Обоснование общих принципов проектирования комплексов средств по шумоглушению в лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях

ОБОСНОВАНИЕ ОБЩИХ ПРИНЦИПОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОМПЛЕКСОВ СРЕДСТВ ПО ШУМОГЛУШЕНИЮ В ЛЕСОПИЛЬНО-ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Черемных Н.Н., Петров А.Н.

Substantiation of general principles of complexes of means designing stifle in sawing and woodworking enterprises.

Одним из потребительских свойств оборудования лесопильно-деревообрабатывающего предприятия является уровень шума. Решение проблемы акустической модернизации оборудования отрасли началолсь в конце 60-х годов прошлого столетия. (УЛТИ, УкрНИИМОД, ЦНИИМОД, МЛТИ, ВНИИДМАШ) В настоящее время некоторые исследователи называют это «акустическим направлением экологической проблемы».

Снижение шума в местах его генерации (зоны перерезании волокон материала и взаимодействия инструмента с материалом), даже если бы удалось предсказать теоретически какие-то новые виды резания (скоростное сжатие в замкнутом, полузамкнутом пространстве, безопилочное резание при высоких пропилах, отработка режимов лазерного резания для массива древесины и т.д.) - более консервативный путь внедрения, чем рассматриваемые в данной работе предложения, т.к. это связано с большими изменениями и затратами в отрасли, к примеру, изменениями в инструментальном хозяйстве.

Решение задачи следует искать в рациональном компромиссе между совокупностью противоречивых требований, хотя бы в упрощенной постановке, когда учитываются хотя бы две характеристики: акустическая эффективность и, к примеру, усложнение конструкции.

Большая гамма оборудования отрасли проходного типа, т.е. создание полностью герметичной конструкции, в этом случае исключено, т.к. для входа-выхода обрабатываемых заготовок (во многих случаях разных поперечных сечений) необходимо иметь открытые окна - проемы-каналы. Они, даже в случае герметичной конструкции, будут являться основными путями распространения звуковых волн от зоны резания. Зачастую перед окончательной подачей заготовку в зону обработки, возможен поворот ее вокруг горизонтальной оси и даже частичный возврат назад. Необходимость визуального наблюдения за измерительно-базирующим приспособлениями, за работой рамных пил и узлов спичечных автоматов; наличие оградительных защитных устройств в зоне резания затрудняет, а зачастую, и исключает проведение работ по такому известному и широко распространенному пути, как локализация шума.

В условиях отрасли зачастую во многих случаях исключено использование звукопоглощающих материалов в общепринятом понимании из-за разбрасываемых рабочими инструментами и их креплениями кусковых отходов в зоне резания, из-за наличия «пескоструйного» эффекта опилок в зоне работы круг-

лых пил, присутствия засмаливания поверхности звукопоглотителя разлетающимися опилками и стружками.

Использование во многих наших конструкторских ситуациях скрытых резервов методов звукоизоляции (локализации) и звукопоглощения в конструировании оборудования - один из основных и проверенных нами рациональных методов в технической практике по акустической модернизации технологического оборудования отрасли. Эта тенденция продолжает просматриваться и в последнее десятилетие, когда, по нашим оценкам, исследователи и конструкторы оборудования и инструмента, в принципе, прошли весь цикл комплексных решений на пути от мест генерации шума до рабочих зон и селитебных территорий [1...5]. В частности сошлемся на японскую работу[6], где для целей кардинального улучшения шумовых характеристик оборудования используется весь комплекс известных составляющих шумопонижающих решений. Попутно отметим, что, к примеру, термин «капсулирование» ДВС, широко распространенный в настоящее время, звучал уже в апреле 1976 г. на днях науки и техники Австрии в СССР по проблемам шума автомобильных двигателей. Применительно к нашему оборудованию - это укрытие рабочих зон, встроенные звукоизолирующие ограждения.

Прошедшее проверкой-практикой конструирования и изготовления, направление в конструировании - дать оградительными устройствам режущих инструментов и рабочих зон шумозащитные функции - начало разрабатываться нами с момента внедрения легкого легкооткидывающегося кожуха для рабочей зоны пилы станка ЦА-2 в конце 1969 г., а подтверждение новизны предлагаемых технических решений зафиксировано нами в ряде серий изобретений.

Реализацию так называемых «встроенных» шумозащитных комплексов мы видим в станках ЦА-2А-2; Ц12Д-1; Ц8Д-8М; ряде рейсмусовых и четырёхсторонних строгальных.

Определенную надежду отрасль связывала с притоком научных сил из ВПК. Однако знакомство с работами [7.9] показывает, что нет до сих пор однослойных малошумных пил, отвечающих, по сравнению к примеру, с твердосплавными напаянными, требованиям ресурсосбережения [8]. Подробное цитирование работы [10] убеждает нас в том, что решить проблему снижения шума даже для круглой пилы в настоящее время не представляется возможным. Это лишний раз показывает актуальность рассматриваемого нами комплекса решений, направленных на совершенствование оборудования отрасли-снижение шума в зоне резания локальной и частичной звукоизоляцией, на пути распространения.

Литература.

1. Чурилин А.С., Матыцин Ю.А. Звукоизоляция д/о оборудования с помощью дифракционных решеток //Лесной журнал. - 1977. № 5. - с.96.99.

2. Логунов Л.Ф., Кудрявцев Ф.С. Звукоизолирующий кожух из унифицированных сборных элементов // Сборник ВНИИОТ «Безопасность и гигиена труда», 1988, М.: с. 102.105.

3. Шумозащитное ограждение // Патент Швейцарии № 681314. заявлено 18.04.90; опубликовано 26.02.93.

4. Капсулированный ДВС с турбонаддувом. // Патент Австрии № 393407. Заявлено 21.07.87; опубликовано 25.10.91.

5. Применение частичных акустических ограничений. Phillips Wayne G., Shdley John R., The design of partial enclosutes for noise control // Pollut. Eng. Techn. Ann Arbol, Mich., 1974. - с.186...190

6. Предотвращение шума машин. Абэ Тору, Тамака Тосимицу // Китай - но КЭНКЮ. Sci. Mach, 1984. - 36, № 9. - с. 1015.1019.

7. Семенов В.И. Высококачественные дереворежущие дисковые пилы с пластинами из твердого сплава // Деревообрабатывающая промышленность. - 1996. - № 1. - с. 5.7.

8. Горин С.В. Дисковая пила с пониженными вибрациями и шумоизлучение // Деревообрабатывающая промышленность. - 1997. - № 4. - с. 25.26.

9. Ресурсосберегающие тонкие круглые пилы (обзор) // М.: ВНИПИЭИлеспром, 1991. -60 с.

10. Шимани Р. Последние достижения в технологии пиления // Деревообрабатывающая промышленность. - 1993. № 2. - с. 27.29.