Annotation:
Hydraulic drive is widely used in modern process equipment for various functional purposes. One of the main factors affecting occupational safety is the risk of accidents associated with the destruction of pipelines. Vibrations and noise occurring in the pipes can indicate hidden defects, corrosion, or improper operation. Geometrical parameters of metal pipelines determine a cylinder of limited length as a source of sound energy emission. The study considers acoustic models of noise sources that allow for theoretical calculations of spectral sound pressure levels of the above-mentioned sources and the general noise-caused discomfort already at the design stage and proposes measures to reduce it. Reducing the noise of hydraulic systems is a prioritized problem in terms of occupational safety and the improvement of comfort of process equipment operators. The acoustic models and analysis methods proposed help to make significant progress in solving the problem and facilitate the development of quieter and more efficient machines.
References:
1. Чукарин А.Н. Теория и методы акустических расчетов и проектирования технологических машин для механической обработки. Ростов-н/Д: Изд. центр ДГТУ, 2005. 151 с.
Chukarin A.N. Theory and methods of acoustic calculations and designing process equipment for mechanical treatment. Rostov-na-Donu: Izd. tsentr DGTU, 2004. 152 р. (In Russ.).
2. Прокофьев А.Б., Шахматов Е.В. Моделирование виброакустических процессов в трубопроводных системах. Самара: Изд-во СГАУ, 2008. 167 с.
Prokofev A.B., Shakhmatov E.V. Modelling vibroacoustic processes in pipeline systems. Samara: Izd-vo SGAU, 2008. 167 р. (In Russ.).
3. Шахматов Е.В. Комплексное решение проблем динамики и виброакустики машин // Journal of Dynamics and Vibroacoustics. 2014. № 2. С. 4–12.
Shakhmatov E.V. Comprehensive solution of machine dynamics and vibroacoustics problems. Journal of Dynamics and Vibroacoustics. 2014. № 2. рр. 4–12. (In Russ.).
4. Никифоров А.С. Акустическое проектирование судовых конструкций: справ. Л.: Судостроение, 1990. 200 с.
Nikiforov A.S. Acoustic design of ship structures: reference book. Leningrad: Sudostroenie, 1990. 200 р. (In Russ.).
5. Расчеты на прочность в машиностроении / под ред. С.Д. Пономарева. В 3 т. Т. 1. Теоретические основы и экспериментальные методы. М.: Машгиз, 1966. 884 с.
Ponomarev S.D. Strength calculations in mechanical engineering. In 3 volumes. Vol. 1. Theoretical basics and experimental methods. Мoscow: Mashgiz, 1956. 884 p. (In Russ.).
6. Хаймович Е.М. Снижение шума гидроприводов металлорежущих станков // Станки и инструменты. 1979. № 10. С. 21–24.
Khaymovich E.M. Reducing the noise of hydraulic drives of metal-cutting machines. Stanki i instrumenty = Machines and Tooling. 1979. № 10. pp. 21–24. (In Russ.).
7. Khudayarov B.A., Turaev F.Z. Mathematical simulation of nonlinear oscillations of viscoelastic pipelines conveying fluid. Applied Mathematical Modelling. 2019. Vol. 66. pp. 662–679. DOI: 10.1016/j.apm.2018.10.008
8. Худаяров Б.А., Кучаров О.Р. Моделирование вибрации трубопровода на основе теории балки Тимошенко // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2020. Т. 51. С. 63–71. DOI: 10.17223/19988605/51/7
Khudayarov B.A., Kucharov O.R. Modeling of vibration of a pipeline on the theory of Timoshenko. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie vychislitelnaja tehnika i informatika = Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2020. Vol. 51. рр. 63–71. (In Russ.). DOI 10.17223/19988605/51/7
9. Шахматов Е.В., Прокофьев А.Б. Виброакустическая модель прямолинейного неоднородного трубопровода при его силовом возбуждении пульсациями рабочей жидкости // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2000. Т. 2. № 1. С. 135–140.
Shakhmatov E.V., Prokofev A.B. Vibroacoustical model of straight nonuniform pipeline under force excitement by working fluid pulsation. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk = Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2000. Vol. 2. № 1. pp. 135–140. (In Russ.).
10. Zemskov A.V., Tarlakovskii D.V., Faykin G.M. Unsteady bending of the orthotropic cantilever Bernoulli-Euler beam with the relaxation of diffusion fluxes. Zeitschrift fur Angewandte Mathematik und Mechanik. 2022. Vol. 102. Iss. 10. DOI: 10.1002/zamm.202100107
11. Afanasieva O.A., Zemskov A.V. Unsteady elastic-diffusion oscillations of a simply supported Kirchhoff plate under the distributed transverse load action. Proceedings of the Third International Conference on Theoretical, Applied and Experimental Mechanics. Ser. Structural Integrity. 2020. Vol. 16. рр. 181–186. DOI: 10.1007/978-3-030-47883-4_34
12. Chukarin A.N., Fedenko A.A., Shashurin A.E., Vasilyeva V.K. Regression analysis of the coefficients of vibration energy losses in gas-discharge systems of power plants. Akustika. 2021. Vol. 41. рр. 115–118. DOI: 10.36336/Akustika202141115
13. Ryzhov S., Finochenko T., Chukarin A., Yaitskov I. Model validation of the acoustic systems «tooth wheels — mandrels» of the vertical gear generator and gear shaping machines. Akustika. 2021. Vol. 41. рр. 90–93. DOI: 10.36336/akustika20214190
Chukarin A.N. Theory and methods of acoustic calculations and designing process equipment for mechanical treatment. Rostov-na-Donu: Izd. tsentr DGTU, 2004. 152 р. (In Russ.).
2. Прокофьев А.Б., Шахматов Е.В. Моделирование виброакустических процессов в трубопроводных системах. Самара: Изд-во СГАУ, 2008. 167 с.
Prokofev A.B., Shakhmatov E.V. Modelling vibroacoustic processes in pipeline systems. Samara: Izd-vo SGAU, 2008. 167 р. (In Russ.).
3. Шахматов Е.В. Комплексное решение проблем динамики и виброакустики машин // Journal of Dynamics and Vibroacoustics. 2014. № 2. С. 4–12.
Shakhmatov E.V. Comprehensive solution of machine dynamics and vibroacoustics problems. Journal of Dynamics and Vibroacoustics. 2014. № 2. рр. 4–12. (In Russ.).
4. Никифоров А.С. Акустическое проектирование судовых конструкций: справ. Л.: Судостроение, 1990. 200 с.
Nikiforov A.S. Acoustic design of ship structures: reference book. Leningrad: Sudostroenie, 1990. 200 р. (In Russ.).
5. Расчеты на прочность в машиностроении / под ред. С.Д. Пономарева. В 3 т. Т. 1. Теоретические основы и экспериментальные методы. М.: Машгиз, 1966. 884 с.
Ponomarev S.D. Strength calculations in mechanical engineering. In 3 volumes. Vol. 1. Theoretical basics and experimental methods. Мoscow: Mashgiz, 1956. 884 p. (In Russ.).
6. Хаймович Е.М. Снижение шума гидроприводов металлорежущих станков // Станки и инструменты. 1979. № 10. С. 21–24.
Khaymovich E.M. Reducing the noise of hydraulic drives of metal-cutting machines. Stanki i instrumenty = Machines and Tooling. 1979. № 10. pp. 21–24. (In Russ.).
7. Khudayarov B.A., Turaev F.Z. Mathematical simulation of nonlinear oscillations of viscoelastic pipelines conveying fluid. Applied Mathematical Modelling. 2019. Vol. 66. pp. 662–679. DOI: 10.1016/j.apm.2018.10.008
8. Худаяров Б.А., Кучаров О.Р. Моделирование вибрации трубопровода на основе теории балки Тимошенко // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2020. Т. 51. С. 63–71. DOI: 10.17223/19988605/51/7
Khudayarov B.A., Kucharov O.R. Modeling of vibration of a pipeline on the theory of Timoshenko. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie vychislitelnaja tehnika i informatika = Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2020. Vol. 51. рр. 63–71. (In Russ.). DOI 10.17223/19988605/51/7
9. Шахматов Е.В., Прокофьев А.Б. Виброакустическая модель прямолинейного неоднородного трубопровода при его силовом возбуждении пульсациями рабочей жидкости // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2000. Т. 2. № 1. С. 135–140.
Shakhmatov E.V., Prokofev A.B. Vibroacoustical model of straight nonuniform pipeline under force excitement by working fluid pulsation. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk = Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2000. Vol. 2. № 1. pp. 135–140. (In Russ.).
10. Zemskov A.V., Tarlakovskii D.V., Faykin G.M. Unsteady bending of the orthotropic cantilever Bernoulli-Euler beam with the relaxation of diffusion fluxes. Zeitschrift fur Angewandte Mathematik und Mechanik. 2022. Vol. 102. Iss. 10. DOI: 10.1002/zamm.202100107
11. Afanasieva O.A., Zemskov A.V. Unsteady elastic-diffusion oscillations of a simply supported Kirchhoff plate under the distributed transverse load action. Proceedings of the Third International Conference on Theoretical, Applied and Experimental Mechanics. Ser. Structural Integrity. 2020. Vol. 16. рр. 181–186. DOI: 10.1007/978-3-030-47883-4_34
12. Chukarin A.N., Fedenko A.A., Shashurin A.E., Vasilyeva V.K. Regression analysis of the coefficients of vibration energy losses in gas-discharge systems of power plants. Akustika. 2021. Vol. 41. рр. 115–118. DOI: 10.36336/Akustika202141115
13. Ryzhov S., Finochenko T., Chukarin A., Yaitskov I. Model validation of the acoustic systems «tooth wheels — mandrels» of the vertical gear generator and gear shaping machines. Akustika. 2021. Vol. 41. рр. 90–93. DOI: 10.36336/akustika20214190