81
1 BUKA I VIBRACIJE

Buka i Vibracije09

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Buka i Vibracije09

1

BUKA I VIBRACIJE

Page 2: Buka i Vibracije09

2

Osnovni pojmovi

Pod pojmom oscilovanja podrazumeva se bilo koji periodičan dinamički proces, odnosno promena nekog parametra sistema u toku vremena

Vibracije su oscilatorna kretanje mehaničkog sistema, kod kojih su pomeraji tačaka sistema mali u poređenju sa dimenzijama sistema, a period oscilovanja znatno manji od vremena u kome se kretanje posmatraTerminologija vibracija uređena je međunarodnim standardom ISO 2041 i nacionalnim JUS.Z.PO.001-005

Page 3: Buka i Vibracije09

3

Osnovni pojmovi

Mehaničke vibracije tela predstavljaju njegovo oscilatorno kretanje oko referentnog položaja

Kao i kod buke, za karakterizaciju signala vibracija koriste se frekvencija i amplituda

Glavna obeležja su frekventna analiza signala, odnosno njegovo razlaganje na komponente različitih frekvencija

Page 4: Buka i Vibracije09

4

Osnovni pojmovi po ISO i JUS

Osnovna perioda je najmanji deo nezavisno promenljive veličine za koju se periodična pojava ponovljva

Učestalost ili frekvencija je vrednost recipročna periodu Rezonansa je stanje prinudnog oscilatornog kretanja sistema u

kome svaka promena frekvencije pobude dovodi do smanjenja odziva sistema

Vibracije kod mašina su rezultat dinamičkih sila kod mašina koje imaju pokretne delove, kao i kod delova mašina koji služe za povezivanje. Različiti delovi mogu da vibriraju različitim frekvencijama i amplitudama, što je često uzrok poremećaja rada mašina

Page 5: Buka i Vibracije09

5

Jedinice za merenje vibracija

Vibracije se mere akcelerometrima koji generišu signal proporcionalno ubrzanju; zbog toga se vibracije mere u jedinicama ubrzanja m/s2 ili g [g = 9,81 m/s2]

Takođe se mogu određivati Brzina [m/s] i pomeraj [m]

Mogu se koristiti i relativne jedinice, odnosno decibeli (dB)

Page 6: Buka i Vibracije09

6

Primeri tipičnih izvora vibracija

Transportne mašine koje se kreću po neravnom terenu ili koriste snažne agregate

Kod stacionarnih mašina: loše izbalansirane rotirajuće komponente, oštećeni ležajevi, ishabani zupčanici, pojačana turbulencija

Udarni alati (pneumatski čekić, pneumatska bušilica), motorne testere...

Mašine za obradu kod kojih se vibracije prenose preko predmeta obrade

Page 7: Buka i Vibracije09

7

Podela vibracija

OPŠTE - deluju na celo telo (npr. vibracije u motornom vozilu koje se kreće po neravnom terenu)

LOKALNE - deluju lokalno, na mestu gde se energija vibracija prenosi na telo (npr. vibracije pneumatskog čekića ili motorne testere)

Page 8: Buka i Vibracije09

8

Uticaj na telo Lokalnih vibracija

Dugotrajno izlaganje lokalnim vibracijama može izazvati HAVS (Hand-Arm Vibration Syndrome), najčešće profesionalno oboljenje kod nas:– Poremećaji i redukovana periferna cirkulacija– Trnjenje ili gubitak osećaja u prstima– Osetljivost na hladnoću– Prsti poprimaju belu boju– Degenerativne promene– U kasnijim stadijumima, cijanozni ton

Page 9: Buka i Vibracije09

9

Uticaj na telo Opštih vibracija

Kratkotrajno izlaganje može izazvati bolove u leđima, glavobolje, mučninu, zamor, usporene reakcije, nesanicu

Dugotrajno izlaganje proizvodi ozbiljna oštećenja kičme

Page 10: Buka i Vibracije09

10

Principi zaštite od vibracija

Ciljna funkcija vibrozaštite predstavlja preduzimanje mera i aktivnosti na minimizaciji uticaja vibracija na vibrozaštitni sistem, koristeći se pri tome različitim sredstvima i metodama.

Izolovanje vibracija predstavlja izbor sistema oslanjanja (veza) izvora sa podlogom (temelj mašine, noseća konstrukcija), gde postoje 3 karakteristična sistema veza

Page 11: Buka i Vibracije09

11

Savremeno društvo sa svojim tehnološkim prednostima stvorilo je tri kategorije vibracija kojima je čovek kao konzument životnog prostora izložen

Samopobudne vibracije koje dolaze od pokreta koji su sastavni deo svakodnevnog života (pešačenje, trčanje, sportska aktivnost)

Prinudne vibracije pri psihofizičkom angažovanju, vibracije kojima je čovek izložen u funkciji operatera (pilot, vozač, traktorista, radnik sa vibro alatom)

Vibracije i ljudsko telo

Page 12: Buka i Vibracije09

12

Prinudne vibracije bez psihofizičkog angažovanja, vibracije kojima je čovek izložen nezavisno od njegove volje (putnik u prevoznom sredstvu, radnik u kancelariji, u stanu ..)Skup poremećaja i promena razvrstan u simptome i sindrome, sačinjava kompleks poznat pod nazivom vibro bolesti. Radi se o kombinaciji oštećujući i razarajućih dejstava vibracija na nerve i nerve završetke sa složenim reflektornim nivoom koji se širi na različite nivoe centralnog nervnog sistema

Vibracije i ljudsko telo

Page 13: Buka i Vibracije09

13

Montaža pretvarača (opšte vibr.)

Page 14: Buka i Vibracije09

14

Montaža pretvarača (lokalne vibr.)

Page 15: Buka i Vibracije09

15

Instrumenti za merenje vibracija

Vibraciona olovka SKF Marlin 1-Pro TimeGroup TV-300

Page 16: Buka i Vibracije09

16

Instrumenti za merenje i analizu vibracija

Schenck BK Vibrotest 60 SKF Microlog GX-MX SPM Instrument Leonova Infinity

Page 17: Buka i Vibracije09

17

Instrumenti za merenje i analizu vibracija

PULSE Bruel & KjaerDLI Watchman DCX

DLI Engineering Corp.

MikroVibe SKF, Monarch Instrument

Page 18: Buka i Vibracije09

18

Vibracije i ljudsko telo

Simptomi izloženosti vibracijama koji su dominantni na učestalostima od 1 Hz do 20 Hz

Simptomi f [Hz]

Osećanje neugodnosti 4 - 9

Smetnje u glavi 13 - 20

Podrhtavanje donje vilice 6 - 8

Uticaj na govor 13 - 20

„Knedla u grlu“ 12 - 16

Bol u grudima 5 - 7

Bol u abdomenu 4 - 10

Nagon za mokrenjem 10 - 18

Povećan tonus mišića 13 - 20

Smetnje pri disanju 4 - 8

Kontrakcija mišća 4 - 9

Page 19: Buka i Vibracije09

19

Najzastupljeniji standardi koji sankcionišu fenomen vibracija, od značaja za praksu u oblasti zaštite su:

ISO 2631 odnosi se na vibracije celog tela ISO 5349 odnosi se na vibracije sistema šaka ruka ISO 8041 propisuje kako treba da bude projektovana

i klasifikovana merna oprema

Aktuelni ISO standardi propisuju dve metode za procenu izloženosti ljudskog tela vibracijama

Metoda odnosa Metoda merenja

Procena uticaja vibracija na organizam

Page 20: Buka i Vibracije09

20

Fizički koncept zvuka

U oblasti inženjerskih disciplina dominantna su tri aspekta interesovanja za zvuk kao fizičku pojavu

Zvuk kao sredstvo komunikacije Zvuk kao alat Zvuk kao buka

Page 21: Buka i Vibracije09

21

Zvuk u obliku govora predstavlja osnovno sredstvo međuljudske komunikacije. Govor nastaje kao rezultat kontrolisanog generisanja zvuka iz čovekovog vokalnog trakta.

Drugi oblik komunikacije zvukom je muzika kao oblik umetničkog izražavanja čoveka.

Zvuk se takođe koristi u oblasti komunikacija kao nosač informacija u obliku znakova upozorenja kao što su telefoni, automobilske sirene i sirene za uzbunu..

Fizički koncept zvuka

Page 22: Buka i Vibracije09

22

Zvuk kao aktivan alat podrazumeva korišćenje energije zvuka za izvršenje neke specifične operacije. Ultrazvučni aparati za čišćenje, Ultrazvučni aparati za zavarivanje, aparati za dijagnosticiranje.Zvuk kao pasivan alat podrazumeva korišćenje energije zvuka za otkrivanje pojave nekog događaja. Pregled stetoskopom, uređaji za detekciju curenja ventila u velikim cevnim sistemima, dijagnostika stanja mašinskog sistema i ocena kvaliteta proizvoda analizom zvuka.

Fizički koncept zvuka

Page 23: Buka i Vibracije09

23

Buka je svaki neželjen zvuk.

Buka ima iste karakteristike kao i zvuk, razlikuje se po tome što izaziva psihofizičke poremećaje (smeta, uznemirava ugrožava) i ima štetna dejstva za čoveka.

Buka je zvuk koji ometa uznemirava i oštećuje psiho-fiziološke funkcije organa ljudskog organizma.

Zvuk postaje buka tek onda kada se pojavi individua koju taj zvuk uznemirava.

Definicije zvuka i buke

Page 24: Buka i Vibracije09

24

Definicije zvuka i buke

Buka je zvuk koji ometa uznemirava i oštećuje psiho-fiziološke funkcije organa ljudskog organizma.

Page 25: Buka i Vibracije09

25

Izvori nastajanja zvuka

Zvučne oscilacije (zvuk) nastaju pod dejstvom spoljašnje sile koja izvodi iz ravnotežnog položaja čestice elastične sredine i podstiče ih na oscilatorno kretanje.

Mehanizmi nastajanja zvuka u nekoj elastičnoj stredini mogu biti različiti:

Vibracije površina krutih tela Prinudna pulsiranja vazdušne sredine Turbulencije u fluidima Brza termička dejstva

Page 26: Buka i Vibracije09

26

Kada izvor zvuka osciluje izaziva promene gustine u okruženju čime se generišu zvučni talasi.

Zvučni talas se može definisati kao poremećaj koji se prostire kroz elastičnu sredinu, prenoseći energiju sa jedne lokacije na drugu.

Zvučni talasi zavisno od sredine mogu se prostirati kao: Longitudinalni talasi Transverzalni talasi Fleksioni talasi Ekstenzioni talasi i Površinski talasi

Prostiranje zvuka

Page 27: Buka i Vibracije09

27

Karakteristične velićine zvučnih talasa

Osnovne veličine koje opisuju prirodu poremećaja u elastičnoj sredini i prostiranje zvučnih talasa:

Frekvencija oscilovanja f [Hz], odnosno period oscilovanja T [s]

Page 28: Buka i Vibracije09

28

Talasna dužina [m] (niži tonovi >, viši tonovi <) Brzina prostiranja zvučnih talasa c [m/s]

Karakteristične velićine zvučnih talasa

Page 29: Buka i Vibracije09

29

Energetske veličine

Zvučni pritisak kao veličina je mera deformacije sredine usled prostiranja zvučnih talasa. Kako se prostiranjem talasa prenosi i energija koju emituje izvor sa jednog na drugo mesto potrebno je kvantifikovati energetsko stanje:

Energija zvuka i gustina energije [J/m3] Intenzitet zvuka [W/m2] Zvučna snaga [J/s]

Najmanja amplituda promene pritiska koju ljudsko uho može da registruje je 20 Pa (oko 5000000000x manje od atmosf. p)

Page 30: Buka i Vibracije09

30

Intenzitet zvuka

Intenzitet zvuka opisuje pravac i količinu protoka zvučne energije kroz jedinicu površine u jedinici vremena, normalno na pravac talasnog fronata

I = dW/Sdt [W/m2]

Page 31: Buka i Vibracije09

31

Intenzitet zvuka, kao vektorska veličina pored količine opisuje i smer protoka zvučne energije, odnosno smer prostiranja zvučnih talasa.

Izvor zvuka zrači zvučnu snagu i kao rezultat toga, javlja se zvučni pritisak. Zvučna snaga uzrok a zvučni pritisak posledica

Intenzitet zvuka

Page 32: Buka i Vibracije09

32

Poznavajući intenzitet zvuka, može se odrediti energija koja se prenosi kroz određenu površinu. Skalarni proizvod vektora intenziteta i vektora površine ukazuje na potrebu uzimanja u obzir samo komponente intenziteta zvuka normalne na površinu koja obuhvata izvor zvuka.

Zvučna snaga

Page 33: Buka i Vibracije09

33

Najjednostavniji oblik zvučnog izvora je tačkasti izvor koji emituje zvučne talase podjednako u svim pravcima.Kao primer može se navesti buka zupčastih prenosnika, koji je kod mnogih saobraćajnih sistema pretežan izvor. Pojavu dinamičkih sila nije moguće sprečiti, moguće je samo prigušiti vibracije kod prenosa i emisije.

Izvori buke

Page 34: Buka i Vibracije09

34

TAČKASTI IZVOR LINIJSKI IZVOR

Tipovi izvora buke

Page 35: Buka i Vibracije09

35

TRAJNA BUKA

PERIODIČNA BUKA

IMPULSNA BUKA

NISKOFREKVENTNA BUKA

Tipovi buke

Page 36: Buka i Vibracije09

36

U zavisnosti od karaktera buke u vremenskom domenu, razlikuju se sledeći tipovi buke:

nepromenljiva buka – buka relativno konstantnog nivoa sa promenama do 5 dB

Tipovi buke

Page 37: Buka i Vibracije09

37

promenljiva buka – buka promenljivog nivoa sa promenama preko 5 dB

Tipovi buke

Page 38: Buka i Vibracije09

38

isprekidana buka – buka izvora koji radi u ciklusima gde nivo buke veoma brzo raste i opada.

Tipovi buke

Page 39: Buka i Vibracije09

39

Impulsna buka – buka udara ili eksplozije, buka kod koje se pojavljuje jedan ili više rastućih vrhova čije je trajanje manje od 1s.

Tipovi buke

Page 40: Buka i Vibracije09

40

U zavisnosti od karaktera buke u frekvencijskom domenu razlikuju se sledeći tipovi buke:

Širokopojasna buka – sa približno ravnomernom raspodelom zvučne energije u širem frekvencijskom opsegu

Uskopojasna buka – buka čija je zvučna energija sadržana u užem frekvencijskom opsegu

Tonalna buka – buka koja sadrži veći deo zvučne energije na diskretnim frekvencijama

Tipovi buke

Page 41: Buka i Vibracije09

41

Merenje i ocenjivanje buke

U zavisnosti od strukture, pre svega sistema za analizu signala, svi tipovi instrumenata se mogu podeliti u tri grupe:

Instrumenti za određivanje ukupnog nivoa buke Instrumenti za frekventnu analizu Kombinacija navedenih tipova

Page 42: Buka i Vibracije09

42

Postoji veoma širok dijapazon instrumenata za merenje parametara buke. U suštini svaki merni sistem sastoji se iz sledećih karika mernog lanca

Merni lanac

Page 43: Buka i Vibracije09

43

kondenzatorski mikrofon, pretpojačivač, sistem za analizu signala (težinski filtri, pojasni filtri, detektor) i displej instrumenta (koji može biti analogni i digitalni)

Osnovne komponente merača nivoa buke

Page 44: Buka i Vibracije09

44

Osnovne komponente merača nivoa buke

Kondenzatorski mikrofon konvertuje promene zvučnog pritiska u električni signal koji se zatim pojačava u pretpojačivaču.

Za frekventnu analizu akustičkih signala koriste se uglavnom pojasni filtri, tj. filtri propusnici opsega frekvencija. Postoje još NF filtri (filtri propusnici niskih frekvencija), VF (filtri propusnici visokih frekvencija) i filtri nepropusnici opsega frekvencija

Page 45: Buka i Vibracije09

45

Za frekventnu analizu akustičkih veličina najčešće se koriste oktavni (1/1) i tercni (1/3 oktave) filtri:

Oktavni (1/1) i tercni (1/3) filtri

Filtri

Page 46: Buka i Vibracije09

46

Frekventno dinamički opseg čujnosti

Frekvencijski opseg zvučnih signala koji generišu različiti izvori zvuka mogu se podeliti:

Infrazvuk, f < 20 Hz čujni zvuk 20 Hz < f < 20 kHz ultrazvuk f > k20 Hz

Page 47: Buka i Vibracije09

47

Dinamički opseg čujnosti

Page 48: Buka i Vibracije09

48

Nivo zvuka - buke

Osnovni razlozi za uvođenje nivoa zvuka/buke mogu se svrstati u sledeće grupe:

Veliki dinamički opseg čujnosti ljudskog uha, iznosi 10-12 W/m2 ( prag čujnosti) do 1 W/m2 (prag bola)

Linearna skala otežava uočavanje zvučnih događaja jer je mali broj uobičajenih zvučnih događaja na skali

Logaritamska priroda osetljivosti uha, zahteva prikazivanje veličina zvučnih događaja specifičnostima ljudskog uva

000000

202020201010

loglogloglogloglogv

v

a

a

p

p

W

W

I

IL

Page 49: Buka i Vibracije09

49

Logaritamska skala intenziteta zvuka

Mlazni motor na 25 m 140 dB(A)Mlazni avion na 100 m 130 dB(A)Rock&Roll koncert 120 dB(A)Pneumatski čekić 110 dB(A)Glodalo ili ravnalo 100 dB(A)Motorna testera 90 dB(A)Gust saobraćaj (kamioni) 80 dB(A)Kancelarija u kojoj radi 70 dB(A)Uobičajen razgovor 60 dB(A)Biblioteka 50 dB(A)Spavaća soba 40 dB(A)U šumi, daleko od naselja 30 dB(A)Šaputanje 20 dB(A)

Page 50: Buka i Vibracije09

50

Nivo buke u opštem slučaju predstavlja relativni odnos dve veličine ili određuju kao logaritamski odnos dve veličine.

n= log l1/l2 [bel] Zbog malih promena zvuka koje uho može da registruje

u cilju dobijanja finije podele logaritamske skale uzeta je deset puta manja jedinica decibel [dB]

n= log l1/l2 [dB]

Definicija nivoa zvuka - buke

Page 51: Buka i Vibracije09

51

•zvučni pritisak

•intenzitet zvuka

•zvučnu energiju

•ubrzanje čestica

•brzinu oscilovanja čestica

•pomeraj čestica

Pa50 102 p

2mW120 10 I

J120 10 W

260 10 sma

sm90 10 v

m120 10

Referentne vrednosti

Page 52: Buka i Vibracije09

52

Rezultujući nivo više izvora zvuka

Rezultujući nivo složenog nivoa Lr, koji potiče od više izvora zvuka, određuje se preko logaritma zbira intenziteta zvuka pojedinih komponenti ili zbira kvadrata zvučnog pritiska.

Ako je razlika dva nivoa veća od 10 dB onda je rezultujući nivo jednak većem nivou zvuka.

Rezultujući nivo može se odrediti logaritamskim sabiranjem nivoa zvuka pojedinih komponenti.

Page 53: Buka i Vibracije09

53

0

1

0

1010I

I

I

IL

n

ii

rr

loglog

20

1

2

20

2

log10log10p

p

p

pL

n

ii

rr

n

i

Lr

iL1

101010 log

Rezultujući nivo dva identična

izvora zvuka

Page 54: Buka i Vibracije09

54

Subjektivna jačina zvuka

Merenje objektivnog nivoa zvuka podrazumeva merenje efektivne vrednosti zvučnog pritiska. Frekventna karakteristika mernog sistema je u tom slučaju ravna u celom audio-frekventnom opsegu, tako da se merenjem objektivnog nivoa u dB ne dobijaju informacije o frekvencijskom sadržaju zvučnog signala. Za izračunavanje subjektivnog osećaja jačine zvuka uvedena je nova veličina – subjektivna jačina zvuka (nivo glasnosti)

[fon] Usvojeno je da je na 1000Hz subjektivna jačina zvuka ima istu vrednost kao i objektivan

[fon] = L [dB]

Page 55: Buka i Vibracije09

55

Decibelska skala ne može da služi za izračunavanje subjektivne jačine zvuka s obzirom na pomenute različite osetljivosti uha u zavisnosti od frekvencije.

fonap

p

I

IL

od

dlog20log100

I0 normiran intenzitet od 10-12 W/m2 kome odgovara 0 fona (približno granica čujnosti). Odgovarajuća amplituda pritiska pdo je normirana na 2*10-5 N/m2 = 2*10-4 bar (pri 20oC i 736 mmHg)

Subjektivna jačina zvuka

Page 56: Buka i Vibracije09

56

Tipični izvori zvuka i njihova pozicija na izofonskim linijama

Page 57: Buka i Vibracije09

57

Merenje subjektivne jačine zvuka u fonima podrazumeva da instrument za svaku jačinu zvuka ima frekventnu karakteristiku izvrnute izofonske linije koja odgovara datoj jačini zvuka. Na taj način dobio bi se veoma složen instrument. Iz tih razloga, na osnovu preporuka Međunarodne organizacije za standardizaciju, (IEC-International Elektrotehnical Commission) standardizovane su tri težinske krive, ili korekcione karakteristike: “A”, “B” i “C”.

Merenje subjektivnejačine zvuka

Page 58: Buka i Vibracije09

58

Težinska kriva daje pojedinim frekvencijama ili opsezima frekvencija veći ili manji značaj, odnosno “težinu”, usklađujući time dejstvo na čoveka sa osetljivošću organa sluha na zvuk. Standardizovane težinske krive dobijene su od izofonskih krivih invertovanjem oko frekvencije od 1000Hz:

težinska kriva “A” odgovara invertovanoj krivoj od 40 fona, težinska kriva “B” odgovara invertovanoj krivoj od 70 fona, težinska kriva “C” odgovara invertovanoj krivoj od 100 fona.

Merenje subjektivnog nivoa zvuka ostvaruje se samo jednom od predstavljenih krivih. Uz jedinicu mere upisuje se naziv krive: dB(A), [dB(B) ili dB(C).

Merenje subjektivnejačine zvuka

Page 59: Buka i Vibracije09

59

Merenje subjektivnejačine zvuka

Page 60: Buka i Vibracije09

60

Ocenjivanje buke

Poznavajući nivo i spektar buke, moguće je oceniti njeno štetno dejstvo ako se raspolaže kriterijumima za ocenu prihvatljivosti buke koji su obično dati u spektralnom obliku. Najčešće se koriste kriterijumi buke po Beraneku (NC - krive) i granične linije buke (N-krive). Stalno opadajući tok ovih linija ukazuje na činjenicu da više frekvencije imaju štetnije dejstvo na čoveka.

Page 61: Buka i Vibracije09

61 -10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

f [Hz]

L[d

B]

N-0

N-10

N-20

N-30N-40

N-50N-60

N-70N-80

N-90

N-100

N-110N-120

N-130

Granične linije buke N-krive

Ocenjivanje buke

Page 62: Buka i Vibracije09

62

Kriterijumi za procenu štetnog dejstva buke na čoveka u radnoj sredini definisani su u našoj zemlji Pravilnikom o merama i normativima zaštite na radu od buke u radnim prostorijama (Sl. glasnik RS broj 21/92). Štetno delovanje buke ocenjuje se na osnovu punog radnog vremena i u skladu sa normativima dozvoljenih nivoa buke. Upoređuje se dozvoljeni nivo buke na određenom radnom mestu ili u određenoj radnoj prostoriji, izražen u dB(A), sa izmerenim merodavnim nivoom buke u dB(A) na tom mestu ili u toj prostoriji.

Ocenjivanje buke

Page 63: Buka i Vibracije09

63

Dopušteni nivoi buke s obzirom na vrstu delatnosti

Page 64: Buka i Vibracije09

64

Na unutrašnje uho deluje kako buka preneta iz vazdušne sredine preko srednjeg uha, tako i vibracije, koje sa čvrste podloge, dodirom, preko tela i kostiju, dopiru do unutrašnjeg uha. U poslednje vreme se sve više uviđa veliki značaj koštanog prenosa zvuka, naročito u industriji i saobraćaju, i to kako čujnog, tako i nečujnog spektra buke.

Delovanje buke na čoveka

Page 65: Buka i Vibracije09

65

Mašine alatke predstavljaju veoma složene mašinske sisteme sa velikim brojem sklopova i elemenata koji imaju različita kretanja kako po obliku, tako i po brzinama. Uzroci nastanka buke i vibracija su mnogobrojni: neuravnotežene inercijalne sile obrtnih i translatornih masa, prekomerni zamori u sklopovima, bacanje kotrljajnih ležišta, promenljive sile trenja u kliznim spojevima, promene sile rezanja usled promene dubine rezanja usled nailaska alata na lokalno zadebljanje, tvrdo mesto, nedovoljna krutost elemenata i sklopova mašina itd.

Smanjenje štetnog uticaja buke i vibracija kod mašinskih sistema

Page 66: Buka i Vibracije09

66

Izolacija i prigušenje buke i vibracija na mašinama alatkama

Kod aktivne izolacije moraju se najpre odstraniti uzroci tj. unutrašnje pobude, dok je kod pasivnih potrebno eliminisati izvor spoljnih pobuda. Oba vida izolacije se efikasno rešavaju primenom pogodno odabranih načina oslanjanja:• Stabilan i krut temelj• Elastičan temelj• Elastični podmetači

Page 67: Buka i Vibracije09

67

Kruti temelj

Izolacija i prigušenje buke i vibracija na mašinama alatkama

Page 68: Buka i Vibracije09

68 Elastični temelj

Elastični podmetač

Izolacija i prigušenje buke i vibracija na mašinama alatkama

Page 69: Buka i Vibracije09

69

Izolacija i prigušenje buke i vibracija na mašinama alatkama

Količina armature u postolju mašine alatke zavisi od oblika postolja i namene mašine. Što je više armature, temelj postaje čvršći, ali se smanjuje prigušenje i povećava se cena izrade.

Page 70: Buka i Vibracije09

70

Stubna bušilica

Izolacija i prigušenje buke i vibracija na mašinama alatkama

Page 71: Buka i Vibracije09

71

OSOBINAMaterijal

Čelik LG Poilmerbeton

E-modul (kN/mm2) 210 105 30-40

Specifična masa (kg/mm2) 7.8 7.2 2.4-4.3

Zatezna čvrstoća (kN/mm2) 400 200 20-50

Pritisna čvrstoća (kN/mm2) 600 500 120-130

Specifična toplota (J/kgK) 460 590 800-1200

Koef. lin. topl. istezanja (m/mK)

11 10 12-20

Toplotna provodljivost (W/mK)

50 50 0.8-2.0

Faktor prigušenja 1 1.3 6-10

Karakteristike prigušenja pojedinih materijala

Page 72: Buka i Vibracije09

72

Buka i vibracije na poljoprivrednim mašinama i motornim vozilima

Najvažniji uzroci nastajanja buke i vibracija poljoprivrednih mašina su:

kretanje po neravnom terenu, rad pogonskog motora i transmisije i uticaj priključnog oruđa

Page 73: Buka i Vibracije09

73

Buka i vibracije na poljoprivrednim mašinama i motornim vozilima

Vibracije na traktoristu se prenose na tri osnovna načina:

preko sedišta, pri čemu se izazivaju vibracije celog tela traktoriste,

preko ručnih komandi i volana, pri čemu izazivaju lokalne vibracije ruku traktoriste,

preko poda kabine i nožnih komandi, pri čemu izazivaju lokalne vibracije nogu traktoriste.

Page 74: Buka i Vibracije09

74

Vibracije kojima je izložen traktorista mogu se smanjiti na nekoliko načina:– povećanjem mase traktora, odnosno sa povećanjem

opterećenja zadnje osovine traktora,– smanjenjem krutosti pneumatika traktora,– povećanjem prigušenja u pneumaticima traktora,– povećanjem ogibljenja mase sedišta,– smanjenjem krutosti sistema ogibljenja sedišta i– povećanjem prigušenja u sistemu ogibljenja sedišta.

Buka i vibracije na poljoprivrednim mašinama i motornim vozilima

Page 75: Buka i Vibracije09

75

Buka i vibracije na poljoprivrednim mašinama i motornim vozilima

Traktorsko sedište je jedno od rešenja za zaštitu traktoriste od vibracija. Princip te zaštite se sastoji u tome, što se između tela traktora i sedišta postavlja poseban sistem (amortizacije) ogibljenja radi redukcije vibracija. Postoji više tipova traktorskih sedišta: sedište sa oprugom, sedište sa oprugom i amortizerom, sedište sa pneumohidrauličnim ogibljenjem, sedište sa pneumatskim ogibljenjem i sedište sa aktivnim elektrohidrauličnim ogibljenjem.

Page 76: Buka i Vibracije09

76

1-vazdušni jastuk,2-dopunska komora, 3-prigušnica, 4-cevovod

Sedište sa pneumatskim ogibljenjem

Buka i vibracije na poljoprivrednim mašinama i motornim vozilima

Page 77: Buka i Vibracije09

77

Buka i vibracije na poljoprivrednim mašinama i motornim vozilima

Osnovna namena traktorske kabine je zaštita vozača od atmosferskih i klimatskih uticaja. Novije kabine predstavljaju posebne module, koji se često vezuju za traktor, i u tom slučaju dobro štite i od dejstva prašine i buke.Ukoliko se čvrsta veza između kabine i traktora zameni elastičnom (pasivnim ili aktivnim sistemom ogibljenja), tada se pored sniženja nivoa buke može postići i dobra zaštita od vibracija. Tako postoje kabine sa pasivnim sistemom ogibljenja i kabine sa aktivnim elektrohidrauličnim sistemom ogibljenja.

Page 78: Buka i Vibracije09

78

1-hidraulični cilindri, 2-kabina, 3-traktor, 4-regulatori, 5-servo-ventili, 6-akcelerometri

Elektrohidraulično ogibljenje traktorske kabine

Buka i vibracije na poljoprivrednim mašinama i motornim vozilima

Page 79: Buka i Vibracije09

79

Izvori unutrašnje buke su kod poljoprivrednih traktora mnogobrojni. Vazdušna buka nastaje usled: rada motora, usisavanja vazduha u motor, izduvavanja produkata sagorevanja iz motora, rada ventilatora za hlađenje motora, rada transmisije i rada hidrauličnog sistema traktora. Strukturalna buka traktora nastaje usled: vibracija izazvanih kretanjem traktora po neravnom terenu i vibracija motora, ventilatora za hlađenje motora i drugih delova. Motor je najznačajniji izvor buke poljoprivrednih traktora

Buka i vibracije na poljoprivrednim mašinama i motornim vozilima

Page 80: Buka i Vibracije09

80

1-buka motora, 2-buka ventilatora, 3-usisna buka, 4-izduvna buka, 5-buka hidraulike, 6-buka transmisije, 7-strukturalna buka

Izvori unutrašnje buke poljoprivrednih traktora

Buka i vibracije na poljoprivrednim mašinama i motornim vozilima

Page 81: Buka i Vibracije09

81

Smanjenjem intenziteta zvuka i vibracija na samom izvoru (aktivne mere).Smanjenjem vazdušne i strukturalne buke na putu njenog prenošenja i mesta prijema (pasivne mere). Najveću buku poljoprivrednih traktora izazvanu vibracijama stvaraju strukture koje imaju oblik tankih ploča-panela, kao što su poklopac motorskog prostora, blatobran, i naročito sama kabina. Izolacija kabine od dejstva vibracija se najbolje izvodi pomoću posebnih gumenih oslonaca, preko kojih se kabina vezuje za telo traktora.

Buka i vibracije na poljoprivrednim mašinama i motornim vozilima