АНАЛИЗ ВИБРОНАГРУЖЕННОСТИ РАБОЧЕГО МЕСТА

ОПЕРАТОРА ТРЕЛЕВОЧНОГО ТРАКТОРА ТДТ-55А

 

Осиновский А.Л., Обозов А.А. (БГИТА, г.Брянск, РФ)

 

В ходе исследований по созданию средств виброзащиты для операторов лесозаготовительных машин были проведены измерения параметров вибрационной нагрузки на рабочем месте оператора гусеничного трелевочного трактора ТДТ-55А.

Измерения проводились в режиме транспортного хода при движении незагруженного трактора на третьей передаче по грунтовой дороге и в режиме грузового хода (трелевки) при движении на первой передаче по лесосеке с пачкой хлыстов. Нормируемым параметром являлись виброускорения, фиксируемые на среднегеометрических частотах треть октавных полос на полу кабины и сиденье оператора. Запись велась в трех плоскостях по осям Z, X, Y. Для измерений использовался виброизмерительный комплект фирмы «Брюль и Къер». Результаты измерений в вертикальной плоскости (ось Z) представлены в виде графических зависимостей на рис. 1.

Их анализ показывает, что в транспортном режиме на полу кабины основными резонансными частотами являются 3,15 и 10 Гц. На частоте 3,15 Гц уровень виброускорений достигает предельно допустимого значения 111 дБ, а на частоте 10 Гц значение виброускорения превышает норму на 9 дБ. Кроме того, резонансы зафиксированы на частотах 20; 31,5; 63 Гц, но значения виброускорений здесь не превышает норм. На частоте 8 Гц уровень вибрации достигает предельно допустимого значения в 110 дБ.

Причиной низкочастотного резонанса являются силовые воздействия со стороны неровностей дороги. Следует отметить, что движение в транспортном режиме характеризовалось практически полным отсутствием единичных препятствий, которые вызывали бы соответствующие силовые воздействия и удары. Несмотря на это уровень виброускорений на частоте 3,15 Гц довольно высок.

На сиденье превышения зафиксированы на частоте 8 Гц на 7 дБ и на частоте 10 Гц на 4 дБ. Основными резонансными частотами являются 2 и 8 Гц. На этих частотах сиденье также увеличивает вибрацию по сравнению с полом, что недопустимо. Рост ускорений зафиксирован на частотах 3,15 и 4 Гц, однако, для данного режима их значения не превышают допустимого уровня.

В режиме трелевки общий вибрационный фон немного ниже. Это связано с перераспределением нагрузок и уменьшением скорости движения. Тем не менее, на частотах 4, 5 Гц и в области высоких частот уровни вибрации на различных режимах вполне сопоставимы. Это указывает на наличие источника возмущений не зависящего от скорости движения.

Основные резонансы при трелевке на полу кабины зафиксированы на частотах 2; 4; 12,5; 20; 50 и 80 Гц. На частоте 4 Гц уровень виброускорений достиг предельно допустимого значения 110 дБ. Появление резонанса на частоте 2 Гц объясняется воздействием со стороны единичных неровностей в виде пней, поваленных деревьев и т.п., то есть препятствий характерных для лесосеки.

 

Рисунок 1- Результаты измерений вертикальных виброускорений

                   Уровень виброускорений соответствующий санитарным нормам;

                   виброускорения на полу, при транспортном режиме;

                   виброускорения на сиденье, при транспортном режиме;

                   виброускорения на полу, в режиме трелевки;

                   виброускорения на сиденье, в режиме трелевки.

 

На сиденье резонансы получены на частотах 2,5; 4; 5; 10; 20; 50 Гц. Причем на частотах 2,5; 5 Гц сиденье увеличивает вибрацию по сравнению с полом, а на частотах 4 и 5 Гц ускорения достигают предельно допустимых значений.

Обобщая все сказанное выше, можно сделать вывод о неудовлетворительной виброзащищенности оператора трелевочного трактора ТДТ-55А в области низких и средних частот. В этом диапазоне сиденье практически не снижает вибрацию, уровень вертикальных виброускорений часто достигает предельных значений, а иногда превышает их. На некоторых частотах сиденье увеличивает вибрацию по сравнению с полом кабины. Увеличение вибрации сиденьем можно объяснить недостаточной жесткостью его крепления к полу, а высокий уровень виброускорений отсутствием подвески.

Следует отметить, что на высоких частотах уровень вибрации на сиденье гораздо ниже, чем на полу кабины, что говорит об удовлетворительных виброзащитных свойствах подушки сиденья.

Для улучшения виброзащитных качеств сиденья необходимо разработать и внедрить подвеску сиденья, которая бы обеспечила снижение уровня вибрации в диапазоне низких и средних частот.