Кабина транспортного средства Советский патент 1981 года по МПК B62D33/06 

Изобретение относится к транспорт ному машиностроению и может быть использовано, например, в самоходных сельскохозяйственных машинах. При проектировании кабины большое внимание уделяется созданию комфортных условий труда водителей, которые в значительной степени определяются уровнями шума, вибрацией и состоя нием микроклимата в кабине. Шум в кабине определяют три составляющие: структурная, передающая от источников шума через элементы конструкции машины, энергия потока звукового дав ления , проникающая в кабину от источников шума, через воздушное пространство, окружающее кабину и реверберация - шум, проникающий в кабину и многократно отражающийся от внутренних ее стенок. Для уменьшения влияния структурной составляющей применяют виброизоляторы разных типов, для уменьшения влияния энергии потока звукового давления - различные звуковиброизоляционные и поглощакицие материалы, снижение реверберации осуществляют отделочными материалами. Исследованиями установлено, что энергия потока звукового давления и реверберация достигают 70-75%, поэтому уровень шума в кабине в значительной степени определяется свойствами звуковиброизоляционных и поглощающих материалов. Состояние микроклимата в кабине с ественно определяют свойства теплоизоляционных материалов, которые летом препятствуют проникновению в кабину тепловой энергии и солнечной радиации, а зимой - теплоотдаче в окружающую среду. Поэтому представляет интерес создание комбинированной звуковибротеплоиз.оляции, обеспечивающей комфортные условия труда водителя. Известна кабина транспортного средства, в которой в качестве звукотеплоизоляционного материала использован поролон t. Недостатками этой кабины являются неудовлетворительное гашение структурного шума, неприспособленность к подавлению реверберации, неудовлетворительное качество интерьера кабины. Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности является ка бина транспортного средства, содержа щая каркас с несущими элементами, за крепленную на нем обшивку, эвуковибротеплоизоляционные прокладки, установленные на каркасе, и перфорирован ную декоративную панель, разме.щеннун внутри кабины 2 . К недостаткам известной кабины от носятся неудовлетворительная низкочастотная изоляция, недостаточная приспособлекность для подавления реверберацш, неудовлетворительная теплоизоляция. Цель изобретений повышение комфортабельности кабины и упучшенне условий труда водителя путем снижения уровня шума в кабине. Указанная цель достигается тем что звуковибротеплоизолй Д1 оашйе прокладки выполнены из слоев внбродем« фирующего материала на битумной осно ве и пористого звукопоглощающаго материала, а декоративная панель выпол нена перфорированной, причем несущие элементы каркаса связаны с обшивкой образуя ниши, в которых установлены последовательно указанные слон и пер форированная декоратмвпая панель, а между последней и слоем пористого звукопоглощагячего материала абразован воздушный зазор. Кроме того, соотношение тохидин слоев вибродемпфиругащего материала, пористого звутсопоглощакидего материала, воздушного зазора и декоративной панели составляет 2:20:5:4. Причем соотношение диаметра отверстий и шага перфорации декоративной панели составляет :6. На фиг, 1 изображена кабина, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - график обоснования эффективности вибродемпфирукетих прокладок на битумной основе различной толщины; на фиг. 4 - график обос нования эффективности толщины слоя пористого звукопоглощающего материала, например пенополиуретана; на 2 5 - график выбора оптимального воздушного зазора между пенополиуретаном и декоративной плитой; на фиг. 6 - график выбора оптимального диаметра отверстий перфорации декоративной плиты; на фиг. 7 - график выбора пгага перфорации декоративной плиты, на фиг. 8 - график суммарной эффективности звукоизоляции кабины. Кабина (фиг. и 2) представляет собой металлический штампосварный каркас, состоящий из несущих профильных элементов 1 определенного сечения, покрытых снаружи тонколистовой стальной обшивкой 2, с дверью 3, остеклением 4. Несущие профили 1 и обшивка 2 сварены между собой таким образом, что на каждой внутренней стенке кабины образованы ниши А. В каждой из этих ниш установлены вибродемпфирующая прокладка 5 на битумной основе и закреплена к обшивKe 2. На вибродемнфирующую прокладку 5 установлена прокладка 6 из пористого звукопоглощающего материала, например пенополиуретана, и жестко закреплена на ней. Сверху пенополиуретана с воздушным зазором Б устанавливается декоративная панель, например древесно-волокнистая плита 7 с перфорацией В. Опорами для плиты служат уголки 8, расположенные по периметру нгап А. Плита 7 прикреплена к уголкам 8 посредством крепежных элементов, например винтов 9. Оптимальное соотношение толщин аибродемпфирукяцей прокладки 5, пенополиуретана 6, воздушного зазора Б и декоративной перфорированной древесно-Болокнистой плиты 7 составляет 2:20:5:4, а соотношение диаметра отверстий перфорации В и шага перфорации на плите 7 составляет 1:6. Вибродемпфируклцие прокладки 5 на битумной основе обладают высокой степенью вязкости и эффективно гасят низкочастотные колебания общивки 2 каркаса, источником которых является, в основном, структурная составляющая шума, Вибродемпфирующие прокладки, кроме того, частично выполняют функции теплоизоляции. Прокладки 6 из пенополиуретана эффективно гасят высокочастотные колебания воздуха, источником которых является энергия потока звукового давления. Пенополиуретан одновременно является надежным теплоизолятором благодаря высокой 5 пористости, изолированной с двух сторон тонкой оплавленной пленкой пенополиуретана.Декоративная перфорированная древесно-волокнистая пли та 7 является хорошим гасителем колебаний. Перфорация Б, вьтолненная в плит 7, совместно с воздушным зазором Б и эластичной поверхностью пенополиуретана хорошо гасит реверберацию, поскольку шум, отраженный от внутренних элементов, проникает в воздушный зазор Б через перфорацию В, где гасится эластичной поверхностью прокладки 6 из пенополиуретана и резонаторами, состоящими из перфора ции В плиты 7 с воэдушшж зазором Б Лицевая сторона плиты 7 гладкая и покрыта эмалями, что делает плиту практичным декоративньм элементом. Наличие нивш А повышает эффективность звуковибрбтеплоизоляции, обес печивая высокое качество сборки, улучшает интерьер кабишл и компактность звуковибротеплоизоляционной панели. При выборе оптимальной толщины вибродемпфирующей прокладки исследо вания проводились на кабинах с указанной пр9кладкой различной толщины например, 1, 2 и 6 мм. Как видно из графика (фиг.З) про кладка толщиной 1 мм уступает по эф фективности прокладкам толщиной 2 и 6 мм, однако увеличение толщины вибродемпфирующей прокладки с 2 до 6 мм практически не влияет на уровень щума в кабине. Экономически це лесообразно использовать прокладку толщиной 2 мм, исходя из минимально необходимой ее толщины.. При выборе оптимальной толщины слоя пенополиуретана (фиг.4) исследования проводились на кабине, обли цованной пенополиуретаном толщиной 10, 20 и 40 мм. Как видно из графика, пенополиуретан толщиной 10 мм обеспечивает снижение уровня шума в кабине на 1 ,5-3 дБ по всему иссле дуемому спектру, толщиной 20-40 мм обеспечивает эффективность на средних и высоких частотах 5-7 дБ, причем на частотах 500-1000 Гц, лимитируемых для сельскохозяйственных машин, пенополиуретан толщиной 20 мм дает лучший результат. Кроме того, при толщине пенополиуретана 20 мм уменьшается толшина набора п 2 нели, что важно для сохранения пространства кабины. На графике, представленном на фиг.5, приведены кривые влияния воздушного зазора между декоративной перфорированной панелью из древесно-волокнистой плиты и пенополиуретановой прокладкой на гашение реверберации в кабине. Величина воздушного зазора выбиралась из условия соизмеримости воздушного зазора с длиной перфорационного отверстия. Из графика видно, что наибольший эффект гашения реверберации в кабине достигнут при величине воздушного зазора 5 мм. В процессе исследований гашения реверберации в кабине изучена зависимость общей эффективной массы перфорированной декоративной древесноволокнистой панели (т) от диаметра перфорации (d) (фиг.6). Из графика видно. Что диаметр перфорации 4 мм обеспечивает; эффективное гашение реверберации за счет массы присоединенного воздуха и стойкость пуансонов пробивного инструмента в процессе изготовления перфорации. Выбор отношения диаметра отверстий перфорации (d) декоративной древесно-волокнистой плиты к шагу перфорации (h) сделан на основе проведенных исследований зависимости об,щей эффективной массы перфорирован- ной плиты (т) от шага перфорации (h) (фиг.7). На представленном графике видно, что с увеличением шага перфорации общая эффективная масса перфорированной панели увеличиваете (за счет роста массы панели), но присоединенная масса воздуха перфорированной панели и количество отверстий на единицу площади уменьшается, что приводит к уменьшению гашения реверберации. Исходя из результатов, приведенных на графиках фиг.6 и 7, выбрано соотношение диаметра перфорации к шагу перфорации 1:6, обеспечивающее максимальное гашение реверберации На графике фиг.8 представлена суммарная эффективность звукоизоляции кабины, имеющей надежную звуковибротеплоизоляцию. Предлагаемая кабина не только удовлетворяет требованиям стандартов и санитарных норм, но и имеет запас 7 по звуковибронзоляции на всех стандартных частотах. Формула изобретения 1. Кабина транспортного средства содержащая каркас с несущими элементами, закрепленную на нем обшивку, звуковибротеплоизоляционные прокладки, установленные на каркасе, и перфорированную декоративную панель, размещенную внутри кабины, отличающаяся тем, что, с целью повышения комфортабельности кабины и улучшения условий труда водителя путем снижения уровня шума в кабине звуковибротеплоизоляционные прокладки вьшолнены из слоев вибродемпфирую щего материала на битумной основе н пористого звукопоглощающего мате Жала, а декоративная панель выполнена перфорированной, причем несущие элементы каркаса связаны с обшивкой образуя ниши, в которых установлены последовательно указанные слои и пер и форнрованнпя Дб:к()1);ггн1 н 1л наиелГ), а меткду последи -11 и IJKICM пористого звукопоглощающего материала образован воздушный заги)р. 2. Кабина но п.1, отличающаяся тем, что соотношение толщин слоев вибродемпфирующего материала, пористого звукопоглощающего материала, возд 1иного зазора и декоративной панели составляет соответственно 2:20:5:4. 3. Кабина по п.1, о тли чающая с я тем, что соотношение диаметра отверстий и шага перфорации декоративной панели составляет 1:6. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №501919, кл. В 62 D 33/06, 1973. 2.Чертеж Кабина транспортного средства. Weimarkombinet, калькодержатель - народное предприятие ГДР VEB Landmaschinenbau Rotes Banner Dodeln, Betrieb - des VEB Weimarkombinat. ГДР, 1973 прототип .

iZ5 W fOOO ZOffO ifSDO

бмм

f

фигЪ

uL,db

Фиг.Ч&L. вВ

.

т

f, Г 14

/

ULd6

63 1К t50 saewKims aoBm /,/v

фиг 7

I

фиг 9