146658 (Нормирование шума автомобиля), страница 3

Следует рассмотреть прежде всего использование виброизоляции и вибропоглощения, звукоизоляции и звукопоглощения. Это первая совокупность методов и средств, разумное использо­вание которых приводит к снижению шума автомобиля. Другая совокупность методов и средств, которую необходимо использо­вать с целью снижения шума, базируется на организации рабо­чих процессов автомобиля и разработке конструкции, обеспечи­вающих минимальное акустическое излучение и основанных на соответствующих критериях минимизации.

Виброизоляция (ВИ) и вибропоглощение (ВП). Передача звуковой энергии от места ее возникновения до элементов, кото­рые ее излучают, происходит прежде всего через детали двига­теля или агрегаты автомобиля с последующей передачей пане­лям кузова, которые колеблются под действием этой энергии и создают шум.

Средства, применяемые в автомобиле для снижения уровня звуковой вибрации, во-первых, препятствуют распространению энергии колебательного движения по конструкции (виброизоля­ция), во-вторых, поглощают энергию колебательного движения на пути ее распространения (вибропоглощение).

Колебательная энергия в звуковом диапазоне частот переда­ется по элементам конструкции в виде упругих продольных, изгибных и сдвиговых (крутильных) волн. В диапазоне рабочих нагрузок деформация твердого тела прямо пропорциональна на­пряжению (линейность процесса деформации). Свойства волн и их характеристики при распространении по стержням, пластинам при различных способах закрепления (граничные условия) опи­саны достаточно полно в литературных источниках. Оста­новимся лишь на определении механического сопротивления конструкции (импеданса), так как в автомобиле и его агрегатах очень широко распространено возбуждение конструкции силой, приложенной в точке или по линии поверхности. В такого рода

задачах искомой величиной часто является колебательная мощ­ность, передаваемая от источника возбуждения в конструкцию я распространяющаяся по ней в виде вибрации. Величина коле­бательной мощности, передаваемой на структуру, зависит от ее механического сопротивления по отношению к возбуждающему усилию.

При анализе виброизолирующих свойств кузова автомобиля, т. е. при изучении распространения по нему вибрации, его можно рассматривать как совокупность соединенных между собой пластин и стержней. Собственно характер распространения виб­раций по кузову определяется виброизолирующими свойствами этих соединений.

Принимая во внимание, что при изготовлении кузова исполь­зуется главным образом сварка, можно считать, что в подавляю­щем числе случаев эти соединения жесткие. Агрегаты автомобиля с кузовом и между собой соединяются, как правило, с помощью шарниров. Такие соединения обладают большей внброизоляцией, чем жесткие.

Таким образом, изучая виброизолирующие свойства конст­рукции автомобиля, все многообразие различных форм соедине­ний сводят к некоторым простейшим (рис. 6) формам соедине­ний пластин или стержней.

Рис. 6. Схемы соединения элементов конструкции

а—жесткие; б—шарнирные, в, г — с виброзадерживающей массой, г—с повышен­ной жесткостью; б—с ребрами жесткости

Под препятствием и его виброизолирующими свойствами имеют в виду местное скачкообразное изменение массы, которое может быть вызвано или простым логическим изменением конструкции или специальным размещением виброзадерживающей массы в конструкции, к которой можно отнести ребра жесткости.

Широкое применение виброзадерживающих масс в конструкции автомо­биля сдерживается повышенными расходами металла. Опыт использования виброзадерживающих масс в смежных областях техники (судостроение, тракторостроение) показывает, что их эффективность тем выше, чем больше масса, приходящаяся на единицу длины соединения.

Ребра жесткости также обеспечивают эффект задерживания энергии, однако в очень узком диапазоне частот (ребра жесткости обладают ярко выраженной дискретностью действия).

Вибропоглощение в колебательных системах частично проис­ходит вследствие потерь, которые прежде всего принято харак­теризовать с помощью коэффициента потерь энергии.

Обычно на резонансе системы величина колебательного сме­щения обратно пропорциональна коэффициенту потерь. Вне ре­зонанса эти величины мало зависят одна от другой. Конструк­ция будет обладать большими вибропоглощающими свойствами, если для ее изготовления использовать материал с большим внутренним трением или применять специальные покрытия, обладающие более высоким коэффициентом потерь.

Часто используют вибропоглощающие конструкции типа «сэндвич»— несколько несущих и вибропоглощающих слоев. В действительных конструк­циях при нанесении вибропоглощающих покрытий или при установке иных вибропоглотителей и антивибрационных устройств обычно меняется не вели­чина Е, а только . Поэтому общий эффект вибропоглощения данной конст­рукции принято оценивать величиной ВП= , где и —коэффициенты потерь до и после нанесения вибропоглощающего покрытия или установки антивибрационного устройства.

Звукоизоляция (ЗИ) и звукопоглощение (ЗП). Под звуко­изоляцией понимается снижение звука (шума), поступающего к приемнику, вследствие отражения от препятствий на пути пере­дачи. Звукоизолирующий эффект возникает всегда при прохож­дении звуковой волны через границу раздела двух разных сред. Чем больше энергия отраженных волн, тем меньше энергия прошедших и, следовательно, тем больше звукоизолирующая способность границы раздела сред. Чем большая часть звуковой энергии поглощается преградой, тем больше ее звукопоглощаю­щая способность.

При изоляции звука и вибрации не происходит необрати­мого рассеяния энергии колебательного движения упругой сре­ды и превращения ее в теплоту. В существующих конструкци­ях всегда необходимо виброзвукоизолирующие конструкции до­полнять виброзвукопоглощающими устройствами для перевода механической энергии в тепловую. ВИ и ЗИ неэффективны при отсутствии ВП и ЗП. Этот вывод, пожалуй, однозначен приме­нительно к большинству технических задач. Однако дополни­тельного анализа требуют явления, происходящие в конструк­ции автомобиля и связанные с изоляцией крупных панелей ку­зова или самого кузова, которые могут быть хорошими излуча­телями звуковой энергии, при относительно небольших по раз­мерам источниках энергии колебательного движения. В таких случаях ВИ и ЗИ в чистом виде могут дать существенный по­ложительный эффект. Для обозначения всей совокупности ме­роприятий с использованием средств ВИ и ЗИ, а также ВП и ЗП применяют понятие «шумоглушение».

Список использованной литературы.

1. Жигалин О.И. , Лупачёв П.Д. «Снижение токсичности в автомобильных двигателях».

1. Малов Р.В. и др. «Автомобильный транспорт и защита окружающей среды».

1. Луканин В.Н, и др. «Снижение шума автомобилей».

1. Фоменко А.Я. «Снижение автотранспортного шума в городах».

1. Особенности технического устройства двигателей автомобилей «TOYOTA», и их характеристики.