Штучный звукопоглотитель кочетова

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в качестве средства защиты от шума. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения. В штучном звукопоглотителе, состоящем из перфорированного каркаса, заполненного звукопоглощающим материалом, помещенным в защитную оболочку, каркас выполнен из нижней части конической формы с крышкой и верхней части, выполненной в виде осесимметричного тела вращения цилиндрической формы с верхним и нижним плоскими основаниями. Внешняя зубчатая поверхность этого тела выполнена в сечении, перпендикулярном оси тела вращения, зубчатой формы. Внутренняя поверхность выполнена в виде цилиндрической обечайки, коаксиально расположенной по отношению к цилиндрической поверхности, вокруг которой расположены зубья треугольного профиля. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к промышленной акустике.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является штучный звукопоглотитель по патенту РФ №2485256, кл. E04B 1/84 [прототип], содержащий каркас со звукопоглощающей облицовкой, систему подвеса.

Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет сравнительно невысокого коэффициента звукопоглощения.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в штучном звукопоглотителе, состоящим из перфорированного каркаса, заполненного звукопоглощающим материалом, помещенным в защитную оболочку, каркас выполнен из нижней части конической формы с крышкой и верхней части, выполненной в виде осесимметричного тела вращения цилиндрической формы с верхним и нижним плоскими основаниями, причем внешняя зубчатая поверхность этого тела выполнена в сечении, перпендикулярном оси тела вращения, зубчатой формы, а внутренняя поверхность выполнена в виде цилиндрической обечайки, коаксиально расположенной по отношению к цилиндрической поверхности, вокруг которой расположены зубья треугольного профиля зубчатой поверхности, при этом цилиндрическая полость, находящаяся внутри цилиндрической обечайки, заполнена звукоотражающим материалом, например пеноалюминием, или металлокерамикой, или металлопоролоном, или в виде спрессованной крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин 0,3…2,5 мм, а внутренняя полость между цилиндрической обечайкой и внешней зубчатой поверхностью заполнена звукопоглощающим материалом, а перфорированный каркас имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности.

На фиг.1 изображен общий вид штучного звукопоглотителя, на фиг.2 - разрез верхней части штучного звукопоглотителя.

Штучный звукопоглотитель (фиг.1) выполнен из жесткого перфорированного каркаса, состоящего из нижней части 1 конической формы с крышкой 2 и верхней части 7, выполненной в виде осесимметричного тела вращения цилиндрической формы с верхним 6 и нижним 5 плоскими основаниями. Причем внешняя зубчатая поверхность 13 этого тела выполнена в сечении, перпендикулярном оси тела вращения, зубчатой формы, а внутренняя поверхность выполнена в виде цилиндрической обечайки 9, коаксиально расположенной по отношению к цилиндрической поверхности, вокруг которой расположены зубья 4 треугольного профиля зубчатой поверхности 13. Профиль зубчатой формы 4 может быть прямоугольным, квадратным, трапецеидальным.

Цилиндрическая полость 11, находящаяся внутри цилиндрической обечайки 9, заполнена звукоотражающим материалом, например пеноалюминием, или металлокерамикой, или металлопоролоном, или в виде спрессованной крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин 0,3…2,5 мм (на чертеже не показано).

Внутренняя полость 12 между цилиндрической обечайкой 9 и внешней зубчатой поверхностью 13 заполнена звукопоглощающим материалом.

Верхняя часть 7 крепится к крышке 2 нижней части перфорированного каркаса посредством вибродемпфирующей прокладки 8, позволяющей демпфировать высокочастотные колебания, передающиеся от объекта (на чертеже не показано). Прокладка 8 может быть выполнена из вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат» или мастики ВД-17.

К верхнему основанию 6 верхней части цилиндрического перфорированного каркаса шарнирно закреплен элемент 10, при помощи которого каркас крепится к требуемому объекту, например потолку производственного помещения, причем полости нижней части 1 и верхней части 7 перфорированного каркаса заполнены соответственно звукопоглощающими материалами 3 и 12 различной плотности, подавляющими шумы соответственно в различных полосах частот, например на низких и средних частотах соответственно.

В качестве звукопоглощающего материала может быть использован камень-ракушечник со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 3÷45%. В качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающих конструкций используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом (на чертеже не показано), например стеклотканью типа Э3-100 или полимером типа «Повиден».

Перфорированный каркас имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности.

Штучный звукопоглотитель работает следующим образом.

Звуковые волны, распространяясь от объекта интенсивного шумоизлучения (на чертеже не показано), взаимодействуют со звукопоглощающим материалом 3 и 12 различной плотности, находящимся соответственно в полостях нижней части 1 и верхней части 7 перфорированного каркаса, где подавляются шумы соответственно в различных полосах частот, например на низких и средних частотах соответственно.

Звукопоглощение на средних и высоких частотах происходит за счет акустического эффекта, построенного по принципу резонаторов Гельмгольца, образованных воздушными полостями перфорированного каркаса. Различные объемы резонансных полостей: нижней части 1 конической формы и верхней части 7 цилиндрической формы, служат для подавления звуковых колебаний в требуемом звуковом диапазоне частот, как правило, большие объемы для подавления шума в низкочастотном диапазоне, а малые в области средних и высоких частот.

1. Штучный звукопоглотитель, состоящий из перфорированного каркаса, заполненного звукопоглощающим материалом, помещенным в защитную оболочку, отличающийся тем, что каркас выполнен из нижней части конической формы с крышкой и верхней части, выполненной в виде осесимметричного тела вращения цилиндрической формы с верхним и нижним плоскими основаниями, причем внешняя зубчатая поверхность этого тела выполнена в сечении, перпендикулярном оси тела вращения, зубчатой формы, а внутренняя поверхность выполнена в виде цилиндрической обечайки, коаксиально расположенной по отношению к цилиндрической поверхности, вокруг которой расположены зубья треугольного профиля зубчатой поверхности, при этом цилиндрическая полость, находящаяся внутри цилиндрической обечайки, заполнена звукоотражающим материалом, например пеноалюминием, или металлокерамикой, или металлопоролоном, или в виде спрессованной крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин 0,3…2,5 мм, а внутренняя полость между цилиндрической обечайкой и внешней зубчатой поверхностью заполнена звукопоглощающим материалом, а перфорированный каркас имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности.

2. Штучный звукопоглотитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве звукопоглощающего материала использованы плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа Э3-100 или полимером типа «Повиден».