Патент на изобретение №2305776

(54) ПЛАСТИНЧАТЫЙ ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА С УНИФИЦИРОВАННЫМИ ПЛАСТИНАМИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технике глушения шума. Технический результат – повышение эффективности шумоглушения. Пластинчатый глушитель шума содержит корпус прямоугольного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглощающие пластины, выполненные из каркаса, содержащего перфорированные листы, заполненные звукопоглотителем и расположенные в корпусе с определенным шагом, и образующие в нем плоские каналы. Коэффициент перфорации перфорированных листов принимается равным или более 0,25, а между звукопоглотителем и перфорированными листами расположен акустически прозрачный материал. Отношение ширины корпуса глушителя В к его высоте лежит в оптимальном интервале величин: B/H=0,4…4,0. Отношение ширины корпуса глушителя В к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: B/L=0,53…2,0; отношение высоты корпуса глушителя Н к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: H/L=0,33…2,0. Отношение ширины B₁ пластин к ширине корпуса глушителя В лежит в оптимальном интервале величин: B₁/B=0,05…0,5. Отношение ширины А плоских каналов между пластинами к ширине корпуса глушителя В лежит в оптимальном интервале величин: А/В=0,05…0,5. Отношение площади свободного сечения F глушителя к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: F/L=0,2/1000…0,2/1500. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технике глушения шума.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности является глушитель шума, содержащий корпус, впускной и выпускной патрубки и звукопоглотитель (см. патент РФ №2062889, опубл. 27.06.1996 г., прототип).

Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения. Технический результат – повышение эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в пластинчатом глушителе шума, содержащем корпус прямоугольного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглощающие пластины выполнены из каркаса, содержащего перфорированные листы, заполненные звукопоглотителем и расположенные в корпусе с определенным шагом, и образующие в нем плоские каналы, причем коэффициент перфорации перфорированных листов принимается равным или более 0,25, а между звукопоглотителем и перфорированными листами расположен акустически прозрачный материал, отношение ширины корпуса глушителя В к его высоте лежит в оптимальном интервале величин: В/Н=0,4…4,0; отношение ширины корпуса глушителя В к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: B/L=0,53…2,0; отношение высоты корпуса глушителя Н к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: H/L=0,33…2,0; отношение ширины B₁ пластин к ширине корпуса глушителя В лежит в оптимальном интервале величин: B₁/B=0,05…0,5; отношение ширины А плоских каналов между пластинами к ширине корпуса глушителя В лежит в оптимальном интервале величин: А/В=0,05…0,5; а отношение площади свободного сечения F глушителя к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: F/L=0,2/1000…0,2/1500;

Звукопоглощающие пластины могут быть выполнены таким образом, что отношение ширины B₁ пластины глушителя к ее высоте лежит в оптимальном интервале величин: от 0,1 до 0,8; отношение ширины B₁ пластины глушителя к ее длине лежит в оптимальном интервале величин: от 0,1 до 0,54; а отношение высоты пластины глушителя к ее длине лежит в оптимальном интервале величин: от 0,5 до 1,0.

Корпус глушителя с патрубками и каркас звукопоглощающих пластины, содержащий перфорированные листы, могут быть выполнены из конструкционных материалов с нанесенным на их поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа “Герлен-Д”.

Корпус глушителя с патрубками и каркас звукопоглощающих пластины, содержащий перфорированные листы, могут быть выполнены 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.

Звукопоглотитель может быть выполнен 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.

Звукопоглотитель может быть выполнен 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.

Звукопоглотитель может быть выполнен из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%.

Звукопоглотитель может быть выполнен 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 представлена схема предлагаемого глушителя шума в сборе, на фиг.2 – схема звукопоглощающей пластины, заполненной звукопоглотителем.

Пластинчатый глушитель шума (фиг.1) содержит корпус 1 прямоугольного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками (на чертеже не показаны), звукопоглощающие пластины 2, выполненные из каркаса, содержащего перфорированные листы (на чертеже не показаны), заполненные звукопоглотителем и расположенные в корпусе 1 с определенным шагом А, и образующие в нем плоские каналы шириной А. Оптимальные режимы работы глушителя имеют место при следующих условиях:

отношение ширины корпуса глушителя В к его высоте лежит в оптимальном интервале величин: В/Н=0,4…4,0;

отношение ширины корпуса глушителя В к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: B/L=0,53…2,0;

отношение высоты корпуса глушителя Н к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: H/L=0,33…2,0;

отношение ширины B₁ пластин к ширине корпуса глушителя В лежит в оптимальном интервале величин: B₁/B=0,05…0,5;

отношение ширины А плоских каналов между пластинами к ширине корпуса глушителя В лежит в оптимальном интервале величин: А/В=0,05…0,5;

отношение площади свободного сечения F глушителя к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: F/L=0,2/1000…0,2/1500;

Звукопоглощающие пластины 2 (фиг.2) выполнены таким образом, что

отношение ширины пластины глушителя B1 к ее высоте лежит в оптимальном интервале величин: B₁/H=0,1…0,8;

отношение ширины пластины глушителя B₁ к ее длине L лежит в оптимальном интервале величии: B₁/L=0,1…0,54;

отношение высоты пластины глушителя Н к ее длине L лежит в оптимальном интервале величин: H/L=0,5…1,0.

Корпус 1 глушителя с патрубками и звукопоглощающие пластины 2, выполненные из каркаса, содержащего перфорированные листы, выполнены из конструкционных материалов с нанесенным на их поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа “Герлен-Д”, при этом соотношение между толщинами материала и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…3,5).

Корпус 1 глушителя и звукопоглощающие пластины 2, выполненные из каркаса, содержащего перфорированные листы, выполнены 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. Коэффициент перфорации перфорированных листов принимается равным или более 0,25. Для предотвращения высыпания мягкого звукопоглотителя предусмотрен акустически прозрачный материал (на чертеже не показан), например стеклоткань типа ЭЗ-100, расположенная между звукопоглотителем и перфорированным листом.

Звукопоглотитель выполнен 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.

Звукопоглотитель выполнен 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.

Звукопоглотитель выполнен из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%. Звукопоглотитель выполнен 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.

Пластинчатый глушитель шума работает следующим образом.

Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха поступают в полость корпуса 1 глушителя и взаимодействуют со звукопоглотителем пластин 2. Конструкция глушителя шума проста в изготовлении и обслуживании. 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 пластин 2.

Формула изобретения

1. Пластинчатый глушитель шума, содержащий корпус прямоугольного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглощающие пластины, выполненные из каркаса, содержащего перфорированные листы, заполненные звукопоглотителем и расположенные в корпусе с определенным шагом, и образующие в нем плоские каналы, причем коэффициент перфорации перфорированных листов принимается равным или более 0,25, а между звукопоглотителем и перфорированными листами расположен акустически прозрачный материал, отличающийся тем, что отношение ширины корпуса глушителя В к его высоте лежит в оптимальном интервале величин В/Н=0,4…4,0; отношение ширины корпуса глушителя В к его длине L лежит в оптимальном интервале величин B/L=0,53…2,0; отношение высоты корпуса глушителя Н к его длине L лежит в оптимальном интервале величин H/L=0,33…2,0; отношение ширины B₁ пластин к ширине корпуса глушителя В лежит в оптимальном интервале величин B₁/B=0,05…0,5; отношение ширины А плоских каналов между пластинами к ширине корпуса глушителя В лежит в оптимальном интервале величин А/В=0,05…0,5; отношение площади свободного сечения F глушителя к его длине L лежит в оптимальном интервале величин F/L=0,2/1000…0,2/1500.

2. Пластинчатый глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающие пластины выполнены таким образом, что отношение ширины B₁ пластины глушителя к ее высоте лежит в оптимальном интервале величин от 0,1 до 0,8, отношение ширины B₁ пластины глушителя к ее длине лежит в оптимальном интервале величин от 0,1 до 0,54, а отношение высоты пластины глушителя к ее длине лежит в оптимальном интервале величин от 0,5 до 1,0.

3. Пластинчатый глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что корпус глушителя с патрубками и каркас звукопоглощающих пластин, содержащий перфорированные листы, выполнены из конструкционных материалов с нанесенным на их поверхности с одной или двух сторон слоем мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа “Герлен-Д”.

4. Пластинчатый глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что корпус глушителя с патрубками и каркас звукопоглощающих пластин, содержащий перфорированные листы, выполнены 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.

5. Пластинчатый глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглотитель выполнен 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.

6. Пластинчатый глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглотитель выполнен на основе алюмосодержащих 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.

7. Пластинчатый глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглотитель выполнен из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия, или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30…45%.

8. Пластинчатый глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглотитель выполнен 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