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.
The vibration load of construction machinery operators is a serious problem for ensuring work comfort and industrial safety. Modern cabin shock absorbers do not fully provide effective protection against the dynamic impacts that occur during the operation of heavy machinery. The aim of the research is to develop an improved design of the damping system for construction machinery cabins with enhanced vibration protection characteristics. The research methodology included experimental measurement of vibration parameters at operator sites of various types of construction equipment, mathematical modeling of dynamic processes in shock absorption systems, development and testing of prototypes of improved shock absorbers. The study was performed on the basis of 47 units of construction equipment of various classes using three-axis accelerometers PCB Piezotronics and the analysis system Siemens LMS Scadas. It has been found that the use of hydropneumatic shock absorbers with an adaptive damping control system reduces the RMS values of acceleration in the cabin by 68,4% compared with traditional passive systems, The effectiveness of vibration protection in the frequency range 1-8 Hz increases by 71,2%, which corresponds to a decrease in the equivalent dose of vibration from 2,8 to $0,8~m/s2$ The developed design of a magnetorheological shock absorber with an iterative learning system has shown the possibility of automatic adaptation to changing operating conditions with an efficiency factor of 0.89. The theoretical significance of the work lies in the development of a methodology for designing intelligent shock absorption systems for mobile equipment. The practical value lies in the creation of technical solutions that can significantly improve the working conditions of operators and reduce the risk of occupational diseases. The results of the study open up prospects for the introduction of adaptive vibration protection systems into the mass production of new generation construction machines.