретана и отделочных звукопоглощающих материалов на его основе с поливинилхлоридным покрытием, причем перфорация покрытия улучшает звукопоглощение.