Влияние способа крепления решетного стана и режимных параметров его работы на уровень шума

Введение. В растениеводческой отрасли сельского хозяйства особо важное место занимает зерновое производство, эффективность которого напрямую связана с послеуборочной обработкой зерновых культур. Для данной операции используются технологические линии, основу которых составляют решетные зерноочистительные машины, от производительности которых зависит набор машин для комплектации технологической линии [3, 5, 6, 13]. Работа зерноочистительной техники сопровождается повышенным уровнем звуковых колебаний, которые негативно сказываются на работниках, задействованных на работах по обработке зерна. Высокий уровень шума от зерноочистительной техники способствует развитию у людей заболевания органов слуха. Избежать негативного действия звука от зерноочистительного агрегата можно за счет оптимизации конструкции и режима работы машин, входящих в технологическую линию [7, 8, 12].

Методика исследований. Работа решетных зерноочистительных машин основана на колебательных процессах, которые в свою очередь провоцируют возникновение вибрации и шума. Малая точность изготовления соедини- тельных звеньев и низкое качество материалов, из которых изготовлены узлы машины, усугубляют и без того значительные показатели вибрационных нагрузок и уровня звука. Более точное изготовление соединительных узлов и использование материалов более высокого качества приведет к значительному удорожанию новой техники, которая и без того имеет высокие стоимостные показатели. Решить данную проблему без увеличения цены зерноочистительной техники можно несколькими путями. Первый – это ограничить распространение звуковых волн путем экранирования источника шума. Такой способ эффективен и экономичен, но усложняет контроль за техникой и сокращает маневренность персонала при ее обслуживании и регулировании. Второй – это внедрение новой конструктивной разработки, представляющей гофрированный пневмоцилиндр, на который устанавливается решетный стан [4, 9]. Эффект от такой конструкции в шумовом плане достигается за счет снижения общей вибрации машины. Так как вибрация и шум имеют волновую природу, то сокращение виброволн неминуемо приведет к снижению и звуковых колебаний [2, 10, 11, 14].

Результаты исследований и их обсуждение. Достоверность представленной информации подтверждена в ходе экспериментальных исследований, проведенных на лабораторной установке, моделирующей работу промышленной зерноочистительной машины ОЗФ-80, выполненной в масштабе 1/14. Звуковые характеристики от установки снимались при помощи шумомера «Октава-110А» (рисунок 1) на основании стандартной методики [10]. Режимные параметры работы машины варьировались в следующих пределах: амплитуда – 16,

28 мм; частота колебаний решетного стана – от 300 до 500 мин.-1 с интервалом 25 мин.-1 [1]. В качестве объекта сравнения использовали базовую комплектацию решетного стана, подвешенного на плоских подвесках. В ходе исследований проверяли шумовые показатели работы машины при загрузке решет в 20 т/ч. В качестве сепарируемого материала использовали озимую пшеницу Московская 39. Результаты экспериментальных исследований представлены в таблице 1.

Рисунок 1 – Шумомер «Октава-110А»

Таблица 1 – Влияние режима работы и вида крепления решетного стана на уровень звука

Наглядно полученные экспериментальные данные представлены на рисунках 2 и 3 для амплитуды колебаний 28 и 16 мм соответственно. Из анализа рисунков следует, что только предлагаемый способ крепления решет-

1 – серийная конструкция; 2 – при использовании пневмоцилиндра

Рисунок 2 – Зависимость уровня шума от режимных параметров при амплитуде колебаний 28 мм

Представленная информация указывает на то, что при использовании стандартного крепления решетного стана к раме машины при амплитуде колебаний в 28 мм уровень шума, возникающего при работе сепаратора, превышает ПДУ на 2,3–9,0 дБА. Использование гоф- ного стана на гофрированном пневмоцилиндре позволяет не превышать предельно допустимую норму уровня шума в 85 дБА на всех режимах работы с частотой колебания менее 450 мин.-1.

рированного пневмоцилиндра на частоте колебаний от 300 до 450 мин.-1 не дает повышения уровня шума свыше 85 дБА. Увеличение звуковой нагрузки наблюдается на частотах колебаний в 475 и 500 мин.-1 и приводит к превышению ПДУ на 0,7 и 3,1 дБА соответственно.

1 – серийная конструкция; 2 – при использовании пневмоцилиндра

Рисунок 3 – Зависимость уровня шума от режимных параметров при амплитуде колебаний 16 мм

При снижении амплитуды колебаний решетного стана до 16 мм общий уровень шума на всех частотах снижается. Использование стандартного крепления корпуса решет также приводит к превышению ПДУ на 1,2 дБА для 400 мин.-1 и на 7,2 для 500 мин.-1. Предлагаемая конструкция пневмоцилиндра только при частоте колебаний 500 мин.-1 выбивается из нормативного показателя на 0,3 дБА, что составляет 0,35% от ПДУ.

Выводы. Из представленных данных отчетливо видно, что на всех режимах работы решетного стана уровень звука при использовании предлагаемой конструкции значительно ниже, чем при базовом исполнении его крепления к раме машины. Ранее проведенные исследования по определению уровня вибрации при использовании гофрированного пневмоцилиндра показали, что такая конструкция монтажа решетного стана позволяет снизить уровень общей вибрации на 20%. Это подтверждает представленную информацию и позволяет объяснить такое снижение шумовой нагрузки на обслуживающий персонал. На основании полученных данных, для сохранения здоровья органов слуха персонала зерноочистительных комплексов, рекомендуется использовать для закрепления решетного стана гофрированный пневмоцилиндр на всех режимных параметрах работы зерноочистительной машины при частоте колебаний решет менее 450 мин.^-1.