Вибрация, шумы

Одним из источников транспортного дискомфорта (для водителя и пассажиров) являются колебания и вибрации, возникающие в процессе движения автомобиля. Они рассматриваются в рамках группового свойства – плавности хода.

При движении автомобиля возникают колебания, обусловленные не­уравновешенными силовыми воздействиями в узлах и агрегатах автомо­биля, а также внешним переменным воздействием от неровностей дорож­ного покрытия. Эти колебания передаются на кузов автомобиля и через дорожное покрытие и грунт– на элементы придорожного пространства. Воздействие вибраций можно рассматривать по аналогии с шумом в двух аспектах: воздействие на водителя и пассажиров автомобиля и воздейст­вие на окружающие объекты.

По способу передачи на человека различают общую и локальную виб­рации. Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека и вызывает сотрясение всего организма, локальная вибрация передается через руки человека. Водитель автомоби­ля одновременно подвергается воздействию общей и локальной вибра­ции, а пассажир и пешеход, находящийся рядом с проезжей частью, – общей.

Оценка плавности хода связана с наличием частотной и амплитудной чувствительности различных органов человека, особенно при экстремальных виброускорениях во время движения автомобиля. Согласно нормативным документам экспериментально оцениваются значения вертикальных, продольных и поперечных виброускорений, которые сопоставляются с техническими нормами для каждого вида АТС.

Нормы общей вибрации установлены в октавных диапазонах со среднегеометри­ческими частотами 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 Гц, а локальной вибрации – 16; 32;63; 125; 250; 500; 1000 Гц. В автомобиле вибрации низкой частоты возникают при взаимодействии колес с дорогой, и параметры колебаний являются случайными. Уровень вибрации в основном определяется скоростью движения, ровностью до­рожного покрытия, конструктивными особенностями подвески автомобиля и его техническим состоянием. Колебания автомобиля по всем параметрам близки к параметрам колебаний отдельных органов человека, поэтому виб­рация оказывает отрицательное влияние на те органы человека, частоты колебаний которых совпадают с частотой вибрации автомобиля.

При проектировании подвески автомобиля стараются обеспечить та­кую плавность хода, при которой уровни вибрации не превышают порога снижения комфортности или порога производительности труда, а частота колебаний кузова находится в диапазоне 1,5... 2,5 Гц. Наименьший уровень вибрации, источником которой является взаи­модействие колес с дорогой, наблюдается при размещении водителя и пассажиров внутри автомобиля на площади, ограниченной колесной ба­зой. Такое размещение принято практически для всех легковых автомо­билей. Для водителей грузовых автомобилей с компоновкой кабины над двигателем и автобусов вагонного типа необходимо применение сиденья с подрессориванием.

Вибрации, возникающие при движении автомобиля, не только воздей­ствуют на водителя и пассажиров, но и передаются через дорожное по­крытие в окружающее пространство. Исследования показывают, что они могут превышать допустимый для человека уровень на удалении от про­езжей части до 10 м. Для предотвращения воздействия вибрации на организм человека применяются различные виброгасительные и демпфирующие устройства (амортизаторы, демпферы, рессоры, пружины и т.д.).

Наиболее сильно влияет на психологическое состояние человека шумовое воздействие. Шум – всякие нежелательные, неприятные звуковые колебания, беспорядочно изменяющиеся во времени. Звуковые колебания – акустические колебания, лежащие в диапазоне частот от 16 Гц до 22 кГц.

Различают четыре вида воздействия шума:

1) раздражающее воздействие (шумовые всплески, переменное акустическое воздействие в сочетании с шумом постоянного уровня и громкие звуки);

2) снижение самообладания (предъявление жалоб и претензий к объектам и субъектам повышенных шумовых воздействий);

3) воздействие шума на характер принимаемых решений, что важно, например, для водителя при быстрой смене обстановки в городских условиях движения;

4) воздействие шума на внимание в процессе длительной работы с учетом наличия корреляции уровня шума с вероятностью совершения ДТП.

При регламентировании показателей шума АТС учитывают особенности слухового восприятия шума человеком, которое не совпадает с результатами измерений, a также наличие синергетического эффекта при одновременном воздействии на организм человека шума, вибраций, температур, газов в салоне. Основными источниками внешнего шума являются автотранспорт, а также некоторые виды производства и строительство. Установлено, что интенсивность шума (в дБА) составляет:

легкового автомобиля – от 70–80;

автобуса – от 80–85;

грузового автомобиля – от 80–90;

мотоцикла – от 90–95.

Автомобильные средства по интенсивности шума различаются довольно резко. К самым шумным относятся грузовые автомобили с дизельным двигателем (90–95дБА), к самым «тихим» – легковые автомобили высоких классов (65–70 дБА). Источником шума на автомобиле являются двигатель, коробка передач, ведущий мост, вентилятор, выхлопная труба, всасывающий трубопровод, шины. При скорости движения до 70–80 км/ч под нагрузкой основным источником шума на автомобиле оказывается двигатель. За пределами указанных скоростей главный шум производят шины. Когда нагрузка сбрасывается, наиболее интенсивный шум вызывается также шинами. Таким образом, транспортные средства являются источниками прежде всего внешних шумов, беспокоящих всех людей, находящихся в пределах их (шумов) досягаемости.

Уже много лет осуществляется нормирование транспортных шумов. Выработаны международные нормы, определяющие уровни шума, производимые автомобильными транспортными средствами. Максимально допустимые уровни шума составляют: для легковых автомобилей – 80 дБА, для автобусов и грузовых автомобилей в зависимости от массы и вместимости – соответственно от 81 до 85 и от 81 до 88 дБА.

В условиях акустического дискомфорта по уровню автотранспортного шума проживает не менее 12,5 млн городских жителей РФ.

Дата добавления: 2013-12-12