●
Техникалық ғылымдар
ҚазҰТУ хабаршысы №2 2014
61
Кесте 1. Зерттелген қорытпалардың химиялық құрамы
р/с
№
Қорытпалардың,
үлгілердің
маркасы
Химиялық құрамы, % салмақ
С
Si
Mn
Cr
Al
Ni
S
P
Cu
артық емес
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
СЧ20
3,3-3,7
1,5-2,6
0,8-1,2
-
-
-
0,25
0,3
-
2
СЧ15
3,3 -
3,7
2,3-2,5
0,7-1,0
-
-
-
0,25
0,3
-
3
СЧ10
3,6-3,8
2,3-2,7
0,7-1,0
-
-
-
0,25
0,4
-
4
СЧЦ1
3,3-
3,7
-
0,7-
0,9
0,3-
0,65
0,2-
0,25
0,5-
0,7
0,3-
0,65
0,25
0,3-
0,5
5
СЧЦ2
3,3-3,7
-
0,7-0,9 0,3-0,65
0,2-
0,25
0,5-
0,7
0,3-
0,65
0,25
0,3-
0,5
Кесте 2. Зерттелген шойын және болат қорытпаларының механикалық қасиеттері
р/с
№
Шойын
дардың
маркасы
0,2
KCU,
Дж/см
5
вр
,
МПа
ви
,
МПа
в сж
,
Мпа
Бринель бойынша
қаттылық
Н
Б
%
кем емес
1
СЧ20
-
-
-
-
18
36
70
130-160
2
СЧ15
-
-
-
-
15
32
65
135-165
3
СЧ10
-
-
-
-
12
28
50
130-159
4
СЧЦ1
-
-
-
-
18
36
60
150-170
5
СЧЦ2
-
-
-
-
18
37
61
155-175
Шойын мен болат қорытпаларының акустикалық (дыбыс деңгейі, дыбыс қысымының деңгейі)
және діріл (діріл үдеуінің деңгейі, діріл үдеуінің жалпы деңгейі) қасиеттерін зерттейтін
қондырғыларды талдау негізінде шойын мен болат қорытпаларының пластина және құбыр түріндегі
үлгілерінің акустикалық және діріл қасиеттерін кешенді зерттеуге арналған, басқа қондырғыларға
қарағанда, біршеме өзгертулер мен жаңалықтар енгізілген құрылғысы таңдап алынды [5] (1-сурет).
1 - капрон жіптер; 2 - рама; 3 - пластина
түріндегі (50х50х5мм) үлгі;
4 - рама тірегі; 5 - көлбеу жазықтық;
6 - шар-соққыш; 7 - «Bruel&Kjær» фирмасы
шу өлшерінің діріл датчигі; 8 - моделі 1316
октавалы сүзгіші бар моделі 2204
«Bruel&Kjær» фирмасының шу өлшері;
9 - С-18 осциллографы; 10 - жүк ;
11 - шарларды қабылдағыш; 12 - «Октава
101А» шуөлшері; 13 - «Октава 101А» шу
өлшерінің микрофоны; 14 - тіректі бекіту
бұрандасы
1-сурет. Шойын және болаттардың қатты
үлгілерінің шуы мен дірілін кешенді
зерттеуге арналған құрылғы [5]
Берілген жұмыстың міндеттерінің бірі – зерттелетін қорытпалардың акустикалық және діріл
сипаттамаларын зерттеу құрылғысын жаңарту болатындықтан, құрылғыға жіптердің тартылуы
тұрақты; шу мен дірілді бір уақытта тіркеу мүмкіндігі; тіректі бекіту бұрандасы арқылы шар-
соққыштың құлау биіктігін өзгертіп отыру; жоғары дәлдікті аспаптарды және пішіндері әр түрлі
●
Технические науки
62
№2 2014 Вестник КазНТУ
(пластина және құбыр түріндегі) және өлшемдері ыңғайлы үлгілерді қолдану сияқты өзгерістер
енгізілді.
Берілген жұмыста пішінді құйма бұйымдарды дайындауға қолданылатын стандартты сұр
шойындардың (СЧ20, СЧ15, СЧ10, СЧЦ1, СЧЦ2), стандартты Ст.45 болатының акустикалық және
діріл сипаттамаларын бағалау міндеті қойылған.
Өлшемдері 50х50х5мм пластина түріндегі және Т-түріндегі қорытпалардың үлгілері зерттелді.
Зерттелген стандартты шойындардың (СЧ20, СЧ15, СЧ10, СЧЦ1, СЧЦ2) діріл сипаттамалары
3 - кестелерінде және 1, 2, 3 суреттерінде келтірілген.
3-кестеде СЧ20, СЧ15, СЧ10 стандартты сұр шойыны және үйкеліске төзімді СЧЦ1, СЧЦ2 сұр
шойындарының ШХ15 болатынан жасалған диаметрлері d=9,5 мм; d=12,7 мм; d=15,2 мм және
d=18,3 мм шар-соққыштармен соғылғаннан кейінгі үлгілердің (пластина түрінде 50х50х5 мм) діріл
сипаттамалары келтірілген.
Діріл үдеуі деңгейі қисығының сипаты төмендегідей түрге ие болады:
- зерттелген үлгілердің діріл үдеулерінің деңгейлері (ДҮД) 51-128 дБ аралығында жатыр;
- діріл үдеулері деңгейлерінің максимумдары 63-250 Гц, 2000 Гц, 16000 Гц және 31 500 Гц
жиіліктерінде байқалады;
- діріл үдеулері деңгейлерінің минимумдары 63-16000 Гц (52-54 дБ) жиіліктеріне тән;
- діріл үдеулері деңгейлерінің максимал мәндері диаметрі d=18,3 мм шар-соққышпен ұрылу
кезінде байқалады;
- салыстырылатын үлгілердің діріл үдеулері деңгейлерінің минимал мәндері диаметрлері
d=9,5 мм және d=15,2 мм шар-соққыштармен ұрылу кезінде аңғарылады;
- СЧ20, СЧ15, СЧ10, СЧЦ1 және СЧЦ2 сұр шойын үлгілерінің «Lin» сипаттамасындағы жалпы
діріл үдеулері деңгейлерінің (ЖДҮД) максимумдары диаметрлері d=15,2 мм және d=18,3 мм шар-
соққыштармен ұрылу кезінде байқалады (127-129 дБ).
3-кесте. Сұр шойын үлгілерінің (пластина түріндегі) діріл сипаттамалары
р/с
№
С
ұ
р
ш
о
й
ы
н
н
ы
ң
м
арк
ас
ы
Ш
ар
-с
о
қ
қ
ы
ш
ы
ты
ң
д
и
ам
ет
р
і
,
d
,
м
м
Орташа геометриялық жиіліктері бар, Гц, октавалық жолақтардағы діріл
үдеуінің деңгейлері, дБ
Д
Ү
Ж
Д
,
д
Б
31,
5
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
16000
31500
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
СЧ-20
9,5
71
74
76
66
57
52
53
73
88
83
82
95
12,7
81
87
87
72
75
59
59
60
61
59
65
94
15,2
77
61
61
59
57
54
54
55
53
54
51
97
18,3
65
55
54
61
58
59
92
84
80
92
91
97
2
СЧ-15
9,5
59
58
68
64
53
56
52
53
54
58
50
105
12,7
51
53
63
60
58
55
54
60
59
54
53
120
15,2
70
98
94
91
70
54
55
55
54
58
63
126
18,3
88
88
85
84
61
57
52
58
58
56
54
129
3
СЧ-10
9,5
71
85
70
56
58
51
53
53
55
52
52
91
12,7
78
75
70
72
69
64
65
67
67
54
57
96
15,2
65
66
65
64
55
58
54
56
54
54
53
102
4
СЧЦ1
18,3
57
52
54
55
64
71
81
82
83
85
82
126
9,5
114
96
68
68
65
63
61
69
72
73
74
120
12,7
114
113
108
105
101
73
74
55
58
58
57
128
15,2
113
113
109
100
96
73
102
112
102
87
86
128
18,3
107
110
103
96
92
96
97
97
97
68
63
122
5
СЧЦ2
9,5
112
108
60
47
48
47
46
44
44
43
42
119
12,7
110
106
105
96
84
80
81
82
83
83
82
128
15,2
112
106
110
81
68
67
66
66
67
66
65
125
18,3
115
111
114
80
58
57
53
55
57
56
55
126
●
Техникалық ғылымдар
ҚазҰТУ хабаршысы №2 2014
63
Діріл үдеуінің амплитудалық тәуелді бәсеңдетілуі салмағы үлкен соққыштың соғылуы кезіндегі
діріл үдеулері деңгейлерінің салмағы аз соққыштың ұрылуы кезіндегі діріл үдеулері деңгейлерінен аз
болуына негізделген.
Бұл зерттеулерде амплитудалық тәуелді бәсеңдету (АТБ) келесі жағдайларда анықталды.
1-суретте соғылу кезіндегі СЧ20 сұр шойын үлгісінің діріл үдеуінің сипаттамалары
келтірілген.
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
31
,5
63
12
5
25
0
50
0
10
00
20
00
40
00
80
00
16
00
0
31
50
0
Li
n
Жиілік, Гц
Д
іріл
ү
ду
е
ін
ің
де
ң
г
е
й
і, д
Б
d=9,5 мм
d=12,7 мм
d=15,2 мм
d=18,3 мм
1-сурет. Соғылу кезіндегі СЧ20 сұр шойын үлгісінің діріл үдеуінің сипаттамалары
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
3
1
,5
6
3
1
2
5
2
5
0
5
0
0
1
0
0
0
2
0
0
0
4
0
0
0
8
0
0
0
1
6
0
0
0
3
1
5
0
0
L
in
Д
ір
іл
ү
д
е
у
ін
ің
д
е
ң
г
е
й
і,
д
Б
Жиілік, Гц
d=9,5 мм
d=12,7 мм
d=15,2 мм
d=18,3 мм
2-сурет. Соғылу кезіндегі СЧ15 сұр шойын үлгісінің діріл үдеуінің сипаттамалары
●
Технические науки
64
№2 2014 Вестник КазНТУ
1-суретке сәйкес СЧ20 сұр шойын үлгісінің 500 Гц жиілікте диаметрі d=12,7 мм соққышпен
ұрылуы кезіндегі ДҮД=75 дБ, ал диаметрі d=15,2 мм соққышпен ұрылу кезіндегі ДҮД=57 дБ.
ΔАТБ=18 дБ.
2-суретте соғылу кезіндегі СЧ15 сұр шойын үлгісінің діріл үдеуінің сипаттамалары
келтірілген.
3-суретте максимал амплитудалық тәуелді бәсеңдетілуі 31500 Гц жиілікте СЧ15 сұр шойын
үлгісі диаметрі d=15,2 мм соққышпен ұрылу кезіндегі ДҮД=63 дБ, ал диаметрі d=18,3 мм шар-
соққышпен ұрылу кезіндегі ДҮД=54 дБ байқалады. ΔАТБ=9 дБ.
63 Гц жиілікте СЧ15 сұр шойын үлгісінің диаметрі d=15,2 мм шар-соққышпен ұрылу кезіндегі
ДҮД=98 дБ, ал диаметрі d=18,3 мм шар-соққышпен ұрылу кезіндегі ДҮД=88 дБ, яғни ддиаметрі аз
соққыш d=15,2 мм салмағы үлкен d=18,3 мм шар-соққышқа қарағанда, діріл үдеуі деңгейінің
жоғарлатылған мәніне ие болады. ΔАТБ=10 дБ.
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
31
,5
63
12
5
25
0
50
0
10
00
20
00
40
00
80
00
16
00
0
31
50
0
Li
n
Жиілік ,Гц
Д
ір
іл
үд
е
уі
н
ің
д
е
ң
г
е
й
і,
д
Б
d=9,5 мм
d=12,7 мм
d=15,2 мм
d=18,3 мм
4-сурет. Соғылу кезіндегі СЧ10 сұр шойын үлгісінің діріл үдеуінің сипаттамалары
3-суретте максимал амплитудалық тәуелді бәсеңдетілу 500 Гц жиілікте анықталды. СЧ10 сұр
шойын үлгісінің диаметрі d=12,7 мм шар-соққышпен ұрылу кезіндегі ДҮД=69 дБ, ал диаметрі d=15,2
мм шар соққышпен ұрылу кезіндегі ДҮД=55 дБ, яғни салмағы аз d=12,7 мм шар-соққыш салмағы
үлкен d=15,2 мм шар-соққышпен салыстырғанда, мәні жоғарлатылған діріл үдеуі деңгейіне ие
болады. ΔАТБ=14 дБ.
8000 Гц жиілікте СЧ10 сұр шойын үлгісінің диаметрі d=12,7 мм шар-соққышпен ұрылу кезіндегі
ДҮД=67 дБ, ал диаметрі d=15,2 мм шар-соққышпен ұрылу кезіндегі ДҮД=54 дБ. ΔАТБ=13 дБ.
ЛИТЕРАТУРА
1 Тимощенко В.А., Марталов В.К. Снижение шума в источниках образования заготовительных
производств обработки металлов. //Материалы Всесоюзной научно-методической конференции «Акустическая
экология - 90». Под ред. д.т.н. Н.И. Иванова. – Л.: ЛДНТП, 1990. – С. 72-74.
2 Утепов Е.Б. Вибродемпфирующий сплав «Каспи» ДС121ЕРК –Министерство науки и новых
технологий Республики Казахстан. КазгосЦНТИ, Актюбинский ЦНТИ, сер. НТД № 94-04, 1994. – 2с.
3 Лагунов Л.Ф., Осипов Г.Л. Борьба с шумом в машиностроении. – М.: Машиностроение, 1980. 150с.
4 Утепов Е.Б., Умирбаева Р.С., Кожахан А.К. Снижение шума в источнике возникновения. //Труды пятой
международной научно-технической конференции «Новое в охране труда, окружающей среды и защите
человека в чрезвычайных ситуациях» Часть I.: Алматы: КазНТУ, 2002, С. 268.
●
Техникалық ғылымдар
ҚазҰТУ хабаршысы №2 2014
65
5 Ерконыр А.К., Утепов Е.Б., Утепова А.Б. и др. Исследование шума и вибрации твердых образцов.
//Труды шестой международной научно-технической конференции «Новое в безопасности жизнедеятельности»
(охрана труда, экология, валеология, защита человека в ЧС, токсикология), часть I, Алматы, 2004, С. 52-54.
REFERENCES
1 Timoshchenko V.A., Martalov V.K., Snijenie shuma v istochnikah obrazovaniya zagotavitelnyh proizvodstv
obrabotki metallov. // Materialy Vsesoyuznoi nauchno – metodicheskoy konferentsii «Akusticheskaya Ekologiya - 90».
Pod red. d.t.n.. N.I. Ivanova. – L.: LDNTP, 1990. – S. 72-74.
2 Utepov E.V. Vibrodempfiruuyshchii splav «Kaspi» DS121ERK – Ministerstvo nauki I novyh tehnologii
Respublika Kazahstan. KazgosTSNTI, Aktuybinskii TSNTI, ser. NTD № 94-04, 1994. – 2s.
3 Lagunov L.F., Osipov G.L. Borba s shumom v mashinostroenii. – M.: Mashinostroenie, 1980. 150s.
4 Utepov E.V., Omirbai R.S., Kojahan A.K. Snizhenie shuma v istochnike vozniknoveniya. // Trudy pyatoi
mezhdunarodnoy nauchno – tekhnicheskoy konferentsii «Novoe v okhrane truda, okruzhayushchey sredy I zashchite
cheloveka v chrezvychaynykh situatsiyakh» Chast I.: Almaty: KazNTU, 2002, S. 268.
5 Erkonyr A.K., Utepov E.V., Utepova A.V. i dr. Issledovanie shuma I vibratsii tverdykh obraztsov. // Trudy
shestoi mezhdunarodnoy nauchno – tekhnicheskoy konferentsii «Novoe v bezopasnosti zhiznedeyatelnosti» (okhrana
truda, ekologiya, valeologiya, zashchita cheloveka v CHS, toksikologiya), chast I, Almaty, 2004, S. 52-54.
Егемова Ш.Б.
Сұр шойынның демпфірлік құрамын зерттеу
Түйіндеме. Кеңінен қолданатын шойынның соққы беру кезіндегі дірілдің қасиетін зерттеу. (91-129) дБ.
диапазонындағы сұр шойын сипатталуымен діріл қасиетіне баға беру. Сұр шойынның СЧ10 және СЧ20 түрлері
жоғары демпфірлік қасиетке ие болады.
Кілт сөздер: акустика, дыбыстық сәулелену, дыбыстық қысым деңгейі, жиілік, шу және діріл, шойын.
Егемова Ш.Б.
Исследование демпфирующих свойств серых чугунов
Резюме. Исследованы вибрационные свойства (виброускорение) широко используемых чугунов при
ударном нагружении. Дана оценка вибрационным свойствам серых чугунов, которые характеризуются в
диапазоне (91-129) дБ. Повышенными демпфирующими свойствами (пониженное виброускорение) обладают
серые чугуны СЧ10 и СЧ20.
Ключевые слова: акустика, звуковое излучение, уровень звуковых давлений, частота, шум и вибрация,
чугун.
Yegemova Sh
Study of the damping properties of gray cast iron
Summary. Investigated vibrational properties (vibration acceleration) is widely used in iron under shock
loading. Gave the estimate vibration properties of gray cast iron which is characterized in the range (91-129) dB.
Increased damping properties (low vibration acceleration) have a gray cast iron and SCH10 SCH20.
Key words: acoustics, sound radiation, sound pressure level, frequency, noise and vibration, cast iron.
ӘОЖ 628.517.2.669
Е.Б. Өтепов, Р.С. Өмірбай, Ш.Б. Егемова, М.К. Малгаждарова
(Қ.И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті,
Алматы, Қазақстан Республикасы)
СҰР ШОЙЫННЫҢ ЖАҢА ДЕМПФІРЛІГІНІҢ ҚҰРЫЛУЫ
Аннотация. Изучены вибрационные свойства известных чугунов (СЧ20, СЧ15, СЧ10, СЧЦ1, СЧЦ2) и
вновь выплавленных чугунов. Вибро чугунов оцениваются (91-129) дб. Пониженные вибро – параметры
ускорения наблюдаются у опытного чугуна ЕШ-1 (75-98) дб.
Ключевые слова: акустика, звуковое излучение, уровень звуковых давлений, частота, шум и вибрация,
чугун.
Таукен-металлургиялық жабдықтардың жұмысы кезінде бөлшектер мен түйіндерде пайда
болатын шығу тегі соққылы шуды төмендететін бәсеңдеткіш шойындардың жаңа маркаларын жасау
және жете зерттеу [1].
●
Технические науки
66
№2 2014 Вестник КазНТУ
Сұр шойындардың стандартты маркаларының акустикалық және діріл сипаттамаларын
бағалауға және қорытпалардың химиялық құрамын талдау негізінде шойындардың жаңа бәсеңдеткіш
маркаларын таңдауға бағытталған [2,3].
Берілген жұмыста әдеби шолу, отандық және шет елдерінің соққылы шуды төмендету
тәжірибесі, физикалық модельдеуді, нақты сынақтарды, сонымен қатар, математикалық статистиканы
қолданатын кешенді зерттеулер әдістемесі қолданылды [4,5].
Берілген жұмыста пішінді құйма бұйымдарды дайындауға қолданылатын стандартты сұр
шойындардың (СЧ20, СЧ15, СЧ10, СЧЦ1, СЧЦ2), жаңа бәсеңдеткіш шойындардың (ЕШ-1, ЕШ-2,
ЕШ-3) және стандартты болатының акустикалық және діріл сипаттамаларын бағалау міндеті
қойылған.
Өлшемдері 50х50х5мм пластина түріндегі және Т-түріндегі қорытпалардың үлгілері зерттелді.
Зерттелген стандартты шойындардың (СЧ20, СЧ15, СЧ10, СЧЦ1, СЧЦ2) және жаңа ЕШ-1, ЕШ-
2 және ЕШ-3 шойын қорытпаларының діріл сипаттамалары 1-2 кестелерде және 1-8 суреттерінде
келтірілген.
1-кестеде СЧ20, СЧ15, СЧ10 стандартты сұр шойыны және үйкеліске төзімді СЧЦ1, СЧЦ2 сұр
шойындарының ШХ15 болатынан жасалған диаметрлері d=9,5 мм; d=12,7 мм; d=15,2 мм және d=18,3
мм шар-соққыштармен соғылғаннан кейінгі үлгілердің (пластина түрінде 50х50х5 мм) діріл
сипаттамалары келтірілген.
Діріл үдеуі деңгейі қисығының сипаты төмендегідей түрге ие болады:
- зерттелген үлгілердің діріл үдеулерінің деңгейлері (ДҮД) 51-128 дБ аралығында жатыр;
- діріл үдеулері деңгейлерінің максимумдары 63-250 Гц, 2000 Гц, 16000 Гц және 31 500 Гц
жиіліктерінде байқалады;
1-кесте. Сұр шойын үлгілерінің (пластина түріндегі) діріл сипаттамалары
Р/С
№
С
ұ
р
ш
о
й
ы
н
н
ы
ң
м
арк
ас
ы
Ш
ар
-с
о
қ
қ
ы
ш
ы
ты
ң
д
и
ам
ет
р
і
,
d
,
м
м
Орташа геометриялық жиіліктері бар, Гц, октавалық жолақтардағы діріл
үдеуінің деңгейлері, дБ
Д
Ү
Ж
Д
,
д
Б
31,
5
63
12
5
250
500
1000
2000
4000
8000
16000
31500
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
СЧ-20
9,5
71
74
76
66
57
52
53
73
88
83
82
95
12,7
81
87
87
72
75
59
59
60
61
59
65
94
15,2
77
61
61
59
57
54
54
55
53
54
51
97
18,3
65
55
54
61
58
59
92
84
80
92
91
97
2
СЧ-15
9,5
59
58
68
64
53
56
52
53
54
58
50
105
12,7
51
53
63
60
58
55
54
60
59
54
53
120
15,2
70
98
94
91
70
54
55
55
54
58
63
126
18,3
88
88
85
84
61
57
52
58
58
56
54
129
3
СЧ-10
9,5
71
85
70
56
58
51
53
53
55
52
52
91
12,7
78
75
70
72
69
64
65
67
67
54
57
96
15,2
65
66
65
64
55
58
54
56
54
54
53
102
4
СЧЦ1
18,3
57
52
54
55
64
71
81
82
83
85
82
126
9,5
114
96
68
68
65
63
61
69
72
73
74
120
12,7
114
113
108
105
101
73
74
55
58
58
57
128
15,2
113
113
109
100
96
73
102
112
102
87
86
128
18,3
107
110
103
96
92
96
97
97
97
68
63
122
5
СЧЦ2
9,5
112
108
60
47
48
47
46
44
44
43
42
119
12,7
110
106
105
96
84
80
81
82
83
83
82
128
15,2
112
106
110
81
68
67
66
66
67
66
65
125
18,3
115
111
114
80
58
57
53
55
57
56
55
126
|