Совершенствование системы человек-машина путем снижения уровня шума

Шум – беспорядочное сочетание различных по уровню и частоте звуков.

В настоящее время недостаточно исследованным направлением является вопрос повышения комфорта рабочего места водителя. Ни для кого не секрет, что качественная звукоизоляция играет немаловажную роль в этом плане. Для кого-то важно не слышать оглушающий шум от работающей техники, а сосредоточиться и поработать в тишине. В технике отечественного производства при износе самой техники изнашивается и звукоизоляция, так же повышается количество источников и уровень шума в технике. Разработка новых методов звукоизоляции и совершенствование существующих является актуальной проблемой.

Шум воздействует на слуховой аппарат, а так же может вызвать расстройства сердечно - сосудистой и нервной систем, пищеварительного тракта, гипертоническую болезнь, головокружение, ослабление внимания, замедление психических реакций, повышенную склонность к различным заболеваниям и т.д. Повышенный шум по данным специалистов является причиной почти 30% профессиональных заболеваний .

Шум различной интенсивности возникает в процессе работы большинства сельскохозяйственных машин и тракторов и является причиной быстрой утомляемости и снижения работоспособности операторов, а так же повышает их раздражительность, что может привести к агрессии. Одним из недостатков мощных тракторов так же является высокий уровень шума, являющийся причиной быстрой утомляемости тракториста и как следствие снижения его работоспособности.

Шум в тракторах и сельскохозяйственных машинах является сложной проблемой, для решения которой применяется целый ряд мер. Так за последние 30-40 лет требования, предъявляемые к шуму, излучаемому тракторами, были ужесточены, и уровень допустимого звукового давления снижен с 90 дБа до 80дБа. Однако на старой и изношенной технике, которая используется в небольших хозяйствах, звуковой фон сильно завышен. Гигиенические нормы допускаемых уровней звукового давления и уровня звука на рабочих местах приводятся в Сан ПиН 2.2.4 548-96.

Таким образом, мы видим, что звукоизоляция чрезвычайно необходима для нашего комфортного самочувствия.

В направлении снижения уровня шума внесли большой вклад Фот А.Г., Иванов Н.И., Сабанчиев Х.Х., Карданов Х.А., Безверхний Л.И., Сайкина P.P., Буянов Е.С. и другие ученые [1,2,3,4,5,6]

Методы и средства снижения шума можно подразделять на

• –    снижение шума в источнике образования;

• –    снижение шума по пути от источника до точки наблюдения;

• –    снижение шума в точке наблюдения (только для внутреннего шума).

Основными методами борьбы с шумом являются:

• 1.    Уменьшение шума в источнике его возникновения (точность изготовления узлов, замена стальных шестерен пластмассовыми и т.д.).

• 2.    Звукопоглощение (применение материалов из минерального войлока, стекловаты, поролона и т.д.).

• 3.    Звукоизоляция. Звукоизолирующие конструкции изготавливаются из плотного материала (металл, дерево, пластмасса).

• 4.    Установка глушителей шума.

Для снижения шума применяют звукоизолирующие кабины[ 2, 8]. Кабина выполняется акустически герметизированной с высокой степенью шумоизоляции.

Снижение шума выхлопа и всасывания ДВС достигается применением глушителей [8,9,10]. Глушители в основном применяются трёх типов: реактивные, где звук отражается в элементах расширения и сужения, абсорбционные, где звук снижается при переходе в тепло в звукопоглощающем элементе, а также комбинированные.

Так же отмечается снижение шума двигателей машин на 2-3 дБА путём снижения на 200-500 числа оборотов двигателя в минуту[9,10]. Двигатели с водяным охлаждением на 3-4 дБА тише, чем двигатели с воздушным охлаждением [12].

Для уменьшения шума от гусеничного движителя в строительно-дорожных машинах используются прорезиненные гусеницы [11].

Наиболее распространённой конструкцией для снижения шума на пути распространения являются звукоизолирующие капоты на двигатель внутреннего сгорания [4,7]. Капоты изготавливаются металлическими с покрытием звукопоглощающими материалами внутренних поверхностей. Применяются специальные акустически обработанные каналы систем воздушного охлаждения. Эффективность таких капотов может достигать 10-12 дБА. Применяются также капоты из углеродных материалов базальтового стекловолокна. В конструкциях стен капотов находят применения также многослойные конструкции, которые обладают хорошими вибродемпфирующими свойствами. В последнее время для снижения шума находят применения акустические экраны ,эффективность которых достигает 8-10 дБ А .

Из всего выше перечисленного стоит отметить, что стоит применять комбинированные системы звукоизоляции для снижения шума. Однако применение комбинированных методов должно рассматриваться конкретно к каждой машине, дабы учесть все источники шума в полной мере, это позволит с применением минимальных материальных затрат обеспечить должное состояние звукового фона и комфорт человеку.