Теплозащитные свойства кабин — это совокупность характеристик кабины и оборудования, которые обуславливают тепловой комфорт для работника с затратами энергии, стремящимися к минимуму [1].
При этом тепловой режим кабин складывается из поступлений и потерь тепла через различные прозрачные и непрозрачные ограждающие конструкции, а также работы вентиляционных, обогревательных и охладительных систем, в том числе тепловыделениями от оборудования и персонала, который находится в кабине. Для того чтобы выявить необходимые характеристики ограждающих конструкций и необходимого оборудования с целью создания необходимого теплового режима необходимо произвести анализ и расчет теплового баланса и его составляющих, с учетом экономической целесообразности [1, 2].
Для изучения формирования микроклимата, его динамики были выявлены различные закономерности теплообмена. С этой целью авторами [2, 3] было изучено температурное поле внутри рассматриваемого объекта. Изучение температурных полей было произведено экспериментальными методами путем регистрации температур по всему объему кабины и ее внутренних поверхностей.
С целью анализа теплопотерь кабины сельхозмашины было введено понятие эквивалентного коэффициента теплопередачи (Kэ) [2, 4, 5]. Данный коэффициент — это коэффициент теплопередачи условной кабины, которая выполнена из однородного по термическому сопротивлению материала и аналогична по размерам с реальной.
С учетом этого коэффициента уравнение, характеризующее суммарные теплопотери (равные теплопоступлениям), будет иметь вид:
где F — площадь поверхности кабины, м2;
Δτ1 — разность температур внутреннего и наружного воздуха, °С.
Разработка специальной методики для исследования теплового состояния кабин понадобилась потому, что кабины представляют собой помещение незначительного объема (2,5…3,5 м3) [2, 6]. При этом размещение в них датчиков приводит к искажениям температурных полей и перераспределению тепловых потоков. Этот критический момент наступает, когда суммарная теплоемкость металлических частей первичных приборов равна или больше суммарной тепло-емкости воздуха в объеме кабины. Для исключения этих эффектов необходимо использовать малогабаритные и малоинерционные датчики, которых не удалось найти в серийном изготовлении. Поэтому были самостоятельно изготовлены и протарированы датчики, отвечающие требованиям данного направления исследований. В качестве датчиков температуры воздуха и поверхностей кабины использовались спаи хромель-копелевого компенсационного провода диаметром 0,5 мм [2, 7].