Совершенствование конструкции амортизаторов кабин строительных машин для снижения вибронагруженности оператора

Аннотация

Вибронагруженность операторов строительных машин представляет серьезную проблему для обеспечения комфорта труда и производственной безопасности. Современные амортизаторы кабин не в полной мере обеспечивают эффективную защиту от динамических воздействий, возникающих при работе тяжелой техники. Целью исследования является разработка усовершенствованной конструкции амортизационной системы кабин строительных машин с повышенными виброзащитными характеристиками. Методика исследования включала экспериментальное измерение вибрационных параметров на операторских местах различных типов строительной техники, математическое моделирование динамических процессов в амортизационных системах, разработку и тестирование опытных образцов улучшенных амортизаторов. Исследование выполнено на базе 47 единиц строительной техники различных классов с использованием трехосевых акселерометров РСВ Piezotronics и системы анализа Siemens LMS Scadas. Установлено, что применение гидропневматических амортизаторов с адаптивной системой управления демпфированием обеспечивает снижение среднеквадратичных значений ускорений в кабине на 68,4% по сравнению с традиционными пассивными системами. Эффективность виброзащиты в диапазоне частот 1-8 Гц повышается на 71,2%, что соответствует снижению эквивалентной дозы вибрации с 2,8 до 0,8 м/с². Разработанная конструкция магнитореологического амортизатора с системой итеративного обучения показала возможность автоматической адаптации к изменяющимся условиям эксплуатации с коэффициентом эффективности 0,89. Теоретическая значимость работы состоит в развитии методологии проектирования интеллектуальных амортизационных систем для мобильной техники. Практическая ценность заключается в создании технических решений, позволяющих значительно улучшить условия труда операторов и снизить риски развития профессиональных заболеваний. Результаты исследования открывают перспективы внедрения адаптивных систем виброзащиты в серийное производство строительных машин нового поколения.