Акустический кожух
Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано в качестве средства защиты от шума. Техническим результатом является повышение эффективности шумоглушения за счет повышения коэффициента звукопоглощения путем увеличения поверхностей звукопоглощения при сохранении габаритных размеров кожуха. Технический результат достигается тем, что акустический кожух содержит жесткие стенки, по форме облегающие защищаемое оборудование, и связанные с ними перфорированные стенки, между которыми расположена звукопоглощающая облицовка, жесткие стенки образуют профиль, конгруэнтный оборудованию, снабженный глушителями шума для вывода технологических узлов и отвода тепла, при этом жесткие стенки образуют профиль съемного, раздвижного или капотного типов, который установлен на основании посредством виброизолирующих прокладок, например ковриков типа КВ-1 или КВ-2; согласно изобретению звукопоглощающая облицовка выполнена с резонансными вставками и содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, который представляет собой чередование сплошных участков и пустотелых участков, причем пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру, при этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной стенках, причем полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполнены звукопоглотителем, а между гладкой поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной поверхностью и сплошными участками, расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца». 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано в качестве средства защиты от шума.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является акустический кожух по а.с. СССР №348755, [прототип], содержащий перфорированную стенку и звукопоглощающий слой.
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 акустическом кожухе, содержащем жесткие стенки, по форме облегающие защищаемое оборудование, и связанные с ними перфорированные стенки, между которыми расположена звукопоглощающая облицовка, жесткие стенки образуют профиль, конгруэнтный оборудованию, снабженный глушителями шума для вывода технологических узлов и отвода тепла, при этом жесткие стенки образуют профиль съемного, раздвижного или капотного типов, который установлен на основании посредством виброизолирующих прокладок, например ковриков типа КВ-1 или КВ-2, звукопоглощающая облицовка выполнена с резонансными вставками и содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, который представляет собой чередование сплошных участков и пустотелых участков, причем пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру, при этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной стенках, причем полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполнены звукопоглотителем, а между гладкой поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной поверхностью и сплошными участками расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
В качестве звукопоглощающего материала используется металлокерамика со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%, или элемент в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас, или элемент из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника.
На фиг. 1 изображен общий вид акустического кожуха, на фиг. 2 - сечение А-А фиг.1; на фиг. 3, 4, 5 - варианты конструктивного выполнения кожуха, на фиг. 6 - вариант выполнения звукопоглощающей облицовки 2 с резонансными вставками.
Акустический кожух содержит жесткие стенки 1, по форме облегающие защищаемое оборудование 3, и связанные с ними перфорированные стенки 8, между которыми расположена звукопоглощающая облицовка 2, причем жесткие стенки 1 образуют профиль, конгруэнтный оборудованию 3, снабженный глушителями шума 6 и 7 для вывода технологических узлов и отвода тепла, которые могут содержать звукопоглотители 9 (фиг. 1 и 2). Жесткие стенки образуют профиль съемного (фиг. 3), раздвижного (фиг. 4) или капотного (фиг. 5) типов, который установлен на основании посредством виброизолирующих прокладок 5, например ковриков типа КВ-1 или КВ-2. Оборудование 3 установлено на виброизоляторах 4. В качестве звукопоглощающего материала используется металлокерамика со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%. В качестве звукопоглощающего материала может быть использован элемент в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас (на чертеже не показан) или элемент из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника.
Акустический кожух работает следующим образом.
Звуковая энергия от оборудования 3, пройдя через перфорированную стенку 8, попадает на слои звукопоглощающей облицовки 2. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора, о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор звукопоглотителя. Коэффициент перфорации перфорированной стенки 8 принимается равным или более 0,25.
Возможен вариант выполнения звукопоглощающей облицовки 2 (фиг. 6) с резонансными вставками (отверстиями), содержащей гладкую 13 и перфорированную 14 поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, представляющий собой чередование сплошных участков 15 и пустотелых участков 17, причем пустотелые участки 17 образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру 18, или волнистую, или поверхность со сферическими поверхностями (на чертеже не показано). Полости 16, образованные гладкой 13 и перфорированной 14 поверхностями, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, заполнены звукопоглотителем. При этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой 13 и перфорированной 14 стенках. Полости 19 пустотелых участков 17, образованные призматическими поверхностями, заполнены строительно-монтажной пеной. Между гладкой 13 поверхностью и сплошными участками 15 слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной 14 поверхностью и сплошными участками 15 расположены резонансные пластины 20 и 21 с резонансными вставками 22, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
Звукопоглощающий элемент с резонансными вставками работает следующим образом. Звуковая энергия, пройдя через слой перфорированной поверхности 12 и комбинированный звукопоглощающий слой сложной формы, уменьшается, так как осуществляется переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии), т.е. в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", имеют место потери энергии за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора, о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети микропор звукопоглотителя. Между гладкой 11 поверхностью и сплошными участками 13 слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной 12 поверхностью и сплошными участками 13 расположены резонансные пластины 18 и 19 с резонансными отверстиями 22, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
Резонансные отверстия 22 (вставки), расположенные в резонансных пластинах 20 и 21, выполняют функции горловин резонаторов "Гельмгольца", частотная полоса гашения звуковой энергии которых определяется диаметром и количеством резонансных отверстий 22.
Возможен вариант, когда внутри пустотелых участков 17, внутренние поверхности которых имеют зубчатую структуру 18, расположены дополнительные резонансные элементы 23, выполненные по форме в виде сферических оболочек, внутренняя поверхность которых соединена резонансными вставками 24 с полостями, расположенными между перфорированной 14 поверхностью и сплошными участками 15 звукопоглощающего элемента.
1. Акустический кожух, содержащий жесткие стенки, по форме облегающие защищаемое оборудование, и связанные с ними перфорированные стенки, между которыми расположена звукопоглощающая облицовка, жесткие стенки образуют профиль, конгруэнтный оборудованию, снабженный глушителями шума для вывода технологических узлов и отвода тепла, при этом жесткие стенки образуют профиль съемного, раздвижного или капотного типов, который установлен на основании посредством виброизолирующих прокладок, например ковриков типа КВ-1 или КВ-2, отличающийся тем, что звукопоглощающая облицовка выполнена с резонансными вставками и содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, который представляет собой чередование сплошных участков и пустотелых участков, причем пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру, при этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной стенках, причем полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполнены звукопоглотителем, а между гладкой поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной поверхностью и сплошными участками расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
2. Акустический кожух по п. 1, отличающийся тем, что внутри пустотелых участков звукопоглощающей облицовки, внутренние поверхности которых имеют зубчатую структуру, расположены дополнительные резонансные элементы, выполненные по форме в виде сферических оболочек, внутренняя поверхность которых соединена резонансными вставками с полостями, расположенными между перфорированной поверхностью и сплошными участками звукопоглощающего элемента.
