Патент на изобретение №2295089

(54) ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩЕЕ ОГРАЖДЕНИЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к предохранительным устройствам техники безопасности, в частности к средствам снижения шума машин и оборудования. Звукоизолирующее ограждение содержит кожух, установленный на виброизолирующей опоре. Опора выполнена в виде коробообразного каркаса, между стенками которого размещен звукопоглощающий материал. Коробообразный каркас выполнен либо цельным, либо состоящим из шумопоглощающих элементов, вписанных в его контур. Шумопоглощающие элементы состоят из передней с щелевой перфорацией и задней стенок. Стенки изготовлены из нержавеющей стали, или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа “Пурал” толщиной 50 мкм или “Полиэстер” толщиной 25 мкм, или из алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм. Причем отношение высоты h каркаса к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: h/b=1,0…2,0, а отношение толщины s’ каркаса в сборе к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: s’/b=0,1…0,15; отношение толщины s звукопоглощающего материала к толщине s’ каркаса в сборе находится в оптимальном отношении величин: s/s’=0,4…1,0, а коэффициент перфорации передней стенки принимается равным или более 0,25. Технический результат заключается в повышении эффективности шумоглушения. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к предохранительным устройствам техники безопасности, в частности к средствам снижения шума машин и оборудования.

Известно звукоизолирующее ограждение стационарных динамически неуравновешенных установок, например машин с ударным взаимодействием элементов, содержащее кожух, установленный на виброизолирующих опорах по а.с. СССР №512340, кл. F 16 Р 1/2, 1974 г. (прототип).

Недостатком известного технического решения является то, что оно не позволяет существенно снизить уровень производимого кожухом собственного шума.

Технический результат – повышение эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в звукоизолирующем ограждении, содержащем кожух, установленный на виброизолирующей опоре, выполненной в виде коробообразного каркаса, между стенками которого размещен звукопоглощающий материал, каркас выполнен либо цельным, либо состоящим из шумопоглощающих элементов, вписанных в его контур и состоящих из передней с щелевой перфорацией и задней стенок из нержавеющей стали, или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа “Пурал” толщиной 50 мкм или “Полиэстер” толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм, причем отношение высоты h каркаса к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: h/b=1,0…2,0; отношение толщины s’ каркаса в сборе к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: s’/b=0,1…0,15, а отношение толщины s звукопоглощающего материала к толщине s’ каркаса в сборе находится в оптимальном отношении величин: s/s’=0,4…1,0. Передняя и задняя стенки каркаса шумопоглощающих элементов могут быть выполнены из конструкционных материалов, с нанесенным на ее поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17 (на чертеже не показано), или материала типа “Герлен-Д”, при этом соотношение между толщиной облицовки и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин – 1: (2,5…3,5). Шумопоглощающий элемент шумопоглощающей вставки содержит звукопоглощающий материал в виде 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, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа “Повиден”. Шумопоглощающий элемент шумопоглощающей вставки может содержать звукопоглощающий материал в виде плиты на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа. Шумопоглощающий элемент может содержать звукопоглощающий материал, выполненный из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия, или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%. Шумопоглощающий элемент может содержать звукопоглощающий материал в виде элементов с послойной и перекрестной намоткой из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас (на чертеже не показано). Шумопоглощающий элемент содержит звукопоглощающий материал в виде 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 фиг.1 изображено звукоизолирующее ограждение, общий вид; на фиг.2 – сечение по А-А фиг.1; на фиг.3 – сечение по Б-Б на фиг.1; на фиг.4 – узел I на фиг.1, на фиг.5 – шумопоглощающий элемент.

Звукоизолирующее ограждение (фиг.1) содержит виброизолирующую опору 1 и установленный на ней кожух 2. Виброизолирующая опора 1 выполнена в виде короба, между стенками 3 и 4 которого размещен звукопоглощающий материал 5. Кожух 2 свободно опирается на полки 6, размещенные между стенками 3 и 4 по периметру опоры 1. На полках 6 закреплены тачечные амортизаторы 7, выполненные из упругого материала, например мягкой резины. В теле звукопоглощающего материала 5 при помощи сетчатых стенок 8 выполнены вентиляционные каналы 9, стенки которых образованы акустически прозрачным материалом, например сеткой или перфорированным листовым материалом. Виброизолирующая опора 1 установлена на сплошную упругую прокладку 10, например из губчатой резины, и крепится к фундаменту 11 (фиг.3), на котором установлена машина (источник шума) 12, при помощи болтов 13 и резинометаллических шайб 14. Каркас кожуха 2 выполнен либо цельным, либо состоящим из шумопоглощающих элементов (фиг.5), вписанных в его контур и состоящих из передней 15 с щелевой перфорацией 8 и задней 3 стенок из нержавеющей стали, или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа “Пурал” толщиной 50 мкм или “Полиэстер” толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм, причем отношение высоты h каркаса к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: h/b=1,0…2,0, а отношение толщины s’ каркаса в сборе к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: s’/b=0,1…0,15; а отношение толщины s звукопоглощающего материала к толщине s’ каркаса в сборе находится в оптимальном отношении величин: s/ s’=0,4…1,0. Передняя 15 и задняя 3 стенки каркаса шумопоглощающих элементов могут быть выполнены из конструкционных материалов, с нанесенным на ее поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17 (на чертеже не показано), или материала типа “Герлен-Д”, при этом соотношение между толщиной облицовки и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин – 1:(2,5…3,5). Шумопоглощающий элемент шумопоглощающей вставки содержит звукопоглощающий материал 5 в виде 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, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом (на чертеже не показано), например стеклотканью типа Э3-100 или полимером типа “Повиден”.

Шумопоглощающий элемент 5 шумопоглощающей вставки может содержать звукопоглощающий материал в виде плиты на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа. Шумопоглощающий элемент 5 может содержать звукопоглощающий материал, выполненный из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45% (на чертеже не показано). Шумопоглощающий элемент 5 может содержать звукопоглощающий материал в виде элементов с послойной и перекрестной намоткой из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас (на чертеже не показано). Шумопоглощающий элемент 5 содержит звукопоглощающий материал в виде 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).

Звукоизолирующее ограждение работает следующим образом.

При работе машины 12 вибрация и шум воспринимаются виброизолирующей опорой 1. Расположенный между стенками опоры звукопоглощающий материал 5 снижает уровень шума, производимого машиной. При высоких уровнях вибраций фундамента 11 виброизоляция опоры 1 обеспечивается упругой прокладкой 10 и центрирующими резинометаллическими шайбами 14. Снижение вибрации, передаваемой от опоры 1 кожуху 2, происходит за счет поглощения энергии звукопоглощающим материалом 5 и точечными амортизаторами 7. 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.

Формула изобретения

1. Звукоизолирующее ограждение, содержащее кожух, установленный на виброизолирующей опоре, выполненной в виде коробообразного каркаса, между стенками которого размещен звукопоглощающий материал, отличающееся тем, что коробообразый каркас выполнен либо цельным, либо состоящим из шумопоглощающих элементов, вписанных в его контур и состоящих из передней с щелевой перфорацией и задней стенок из нержавеющей стали, или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа “Пурал” толщиной 50 мкм или “Полиэстер” толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм, причем отношение высоты h каркаса к его ширине b находится в оптимальном отношении величин h/b=1,0-2,0; а отношение толщины s’ каркаса в сборе к его ширине b находится в оптимальном отношении величин s’/b=0,1-0,15а а отношение толщины s звукопоглощающего материала к толщине s’ каркаса в сборе находится в оптимальном отношении величин s/s’=0,4-1,0, а коэффициент перфорации передней стенки принимается равным или более 0,25.

2. Звукоизолирующее ограждение по п.1, отличающееся тем, что передняя и задняя стенки шумопоглощающих элементов выполнены из конструкционных материалов с нанесенным на ее поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа “Герлен-Д”, при этом соотношение между толщиной облицовки и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин 1:(2,5-3,5).

3. Звукоизолирующее ограждение по п.1, отличающееся тем, что шумопоглощающий элемент содержит звукопоглощающий материал в виде 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, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа “Повиден”.

4. Звукоизолирующее ограждение по п.1, отличающееся тем, что шумопоглощающий элемент содержит звукопоглощающий материал в виде плиты на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5-0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5-10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10-20 МПа.

5. Звукоизолирующее ограждение по п.1, отличающееся тем, что шумопоглощающий элемент содержит звукопоглощающий материал, выполненный из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия, или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30-45%.

6. Звукоизолирующее ограждение по п.1, отличающееся тем, что шумопоглощающий элемент содержит звукопоглощающий материал в виде элементов с послойной и перекрестной намоткой из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас.

7. Звукоизолирующее ограждение по п.1, отличающееся тем, что шумопоглощающий элемент содержит звукопоглощающий материал в виде 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.

РИСУНКИ