Моделирование процесса формирования вибрационного нагружения рабочего места оператора промышленного трактора

Контроль выполнения нормативных требований по виброзащите операторов проводится на стадии сертификационных испытаний новых и модернизируемых изделий, когда доводочные мероприятия связаны со значительными временными и материальными затратами. Обоснована возможность применения расчетно-экспериментальной методики, позволяющей на этапе проектных работ определять уровень и частотный состав потенциально опасных источников вибрации, создавать компьютерные модели системы «источник - корпус - кабина - виброзащитное кресло - оператор» и путем параметрического прогнозирования разрабатывать предложения по выполнению нормативных требований. В качестве примера рассмотрена задача о вибрации в низкочастотном диапазоне 2-14 Гц вследствие процесса перекатывания опорных катков по гусеничной цепи, лежащей на податливом грунтовом основании. По данным медико-биологических исследований, в этом интервале находятся резонансные частоты важных частей тела человека, что в виде предельных значений ускорений отображено в санитарных нормах. На основе анализа результатов натурных испытаний кинематическое воздействие на корпус трактора со стороны опорных катков представлено в виде стационарных узкополосных случайных процессов. Математическая модель системы описана комплексом дифференциальных уравнений со случайными входными процессами. Для ее реализации применены методы статистической динамики. Результаты моделирования представлены в виде комплекса передаточных функций. Они отображают распределение резонансных частот угловых и вертикальных колебаний отдельных элементов системы, а также функций спектральных плотностей. Эти результаты позволяют получать количественные оценки в виде средних квадратических значений выходных процессов. Применение данного подхода позволяет на стадиях проектирования и испытания опытных образцов дорожно-строительной техники решать вопросы виброзащиты оператора путем отстройки системы «ходовая часть - корпус - кабина - виброзащитное кресло» от резонансных явлений, а также введением ряда конструкторских решений.

гусеничный движитель, опорная ветвь, случайный процесс, математическая модель, передаточные функции, спектральная плотность