Защитный экран для придорожного шумопоглощения (варианты)

 

Изобретение относится к устройствам для защиты от воздействия шума, звуковых волн и их подавления и может быть использовано в строительных сооружениях для обеспечения нормального акустического режима, в частности, в защитных экранах для придорожного шумопоглощения. Защитный экран для придорожного шумопоглощения выполнен с плоской камерой смешения активных составляющих высокочастотного спектра шумового потока, образованной между плитами материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения, сообщенной через поперечные сквозные отверстия с резонаторными полостями в полых разделителях, установленных по внутреннему контуру прямоугольной рамы. Лицевые наклонные пластины снабжены укороченными хвостовиками, выполненными с обратным наклоном, кромками направленными на соседние наклонные пластины. Лицевые наклонные пластины, прямоугольная рама, полый разделитель и задняя плоская стенка выполнены из стекло-базальтопластика, задняя плоская стенка может быть выполнена, в другом варианте, из пеноалюминия или пенобетона. Плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения могут быть выполнены из стекло- или базальтоволокнистого материала, или пеноалюминия, или пенобетона, или в сочетании с армирующими их стекло- или базальтоволокнами. Технический результат: повышение эффективности защитного экрана, упрощение конструкции, технологии и уменьшение производственных затрат на его изготовление. 2 с. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к устройствам для защиты от воздействия шума, звуковых волн и их подавления и может быть использовано в строительных сооружениях для обеспечения нормального акустического режима, в частности в защитных экранах для придорожного шумопоглощения.

К защитным экранам для придорожного шумопоглощения предъявляются повышенные требования по эффективности защиты ими от придорожного шума, звуковых волн, особенно в жилых микрорайонах, в местах массовой застройки жилыми комплексами, открытой местности, вдоль транспортных магистралей, местах скопления всех видов наземного транспорта и увязки инфраструктуры с учетом обеспечения условий проживания, жизнедеятельности, работы, снижения шума и звуков работающего движущегося транспорта, их улавливания, подавления и поглощения.

В качестве таких средств защиты в придорожной инфраструктуре нашли применение защитные экраны.

Известен защитный экран для придорожного шупопоглощения, содержащий прямоугольную раму, встроенные в нее параллельно расположенные плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения, заднюю плоскую стенку и закрепленные на раме лицевые, параллельно расположенные, наклонные пластины с козырьками, щелевыми ловушками между ними, соответственно для отражения и рассеивания низкочастотного шумового потока, разделения и улавливания в активной фазе высокочастотного шумового потока, первичного подавления раздельного шумового потока в щелевых ловушках и его направленной подачи на плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения (заявка ЕПВ N 0368135 A1, МПК E 01 F 8/00, 1991).

Конструкция защитного экрана такова, что не весь спектр шумового потока и звуковых волн подавляется и поглощается их энергия. Особенно в области высоких частот.

Известна панель для поглощения акустической энергии в области низких, средних и высоких частот в диапазоне 400 - 3000 Гц, состоящая из пластины полужесткого пеноматериала с открытыми или сообщающимися порами и слоя связанных волокон или мягкого пористого материала (заявка РФ N 94028651/28 от 05.08.94г. G 10 K 11/16, 1996, патент США N 5493081, НКИ 181-286, 1996 г.).

По сравнению с пеноматериалами нашли применение звукопоглощающие конструкции в виде плоских матов, содержащих оболочку из стеклоткани и наполнитель из супертонких базальтовых волокон или волокон из силимарганцевого шлака (заявка РФ N 94030323/33 от 17.08.94 г. МПК E 04 B 1/82, 1996 г.; авт. св. СССР N 1693214, МПК E 04 B 1/74, 1991 г.; авт. св. СССР N 1788175, МПК E 04 B 1/82, 1993 г.; авт. св. СССР N 1294941, МПК E 04 B 1/84, 1987 г.; авт. св. СССР N 1585476, МПК E 04 B 1/84, 1990 г.).

В шумозащитных и акустических панелях используются также профильные элементы или решетки (авт. св. СССР N 1813150, МПК E 04 B 1/82, 1993; авт. св. СССР N 1689548, МПК E 04 B 1/82, 1991; авт. св. СССР N 975945, МПК E 04 B 1/84, 1982; авт. св. СССР N 1506039, МПК E 04 B 1/84, 1984; авт. св. СССР N 708398, МПК G 10 K 11/00, 1980).

Для повышения коэффициента звукопоглощения при нормальном падении звуковых волн звукопоглощающий материал выполнен в виде пучков волокон, не пересекающихся между собой в пределах узлов связей (авт. св. СССР N 699544, МПК G 10 K 11/00, 1979).

В других защитных экранах (патент США N 4274506, НКИ 181-210, 1981; патент США N 5268540, НКИ 181-210, 1993; патент США N 5422446, НКИ 181-293, 1995) использованы горизонтальные верхние и нижние вертикальные ряды отражательных пластин, сетчатых или гофрированных листовых материалов, соответственно размещенных либо на лицевой стороне экрана, либо в самом экране. Однако, и в перечисленных экранах не решены задачи эффективного подавления и поглощения шумовых потоков и звуковых волн.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, принят защитный экран по заявке ЕПВ N 0368135 A1.

Основной задачей является создание экрана с защитными свойствами для придорожного шумопоглощения на уровне изобретения, в котором обеспечивалось бы отражение и эффективное рассеивание низкочастотного шумового потока и звуковых волн, происходило эффективное разделение и первичное эффективное подавление шумового потока в активной фазе, вторичное эффективное подавление шумового потока и звуков, проходящих через плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении эффективности защитного экрана для придорожного шумопоглощения, упрощении конструкции, технологии и уменьшении производственных затрат на его изготовление.

Основная задача решена и технический результат достигнут за счет изменения конструкции защитного экрана, введения новых элементов и усовершенствования лицевых наклонных пластин, щелевых ловушек между ними, введения плоской камеры с резонаторами по ее контуру, выбора объемной плотности материалов плит, изменения структуры материалов наклонных пластин, прямоугольной рамы, объема плит и материала задней плоской стенки.

В первом варианте защитный экран для придорожного шумопоглощения, содержащий прямоугольную раму, встроенные в нее параллельно расположенные плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения, заднюю плоскую стенку и закрепленные на раме лицевые, параллельно расположенные, наклонные пластины с козырьками, щелевыми ловушками между ними, соответственно для отражения и рассеивания низкочастотного шумового потока, первичного подавления разделенного шумового потока с активными фазами в щелевых ловушках и его направленной подачи на плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения, снабжен полыми разделителями плит материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения, выполненными в виде линейных отрезков стержней трубчатого прямоугольного или круглого профиля с резонаторными полостями, установленными по внутреннему контуру прямоугольной рамы, с образованием между плитами материалов плоской камеры смешения активных составляющих высокочастотного спектра шумового потока, в стенках трубчатых линейных отрезков стержней разделителей плит со стороны плоской камеры и в нижней части прямоугольной рамы выполнены поперечные сквозные отверстия, расположенные вдоль плит, а козырьки наклонных пластин снабжены укороченными хвостовиками, выполненными с обратным наклоном, кромками направленными на соседние наклонные пластины, причем лицевые наклонные пластины, задняя плоская стенка, плоские разделители плит материалов и прямоугольная рама выполнены из стекло- базальтопластика, а плиты материалов - из стекло- или базальтовокнистого материала и/или пеноалюминия, или пенобетона, или в сочетании с армирующими их стекло- или базальтоволокнами при последовательном расположении от лицевых наклонных пластин сначала плит из пенобетона, затем плит из пеноалюминия и/или плит указанного волокнистого материала.

Во втором варианте защитный экран для придорожного шумопоглощения, содержащий прямоугольную раму, встроенные в нее параллельно расположенные плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения, заднюю плоскую стенку и закрепленные на раме лицевые, параллельно расположенные, наклонные пластины с козырьками, щелевыми ловушками между ними соответственно для отражения и рассеивания низкочастотного шумового потока, разделения и улавливания в активной фазе высокочастотного шумового потока, первичного подавления разделенного шумового потока в щелевых ловушках и его направленной подачи на плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения, снабжен полыми разделителями плит материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения, выполненными в виде линейных отрезков стержней трубчатого прямоугольного или круглого профиля с резонаторными полостями, установленными по внутреннему контуру прямоугольной рамы, с образованием между плитами материалов плоской камеры смешения активных составляющих спектра высоких частот шумового потока, в стенках трубчатых линейных отрезков стержней разделителей плит материалов со стороны плоской камеры и в нижней части прямоугольной рамы выполнены поперечные сквозные отверстия, расположенные вдоль плит материалов, в козырьки наклонных пластин снабжены укороченными хвостовиками, выполненными с обратным наклоном, кромками направленными на соседние наклонные пластины, причем лицевые наклонные пластины, разделители плит и прямоугольная рама выполнены из стекло- или базальтопластика, задняя плоская стенка - из пеноалюминия или пенобетона, а плиты материалов - из стекло- или базальтоволокнистого материала и/или пеноалюминия, или пенобетона, или в сочетании с армирующими их стекло- или базальтоволокнами при последовательном расположении от лицевых наклонных пластин сначала плит из пенобетона, затем плит из пеноалюминия и/или плит указанного волокнистого материала.

В защитном экране первого и второго вариантов в плитах материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения со стороны лицевых наклонных пластин установлены поперечные, перекрещивающиеся с лицевыми наклонными пластинами разделители шумового потока, выполненные в виде линейных отрезков стержней из стекло- или базальтопластика. Плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения и плоская камера смешения активных составляющих шумового потока выполнены с соотношением их объемов от 5:1 до 1:1. Плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения могут быть выполнены цельнокроенными и/или из слоев с фронтальными площадями, равными площади проема прямоугольной рамы в пределах ее внутреннего контура, из стекло- или базальтоволокон диаметром 2 - 20 мкм и длиной 10 - 70 мм, дискретно расположенными в плитах объемной плотности 40 - 160 кг/м³, или пеноалюминия, или пенобетона объемной плотности 50 - 200 кг/м³ или в сочетании с армирующими их стекло- или базальтосетками с размерами ячеек 5 х 5 мм до 20 х 20 мм или дискретно расположенными стекло- или базальтоволокнами диаметром 2 - 20 мкм и длиной 10 - 70 мм. Лицевые наклонные пластины и прямоугольная рама соответственно могут быть выполнены из волнообразно перекрещивающихся между собой волокон.

Отличительными особенностями защитного экрана для придорожного шумопоглощения первого варианта являются следующие признаки: - снабжение экрана полыми разделителями плит материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения, - выполнение полых разделителей в виде линейных отрезков стержней трубчатого прямоугольного или круглого профиля с резонаторными полостями, - установка полых разделителей плит по внутреннему контуру прямоугольной рамы с образованием между плитами плоской камеры смешения активных составляющих высокочастотного спектра шумового потока, - выполнение в стенках трубчатых линейных отрезков стержней разделителей плит со стороны плоской камеры и в нижней части прямоугольной рамы поперечных сквозных отверстий, расположенных вдоль плит, - снабжение козырьков лицевых наклонных пластин укороченными хвостовиками, выполненными с обратным наклоном, комками направленными на соседние наклонные пластины, - выполнение лицевых наклонных пластин, задней плоской стенки, полых разделителей плит и прямоугольной рамы из стекло- или базальтопластика, - выполнение плит материалов из стекло- или базальтоволокон и/или пеноалюминия, или пенобетона, или в сочетании с армирующими их стекло- или базальтоволокнами, - последовательное расположение от лицевых наклонных пластин сначала плит из пенобетона, затем плит из пеноалюминия и/или плит указанного волокнистого материала.

Указанные отличительные признаки первого варианта защитного экрана для придорожного шумопоглощения являются отличительными признаками второго варианта защитного экрана за исключением того, что задняя плоская стенка экрана вместо стекло- или базальтопластика выполнена из пеноалюминия или пенобетона.

Дополнительными отличительными признаками защитного экрана для придорожного шумопоглощения первого и второго вариантов являются следующие признаки: - установка в плитах материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения со стороны наклонных пластин поперечных, перекрещивающихся с наклонными пластинами разделителей шумового потока,
- выполнение поперечных разделителей шумового потока в виде линейных отрезков стержней из стекло- или базальтопластика,
- выполнение плит материалов с диференцированными свойствами шумопоглощения и плоской камеры смешения активных составляющих высокочастотного спектра шумового потока с отношением их объемов от 5 : 1 до 1 :1,
выполнение плит материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения цельнокроенными и/или из слоев с фронтальными площадями, равными площади проема прямоугольной рамы в пределах ее внутреннего контура,
- выполнение плит материалов из стекло- базальтоволокон диаметром 2 - 20 мкм и длиной 10 - 70 мм, дискретно расположенных в плитах объемной плотностью 40 - 160 кг/м³,
- выполнение плит материалов из пеноалюминия, или пенобетона объемной плотностью 50 - 200 кг/м³ или в сочетании с армирующими их стекло- или базальтосетками с размерами ячеек от 5 х 5 до 20 х 20 мм или дискретно расположенными стекло- или базальтоволокнами диаметром 2 - 20 мкм и длиной 10 - 70 мм,
- выполнение лицевых пластин и прямоугольной рамы из волнообразно перекрещивающихся между собой волокон,
- выполнение линейных отрезков разделителей плит из пластика с волнообразно перекрещивающимися волокнами.

Указанные отличительные признаки являются существенными, направленными на выполнение поставленной задачи и достижение нового технического результата. Введение разделителей плит материалов необходимо для образования плоской камеры смешения активных составляющих шумового потока с возможностью резонирования с полостями трубчатых элементов через поперечные сквозные отверстия, выполненные в их стенках, расположенные вдоль плит, при прохождении через них шумового потока. Выполнение поперечных сквозных отверстий в основании прямоугольной рамы, также расположенных вдоль плит материалов, способствует подавлению шумового потока вокруг плит. Кроме того, поперечные сквозные отверстия в основании прямоугольной рамы обеспечивают дренаж влаги из плит материалов и образующегося конденсата в результате атмосферных осадков и изменения температурно-влажностного режима внутри защитного экрана с учетом изменения внешних температурных условий. Снабжение козырьков лицевых наклонных пластин укороченными хвостовиками, выполненными с обратным наклоном по сравнению с самими наклонными пластинами, кромками направленными на соседние наклонные пластины, позволяет обеспечить срыв шумового потока с эффективным отражением в направлении щелевых ловушек под козырьки без истечения из-под них от экрана, с последующим отражением от внутренних поверхностей наклонных пластин в направлении плит материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения. Плиты из стекло- или базальтоволокнистого материала, или пеноалюминия, или пенобетона, или с армирующими их волокнами или стеклосетками или базальтосетками эффективно подавляют и гасят шумовые потоки, этому в значительной степени способствует плоская камера, сообщенная отверстиями в разделителях плит с их полостями, за счет смешения в ней и резонирования активных составляющих высокочастотного спектра шумового потока. За пределами плоской камеры остаточные составляющие шумового потока поглощаются следующей плитой материала для поглощения и задней стенкой защитного экрана. Поперечные разделители шумового потока, находящиеся за лицевыми наклонными пластинами, способствуют разделению шумового потока после прохождения им лицевых наклонных пластин в перпендикулярном направлении при вхождении на плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения. Перекрытие плоской камеры смешения активных составляющих спектра шумового потока по фронтальной площади плитами соответствующих размеров исключает утечку активных составляющих высокочастотного спектра шумового потока за пределы плоской камеры. Объемное соотношение плит материалов и плоской камеры в пределах от 5:1 до 1: 1 позволяет дифференцировать защитные экраны различного направления для более эффективного шумоподавления и шумопоглощения на различных участках дорожных магистралей. Волнообразное перекрещивание стекло- или базальтоволокон в пластике лицевых наклонных пластин, задней плоской стенки, разделителях плит материалов повышает свойства шумопоглощения защитного экрана. Выбор плит материалов с объемной плотностью 40 - 160 кг/м³ из стеклобазальтоволокон или пеноалюминия, или пенобетона, или этих плит с включением в них фракций волокон с получением объемной плотности 50 - 200 кг/м³ позволяет подобрать соответствующую толщину защитного экрана для магистралей дорог с различной степенью шумонапряженности, наиболее экономично производить соответствующие защитные экраны.

Указанные отличительные существенные признаки являются новыми, так как их использование в известном уровне техники, аналогах и прототипе не обнаружено, что позволяет характеризовать техническое решение в предложенной совокупности существенных признаков соответствием критерию "новизна".

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными существенными признаками позволяет решить поставленную задачу и достичь новый технический результат, что характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями от известного уровня техники, аналогов и прототипа. Новое техническое решение является результатом научно-исследовательской и опытно-экспериментальной работы, творческого вклада, без использования каких-либо стандартных решений, инструкций или рекомендаций в данной области техники, по совокупности существенных признаков, оригинальности и неочевидности выполнения соответствует критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами и сопутствующим кратким описанием:
На фиг. 1 представлен общий вид защитного экрана для придорожного шумопоглощения, на фиг. 2 - его поперечное сечение с показом конструктивных особенностей экрана, на фиг. 3 и фиг. 4 - схемы расположения поперечных сквозных отверстий в поперечных разделителях со стороны плоской камеры смешения активных составляющих высокочастотного спектра шумового потока и в основании прямоугольной рамы экрана, на фиг. 5 - схема расположения стекло- или базальтоволокон в лицевых наклонных пластинах, прямоугольной раме, полом разделителе плит материалов, на фиг. 6 - схема подавления и поглощения шумового потока защитным экраном.

Защитный экран для придорожного шумопоглощения содержит прямоугольную раму 1, встроенные в нее параллельно расположенные плиты материалов 2, 3 с дифференцированными свойствами шумопоглощения, заднюю плоскую стенку 4 и закрепленные на раме 1 посредством крепежа 5 лицевые, параллельно расположенные, наклонные пластины 6 с козырьками 7, щелевыми ловушками 8 между ними. Экран снабжен полыми разделителями 9 плит материалов 2, 3 с дифференцированными свойствами шумопоглощения, выполненными в виде отрезков 10 линейных стержней трубчатого прямоугольного или круглого профиля с резонаторными полостями 11, установленными по внутреннему контуру 12 прямоугольной рамы 1 с образованием между плитами материалов 2, 3 плоской камеры 13 смешения активных составляющих высокочастотного спектра шумового потока. В стенках 14 трубчатых линейных отрезков 10 разделителей 9 выполнены поперечные сквозные отверстия 15, в нижней части 16 прямоугольной рамы 1 выполнены поперечные сквозные отверстия 17. Плоская камера 13 смешения активных составляющих высокачастотного спектра шумового потока через отверстия 15 сообщена с резонаторными полостями 11 трубчатых линейных отрезков 10 разделителей 9. Сквозные отверстия 17 в нижней части 16 прямоугольной рамы 1 и отверстия 15 трубчатых линейных отрезков 10 разделителей 9 расположены вдоль плит материалов 2, 3. Сквозные отверстия 17 в нижней части 16 прямоугольной рамы 1 сообщают полости, занятые плитами материалов 2, 3, со средой под защитным экраном, защитные экраны устанавливаются и фиксируются в направляющих пазах 18 стоек 19 вдоль транспортных магистралей, в местах транспортных развязок и т. д. Защитный экран представляет собой по существу оригинальную панельную конструкцию, все элементы которой выполнены из комбинации и различного состава композиционных материалов на основе волокон и полимерного связующего, примененных в прямоугольной раме 1, лицевых наклонных пластин 6 и полых разделителях 9, плитах материалов 2, 3 из пенобетона, или пеноалюминия, и/или с использованием в них стекло- или базальтоволокон, или плитах из стекло- или волокнистого материала, реализующих основную функцию по подавлению и поглощению энергии шумового потока при попадании в защитный экран. Прямоугольная рама 1 выполнена из прямолинейных отрезков либо швеллерного, либо коробчатого профиля, скрепленных по углам посредством вставок 20, изготовленных из стекло- или базальтопластика. Лицевые наклонные пластины 6 также выполнены из стекло-базальтопластика. По внутреннему контуру прямоугольной рамы 1 закреплены на клею или винтами полые разделители 9, выполненные из стекло- или базальтопластика. Стекло- или базальтоволокна в пластике рамы 1, наклонных пластинах 6 и полых разделителях 9 в целях эффективного гашения и поглощения энергии шумового потока могут быть выполнены волнообразно перекрещенными между собой. Плиты материалов 2, 3 с дифференцированными свойствами шумопоглощения установлены по разные стороны от полого разделителя 9, между ними образована плоская камера 13 смешения активных составляющих высокочастотного спектра шумового потока. Плиты материалов 2, 3 могут быть выполнены цельнокроенными или состоять из слоев. Наиболее эффективные соотношения объемов плит материалов 2, 3 и плоской камеры 9 находятся в пределах от 5:1 до 1:1. При долевом объеме материалов плит 2, 3 свыше 5,0 эффективность шумопоглощения остается на прежнем уровне, при долевом объеме плит материалов 2, 3 меньше 1,0 падает эффективность шумопоглощения экраном. Позади плиты материала 3 установлена задняя плоская стенка 4, которая является отражателем шумового потока в экране и одновременно поглотителем остальной части активных составляющих спектра шумового потока. Задняя плоская стенка 4 может быть выполнена из стекло- или базальтопластика (в первом варианте) или пеноалюминия, или пенобетона (во втором варианте экрана). Плиты материалов 2, 3 могут быть выполнены из стекло- или базальтоволокнистого материала или пеноалюминия, или пенобетона, или из этих же пеноматериалов, армированных стекло- или базальтоволокнами. В плитах материалов 2 со стороны лицевых наклонных пластин 6 могут быть установлены крестообразно с лицевыми наклонными пластинами 6 поперечные разделители 21 шумового потока, выполненные в виде линейных отрезков стержней из стекло- или базальтопластика. Плиты материалов 2,3 выполнены цельнокроенными и/или могут быть выполнены из слоев с фронтальными площадями, равными площади проема прямоугольной рамы 1 с перекрытием полых разделителей 9. Плиты материалов 2, 3 из стекловолокнистых или базальтоволокнистых материалов имеют объемную плотность 40 - 160 кг/м³, из пеноалюминия или пенобетона - 50 - 200 кг/м³. Плиты материалов 2, 3 из пеноалюминия или пенобетона могут быть армированы стекло-базальтоволокнами диаметром 2 - 20 мкм, длиной 10 - 70 мм или стекло- или базальтосетками с размерами ячеек от 5 х 5 мм до 20 х 20 мм. В целях удобства производства и транспортировки защитные экраны могут изготавливаться в виде установленных одна на другую плоских секций.

Функционирование защитного экрана предложенного исполнения заключается в следующем.

На защитный экран со стороны магистрали движения транспорта действует шумовой поток, образованный работающими двигателями, выхлопами газов, шум от взаимодействия колес транспорта с покрытием магистрали, ее профилем, рельефностью, вибрациями транспорта и колебаниями потока воздуха, обтекающего движущийся транспорт. Часть шумового потока отражается наклонными пластинами 6 и рассеивается при взаимодействии с непрерывным потоком шума, остальная часть шумового потока, основная, при отражении от наклонных пластин 6 захватывается ловушкам 8 щелевого типа, частично подавляется и отражается обратными поверхностями наклонных пластин 6 на плиты материалов 2, 3. Благодаря укороченным хвостовикам 22 на козырьках 7 наклонных пластин 6, выполненных с обратным наклоном, кромками 23 в направлении соседних наклонных пластин 6, срыв шумового потока производится направленным в щелевые ловушки 8. Укороченные хвостовики 22 также препятствуют вырыву шумового потока из щелевых ловушек 6. При прохождении плит материалов 2, 3 шумовой поток подавляется и поглощается материалом. Активные составляющие высокочастотного спектра шумового потока, проникшие в плоскую камеру 13 под различными углами благодаря свойствам материалов плит 2, 3, смешиваются, взаимодействуют с полостями 11 разделителей 9 через выполненные в них поперечные сквозные отверстия 15, подавляются, гасятся, проходят плиты материалов 3, в которых также подавляются и гасятся, поступают на стенку 4, поглощаются ею, частично отражаются ею в обратном направлении, что способствует окончательному поглощению составляющих шумового потока в плитах материалов 2, 3 и между ними в плоской камере 13. Наклон пластин 6 к основанию защитного экрана препятствует прорыву и обтеканию его сверху активных составляющих высокочастотного спектра шумового потока, обеспечивает защиту экрана от атмосферных осадков. Наличие поперечных сквозных отверстий 17 в нижней части 16 прямоугольной рамы 1 способствует также эффективному рассеиванию шумового потока через них из-под плит материалов 2, 3, удалению влаги, конденсата, накопившихся в плитах материалов 2, 3 в результате ветрового воздействия на падающие атмосферные осадки в направлении на защитные экраны.

Материалы защитного экрана, его фрагменты и образцы защитных экранов, изготовленные с использованием нового технического решения, испытаны как в лабораторных, так и реальных условиях эксплуатации, результаты испытаний положительные. Суммарная эффективная величина поглощаемого шумового потока в защитном экране предложенного исполнения составляет в пределах 90 - 100 децибелл, что значительно превышает наилучшие результаты известного прототипа, равные 86 децибеллам.

Защитные экраны предложенного исполнения воспроизводимы промышленным способом на существующем оборудовании с использованием отечественных материалов.

Таким образом, новое техническое решение в совокупности предложенных существенных признаков при реализации в защитных экранах дает положительный эффект, соответствует и критерию "промышленная применимость", т.е. уровню изобретения.

Следует отметить, что могут быть различные варианты выполнения защитного экрана для придорожного шумопоглощения в отношении формы, размеров и расположения отдельных элементов, если все это не выходит за пределы объема технического решения, изложенного в пунктах формулы.

Формула изобретения

1. Защитный экран для придорожного шумопоглощения, содержащий прямоугольную раму, встроенные в нее параллельно расположенные плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения, заднюю плоскую стенку и закрепленные на раме лицевые параллельно расположенные наклонные пластины с козырьками, щелевыми ловушками между ними соответственно для отражения и рассеивания низкочастотного шумового потока, разделения и улавливания в активной фазе высокочастотного шумового потока, первичного подавления разделенного шумового потока в щелевых ловушках и его направленной подачи на плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения, отличающийся тем, что экран снабжен полыми разделителями плит материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения, выполненными в виде линейных отрезков стержней трубчатого прямоугольного или круглого профиля с резонаторными полостями, установленными по внутреннему контуру прямоугольной рамы с образованием между плитами материалов плоской камеры смешения активных составляющих высокочастотного спектра шумового потока, в стенках трубчатых линейных отрезков стержней разделителей плит со стороны плоской камеры и нижней части прямоугольной рамы выполнены поперечные сквозные отверстия, расположенные вдоль плит материалов, а козырьки наклонных пластин снабжены укороченными хвостовиками, выполненными с обратным наклоном, кромками направленными на соседние наклонные пластины, причем лицевые наклонные пластины, задняя плоская стенка, полые разделители и прямоугольная рама
выполнены из стекло- или базальтопластика, а плиты материалов - из стекло- или базальтоволокнистого материала, и/или пеноалюмния, или пенобетона, или в сочетании с армирующими их стекло- или базальтоволокнами при последовательном расположении от лицевых наклонных пластин сначала плит из пенобетона, затем плит из пеноалюминия и/или плит из указанного волокнистого материала.

2. Экран по п.1, отличающийся тем, что в плитах материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения со стороны лицевых наклонных пластин установлены поперечные перекрещивающиеся с лицевыми наклонными пластинами разделители шумового потока, выполненные в виде линейных отрезков стержней из стекло- или базальтопластика.

3. Экран по п.1 или 2, отличающийся тем, что плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения и плоская камера смешения активных составляющих шумового потока выполнены с соотношением их объемов 5:1 - 1:1.

4. Экран по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения выполнены цельнокроенными и/или из слоев с фронтальными площадями, равными площади проема прямоугольной рамы в пределах ее внутреннего контура.

5. Экран по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что плиты выполнены из стекло- или базальтоволокон диаметром 2 - 20 мкм и длиной 10 - 70 мм, дискретно расположенных в плитах, с объемной плотностью 40 - 160 кг/м³, или пеноалюминия, или пенобетона с объемной плотностью 50 - 200 кг/м³, или в сочетании с армирующими их стекло- или базальтосетками с размерами ячеек 5х5 - 20х20 мм, или дискретно расположенными стекло- или базальтоволокнами диаметром 2 - 20 мкм и длиной 10 - 70 мм.

6. Экран по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что лицевые наклонные пластины и прямоугольная рама соответственно выполнены из волнообразно пересекающихся между собой волокон.

7. Защитный экран для придорожного шумопоглощения, содержащий прямоугольную раму, встроенные в нее параллельно расположенные плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения, заднюю плоскую стенку и закрепленные на раме лицевые параллельно расположенные наклонные пластины с козырьками, щелевыми ловушками между ними соответственно для отражения и рассеивания низкочастотного шумового потока, разделения и улавливания в активной фазе высокочастотного шумового потока, первичного подавления разделенного шумового потока в щелевых ловушках и его направленной подачи на плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения, отличающийся тем, что экран снабжен полыми разделителями плит материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения, выполненными в виде линейных отрезков стержней трубчатого прямоугольного или круглого профиля с резонаторными полостями, установленными по внутреннему контуру прямоугольной рамы с образованием между плитами материалов плоской камеры смешения активных составляющих высокочастотного спектра шумового потока, в стенах трубчатых линейных отрезков стержней разделителей плит материалов со стороны плоской камеры и в нижней части прямоугольной рамы выполнены поперечные сквозные отверстия, расположенные вдоль плит материалов, а козырьки наклонных пластин снабжены укороченными хвостовиками, выполненными с обратным наклоном, кромками направленными на соседние наклонные пластины, причем лицевые наклонные пластины, разделители плит и прямоугольная рама выполнены из стекло- или базальтопластика, задняя плоская стенка - из пеноалюминия или пенобетона, а плиты материалов - из стекло- или базальтоволокнистого материала, и/или пеноалюминия, или пенобетона, или в сочетании с армирующими из стекло- или базальтоволокнами при последовательном расположении от лицевых наклонных пластин сначала плит из пенобетона, затем плит из пеноалюминия и/или плит из указанного волокнистого материала.

8. Экран по п.7, отличающийся тем, что в плитах материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения со стороны лицевых наклонных пластин установлены поперечные перекрещивающиеся с лицевыми наклонными пластинами разделители шумового потока, выполненные в виде линейных отрезков стержней из стекло- или базальтопластика.

9. Экран по п.7 или 8, отличающийся тем, что плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения и плоская камера смешения активных составляющих шумового потока выполнены с соотношением их объемов 5:1 - 1:1.

10. Экран по любому из пп.7 - 9, отличающийся тем, что плиты материалов с дифференцированными свойствами шумопоглощения выполнены цельнокроенными и/или из слоев с фронтальными площадями, равными площади проема прямоугольной рамы в пределах ее внутреннего контура.

11. Экран по любому из пп.7 - 10, отличающийся тем, что плиты выполнены из стекло- или базальтоволокон диаметром 2 - 20 мкм и длиной 10 - 70 мм, дискретно расположенных в плитах, с объемной плотностью 40 - 160 кг/м³, или пеноалюминия, или пенобетона с объемной плотностью 50 - 200 кг/м³, или в сочетании с армирующими их стекло- или базальтостеклами с размерами ячеек 5х5 - 20х20 мм, или дискретно расположенными стекло- или базальтоволокнами диаметром 2 - 20 мкм и длиной 10 - 70 мм.

12. Экран по любому из пп.7 - 11, отличающийся тем, что лицевые наклонные пластины и прямоугольная рама соответственно выполнены из волнообразно перекрещивающихся между собой волокон.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6