Распределение вибраций по несущей системе станков при шарико-стержневом упрочнении узлов колесных пар

Введение. Звуковое поле в рабочей зоне операторов оборудования (в частности, при шарико-стержневом упрочнении узлов колесных пар) формируется одновременным излучением звуковой энергии из двух источников. Первый: акустическая подсистема «упрочняемая заготовка - упрочнитель». Второй: все элементы несущей системы станков - в частности, корпуса шпиндельных бабок, станины и т. д. При измерении уровней звукового давления определить вклад каждого отдельного источника практически невозможно, поэтому необходимо провести экспериментальные исследования распределения вибраций по всей несущей системе станка - как на холостом ходу, так и при реализации технологического процесса. Материалы и методы. Измерения уровней вибраций проводились при определенных технологических операциях. Обработка поверхностей катания выполнялась на колёсотокарном станке, на котором вместо режущего инструмента устанавливались шарико-стержневые упрочнители. Упрочнение посадочных поверхностей осей колесных пар выполнялось на специальном осетокарном станке, на котором вместо резцов устанавливались шарико-стержневые упрочнители. Упрочнение посадочной поверхности колеса выполнялось на токарно-карусельном станке. Во всех этих случаях измерялись октавные уровни вибрации на холостом ходу и в процессе упрочнения. Сравнение спектров вибраций со спектрами шума позволяет косвенно определить долевой вклад элементов несущей системы станка в звуковое поле на рабочих местах операторов. Результаты исследования. Цель исследований, результаты которых приведены в данной статье, заключалась в изучении закономерностей распределения уровней вибрации по элементам несущих систем оборудования шарико-стержневого упрочнения колесных пар. Качественная оценка долевого вклада каждого источника (упрочняемая деталь, упрочнитель и элементы несущей системы) может быть выполнена на основе сравнения спектров шума и вибрации. Измерения проводились на трех типах станков: специальном колёсотокарном, на котором упрочняется поверхность катания; специальном осетокарном, на котором упрочняется посадочная поверхность оси колесной пары; токарно-карусельном, на котором упрочняется отверстие колеса. Обсуждения и заключение. Результаты измерений вибраций показали, что интенсивность звукового излучения элементов несущей системы станков не создает превышений над санитарными нормами шума. Таким образом, разработка системы шумовиброзащиты может быть ограничена подсистемой «упрочняемая заготовка - упрочнитель».

вибрация, шарико-стержневое упрочнение, колесные пары, vibration, ball-rod hardening, wheelpairs

1. Шумомеры. Часть 1. Технические требования : ГОСТ 17187-2010 [Электронный ресурс] / ГОСТы, СНиПы, СанПиНы и др. Образовательный ресурс. - Режим доступа: http://www.g-ost.ru/51675.html (дата обращения: 12.10.17).

2. Об утверждении Методики проведения специальной оценки условий труда, Классификатора вредных и (или) опасных производственных факторов, формы отчета о проведении специальной оценки условий труда и инструкции по ее заполнению : Приказ Министерства труда и социальной защиты РФ от 24 января 2014 г. № 33н [Электронный ресурс] / Министерство труда и социальной защиты Российской Федерации. - Режим доступа: http://www.rosmintrud.ru/docs/mintrud/orders/170.html (дата обращения: 12.10.17).

3. Акустика. Измерения шума для оценки его воздействия на человека. Метод измерений на рабочих местах : Национальный стандарт РФ ГОСТ Р ИСО 9612-2013 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Москва : Стандартинформ, 2014. - 42 с.

4. Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 54500.3-2011/ Руководство ИСОМЭК 98-3:2008. Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Москва : Стандартинформ, 2012. - 76 с.

5. О специальной оценке условий труда : федер. закон [Электронный ресурс] / Государственная Дума ; Совет Федерации. - Режим доступа: http://www.rg.ru/2013/ 12/30/ocenka-dok.html (дата обращения: 12.10.17).

6. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки : СН 2.2.4/2.1.8.562-96 [Электронный ресурс] / Госкомсанэпиднадзор РФ. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/901703278.html (дата обращения: 12.10.17).

7. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий : СН 2.2.4/2.1.8.566-96 [Электронный ресурс] / Госкомсанэпиднадзор РФ. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/90170328.html (дата обращения: 12.10.17).

8. Инфразвук на рабочих местах, в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки : СН 2.2.4/2.1.8.566-96 [Электронный ресурс] / Госкомсанэпиднадзор РФ. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200029239.html (дата обращения: 12.10.17).

9. Чукарин, А. Н. Улучшение условий труда операторов высокоскоростных прутковых токарных станков за счет снижения шума / А. Н. Чукарин, В. А. Минко, Т. А. Финоченко. - Ростов-на-Дону. - Изд. центр ДГТУ, 2012. - 140 с.

10. Стуженко, Н. И. Экспериментальные исследования спектров шума процесса шарико-стержневого упрочнения узлов колесных пар / Н. И. Стуженко // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2017. - № 1 (88). - С. 92-98.