Патент на изобретение №2176004

(54) ЗАЩИТНЫЙ ЭКРАН ДЛЯ ПРИДОРОЖНОГО ШУМОПОГЛОЩЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам для защиты от подавления шума и звуковых волн. Сущность изобретения: экран содержит рамный каркас 1 с встроенными в нем параллельно расположенными плитами 2-4, закрепленные на каркасе заднюю стенку 5 и лицевые параллельно расположенные наклонные пластины 6 с козырьками 7, щелевыми ловушками 8 между ними. Рамный каркас 1 выполнен в виде установленных с наклоном одна относительно другой в одну сторону плоских рамных секций с размещенными между ними упругими прокладками, выполненными из материала, обладающего демпферно-поглощающими свойствами. Лицевые наклонные пластины 6 образуют вогнутую многогранную шумопоглощающую поверхность. Изобретение направлено на улучшение шумоулавливающих свойств защитных экранов. 2 с. и 20 з.п. ф-лы, 18 ил.

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

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 и сообщающимися порами и слоя связанных волокон или мягкого пористого материала (РФ N 94028651/25, 20.06.1996, США N 5493081, 02.20.1996).

Известен придорожный шумопоглощающий защитный экран, содержащий рамный каркас с встроенными в нем параллельно расположенными плитами из материалов с различными свойствами шумопоглощения, закрепленные на нем заднюю плоскую стенку и лицевые, параллельно расположенные, наклонные пластины с козырьками для образования щелевых ловушек 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 из материалов с различными свойствами шумопоглощения, и стойки с опорными элементами для его фиксации (заявка ЕПВ N 0368135 A1, 15.06.1990).

Конструкция защитного экрана не поглощает весь спектр шумового потока и звуков, особенно в области высоких частот.

Основной задачей изобретения является создание защитного экрана для придорожного шумопоглощения, у которого звукопоглощающие свойства были бы максимально повышенными и эффективными, максимально использовались бы геометрические формы, хорошо гармонизированные с архитектурным ансамблем градостроительной инфраструктуры.

Техническим результатом изобретения является повышение звукопоглощающих свойств защитного экрана, уменьшение затрат на его изготовление.

Технический результат достигается за счет изменения конструкции защитного экрана, использования в его основе новой концепции шумоподавления в лобовых зонах и пограничных слоях перемещающегося шумового потока.

Для этого защитный экран для придорожного шумопоглощения содержит рамный каркас с встроенными в нем параллельно расположенными плитами из материалов с различными свойствами шумопоглощения, закрепленные на каркасе заднюю стенку и образующие щелевые ловушки лицевые, параллельно расположенные наклонные пластины с козырьками 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 из материалов с различными свойствами шумопоглощения, и стойки с опорными элементами для фиксации каркаса. Рамный каркас может быть выполнен в виде установленных с наклоном одна относительно другой в одну сторону плоских рамных секций с размещенными между ними клиновыми или плоскими упругими прокладками. Или рамный каркас может быть выполнен из установленных с наклоном одна относительно другой в одну сторону плоских рамных секций с соответственно выпуклыми и вогнутыми поверхностями с щелевыми полостями по местам стыков, в которых размещены упругие прокладки.

Во всех вариантах выполнения прокладки выполнены из материала, обладающего демпферно-поглощающими свойствами. Лицевые наклонные пластины образуют вогнутую многогранную шумопоглощающую поверхность.

Между рамными секциями и стойками установлены плоские упругие демпферно-поглощающие прокладки.

Лицевые наклонные пластины с козырьками закреплены с переменными увеличивающимися или уменьшающимися или комбинированными интервалами в направлении от его основания.

Стойки могут быть выполнены в виде дуг и снабжены упругими продольными, демпферно-поглощающими диафрагмами из стекло- или базальтопластика, закрепленными на их вогнутых поверхностях, образующими с вогнутыми многогранными поглощающими поверхностями барьерные акустические камеры для локализации, завихрения и торможения шумового потока.

На одной из граней лицевой многогранной шумопоглощающей поверхности наклонные пластины могут располагаться с наклоном к пластинам соседних граней и набегающему шумовому потоку, скользящему вдоль экрана.

Наклонные пластины могут быть выполнены из стекло- или базальтопластика с продольно расположенными полыми шнурами из термопластичного материала, например капрона. Полые шнуры могут быть размещены в козырьках наклонных пластин.

На задней плоской стенке могут быть закреплены с интервалами полые профильные линейные элементы из стекло- или базальтопластика.

По углам плоских рамных секций могут быть закреплены плоские треугольные косынки из стекло- или базальтопластика, перекрытые задней плоской стенкой и лицевыми наклонными пластинами с козырьками.

Одна из рамных секций каркаса со стороны его основания облицована по передней поверхности сплошной или перфорированной пластиной из стекло- или базальтопластика, причем между задней стенкой и пластиной образована резонирующая полость.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен общий вид, на фиг. 2 – поперечное сечение экрана с конструктивными особенностями в варианте 1, на фиг. 3 -поперечное сечение с конструктивными особенностями в варианте 2, на фиг. 4 – узел стыка рамных секций каркаса в варианте 1, на фиг. 5 – узел стыка рамных секций каркаса в варианте 2, на фиг. 6 – вариант расположения отдельных рамных секций в каркасе по вертикали при общей вогнутой шумопоглощающей поверхности экрана, на фиг. 7 – вариант расположения наклонных пластин с увеличивающимся интервалами в направлении от основания, на фиг. 8 – вариант расположения наклонных пластин с уменьшающимися интервалами в направлении от основания, на фиг. 9 – вариант комбинированного расположения наклонных пластин с увеличивающимися и уменьшающимися интервалами, на фиг. 10 – выполнение стоек в виде дуг, совмещенных вогнутыми поверхностями с вогнутой шумопоглощающей поверхностью экрана, на фиг. 11 – наличие демпферно-поглощающих диафрагм в стойках, на фиг. 12 – вид акустических камер, образованных диафрагмами стоек и вогнутой шумопоглощающей поверхностью экрана, на фиг. 13 – наклонное расположение пластин на одной из граней по отношению к пластинам на соседних гранях и набегающему шумовому потоку, на фиг. 14 – наклонные пластины с полыми шнурами из термопластичного материала, на фиг. 15 – схема расположения полых профильных элементов на задней плоской стенке экрана, на фиг. 16 – схема расположения усиливающих косынок на рамных секциях со стороны задней поверхности экрана, на фиг. 17 – схема расположения усиливающих косынок со стороны передней поверхности экрана, на фиг. 18 – вариант закрепления передней пластины на одной из рамных секций каркаса со сторона основания с показом за ней резонирующей полости.

Защитный экран для придорожного шумопоглощения (фиг. 1) содержит рамный каркас 1 с встроенными в нем параллельно расположенными плитами 2-4 из материалов с различными свойствами шумопоглощения, закрепленные на каркасе 1 заднюю плоскую стенку 5 и образующие щелевые ловушки 8 лицевые параллельно расположенные наклонные пластины 6 с козырьками 7 для отражения, разделения и улавливания низкочастотного шумового потока, разделения и улавливания в активной фазе высокочастотного шумового потока в щелевых ловушках 8 и его направленной подачи на плиты 2 – 4 материалов с различными свойствами щумопоглощения (фиг. 2 и 3), и стойки 9, 10 с опорными элементами 11, 12 для фиксации каркаса (фиг. 1).

Рамный каркас 1 выполнен в виде установленных одна на другой, с наклоном одна относительно другой в одну сторону плоских рамных секций 14 – 19 (фиг. 2 и 3). Между плоскими рамными секциями 14 – 19 могут быть образованы или клиновые полости 20 (фиг. 4) или щелевые полости 21 (фиг. 3). В клиновых полостях 20 установлены клиновые упругие демпферно-поглощающие прокладки 22, в щелевых полостях 21 установлены упругие демпферно-поглощающие прокладки 23, между секциями 14 – 19 и стойками 9, 10 установлены упругие демпферно-поглощающие прокладки 24, 25 (фиг. 1).

Полости 21 (фиг. 5) по местам стыков рамных секций 14 – 19 образованы соответственно выпуклыми и вогнутыми радиусными поверхностями 26, 27. Лицевые, параллельно расположенные наклонные пластины 6 с козырьками 7, закрепленные на рамных секциях 14 – 19 каркаса 1, образуют многогранную шумопоглощащую поверхность 28 (фиг. 2 и 3). Рамный каркас 1 может содержать вертикально расположенные рамные секции 16, 17 с плоскими торцами 29, 30 и плоскими упругими демпферно-поглощающими прокладками 31 между ними, например из резины или термопласта (фиг. 6).

Лицевые наклонные пластины 6 с козырьками 7 могут быть закреплены с переменными интервалами 32 между ними, соответственно увеличивающимися (фиг. 7) или уменьшающимися (фиг. 8) в направлении от основания 33 каркаса 1 или их комбинации (фиг. 9). Стойки 9, 10 могут быть выполнены в виде дуг (фиг. 10), совмещенных вогнутыми поверхностями 34 с вогнутой шумопоглощающей поверхностью 28 экрана. Стойки 9, 10 могут быть снабжены упругими продольными, демпферно-поглощающими диафрагмами 35 из стекло- или базальтопластика (фиг. 11), закрепленными на их вогнутых поверхностях 34, образующими совместно с вогнутыми многогранными шумопоглощающими поверхностями 28 барьерные акустические камеры 36 (фиг. 12) для локализации, завихрения и торможения шумового потока.

На одной из граней лицевой многогранной шумопоглощающей поверхности 28 лицевые пластины 6 дополнительно расположены с наклоном к пластинам 6 соседних граней и набегающему шумовому потоку, скользящему вдоль экрана (фиг. 13). В наклонных пластинах 6, выполненных из стекло- или базальтопластика, могут быть размещены продольно расположенные полые шнуры 37 из термопластичного материала, например капрона (фиг. 14), или шнуры могут быть введены только в козырьки 7 пластин 6. Для придания большей жесткости экрану на задней плоской стенке 5 закреплены с интервалами полые профильные линейные элементы 38 из стекло- или базальтопластика (фиг. 15), а плоские рамные секции 14 – 19 усилены плоскими треугольными косынками 39 из стекло- или базальтопластика, перекрытые задней плоской стенкой 5 (фиг. 16) и лицевыми наклонными пластинами 6 с козырьками 7 (фиг. 17). Одна из рамных секций 14, 15 каркаса 1 со стороны его опорного основания 33 может быть облицована по передней поверхности сплошной или перфорированной пластиной 40 из стекло- или базальтопластика, образуя с задней плоской стенкой 5 и пластиной 40 резонирующую полость 41 (фиг. 18).

На защитный экран со стороны магистрали с интенсивным движением транспорта действует шумовой поток от работающих двигателей, выхлопов газов, взаимодействия колес с покрытием дороги, вибрации транспорта и т.д. Низкочастотный шумовой поток отражается от защитного экрана и рассеивается, чему способствует вогнутая многогранная поверхность экрана. Высокочастотный шумовой поток в активной фазе разделяется защитным экраном благодаря наклонных пластин 6 с наклонными козырьками 7, улавливается и первично подавляется в щелевых ловушках 8 и направляется на плиты 2 – 4 материалов с различными свойствами шумопоглощения (стекло- или базальтопластика, другого волокнистого, пористого материала) и заднюю плоскую стенку 5, также выполненную со свойствами шумопоглощения типа стекло- или базальтопластика для окончательного шумоподавления. При наличии барьерных акустических камер 36 создается эффективная локализация шумового потока на входе в защитный экран, завихрение и торможение шумового потока. Создающиеся вибрации в защитном экране эффективно поглощаются прокладками 22 – 25, 31, установленными между рамными секциями 14 – 19 каркаса 1 и между каркасом 1 и стойками 9, 10, а также конструктивным элементами экрана, их материалами.

Наличие на гранях защитного экрана наклонных пластин 6, установленных с наклоном к пластинам 6 на соседних гранях экрана, также способствует повышению эффективности подавления шумового потока. Конструктивные особенности, связанные с изменением интервалов между наклонными пластинами 6, формированием резонирующих полостей 41 в нижней части экрана, расположением в наклонных пластинах 6 полых шнуров из термопластичного материала, расположением на задней плоской стенке 5 полых профильных линейных элементов 38 из стекло- или базальтопластика, создают широкий спектр возможностей активного влияния на поглощение шумового потока, зависящего от конкретных условий движения на магистралях.

Формула изобретения

1. Защитный экран для придорожного шумопоглощения, содержащий рамный каркас со встроенными в нем параллельно расположенными плитами из материалов с различными свойствами шумопоглощения, закрепленные на каркасе заднюю стенку и образующие щелевые ловушки лицевые параллельно расположенные наклонные пластины с козырьками 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 из материалов с различными свойствами шумопоглощения и стойки с опорными элементами для фиксации каркаса, отличающийся тем, что рамный каркас выполнен в виде установленных с наклоном одна относительно другой в одну сторону плоских рамных секций с размещенными между ними клиновыми или плоскими упругими прокладками, выполненными из материала, обладающего демпферно-поглощающими свойствами, а лицевые наклонные пластины образуют вогнутую многогранную шумопоглощающую поверхность.

2. Экран по п.1, отличающийся тем, что между рамными секциями и стойками установлены плоские упругие прокладки, выполненные из материала, обладающего демиферно-поглощающими свойствами.

3. Экран по п.1 или 2, отличающийся тем, что лицевые наклонные пластины с козырьками закреплены с переменными увеличивающимися, или уменьшающимися, или комбинированными интервалами в направлении от его основания.

4. Экран по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что стойки выполнены в виде дуг.

5. Экран по п.4, отличающийся тем, что стойки снабжены упругими продольными демпферно-поглощающими диафрагмами из стекло- или базальтопластика, закрепленными на их вогнутых поверхностях, образующими с выгнутыми многогранными поглощающими поверхностями барьерные акустические камеры для локализации, завихрения и торможения шумового потока.

6. Экран по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что на одной из граней лицевой многогранной шумопоглощающей поверхности лицевые наклонные пластины расположены с наклоном к пластинам соседних граней и набегающиму шумовому потоку, скользящему вдоль экрана.

7. Экран по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что наклонные пластины выполнены из стекло- или базальтопластика с продольно расположенными полыми шнурами из термопластичного материала, например капрона.

8. Экран по п.7, отличающийся тем, что полые шнуры размещены в козырьках наклонных пластин.

9. Экран по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что на задней плоской стенке закреплены с интервалами полые профильные линейные элементы из стекло- или базальтопластика.

10. Экран по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что по углам плоских рамных секций закреплены плоские треугольные косынки из стекло- или базальтопластика, перекрытые задней плоской стенкой и лицевыми наклонными пластинами с козырьками.

11. Экран по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что передняя поверхность одной из рамных секций каркаса у основания облицована сплошной или перфорированной пластиной из стекло- или базальтопластика, образующей с указанной задней стенкой резонирующую полость.

12. Защитный экран для придорожного шумопоглощения, содержащий рамный каркас со встроенными в нем параллельно расположенными плитами из материалов с различными свойствами шумопоглощения, закрепленные на каркасе заднюю стенку и образующие щелевые ловушки лицевые параллельно расположенные наклонные пластины с козырьками 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 из материалов с различными свойствами шумопоглощения и стойки для фиксации каркаса с опорными элементами, отличающийся тем, что рамный каркас выполнен из установленных с наклоном одна относительно другой в одну сторону плоских рамных секций с соответственно выпуклыми и вогнутыми поверхностями с щелевыми полостями по местам стыков, в которых размещены упругие прокладки, выполненные из материала, обладающего демпферно-поглощающими свойствами, а лицевые наклонные пластины образуют вогнутую многогранную шумопоглощающую поверхность.

13. Экран по п.12, отличающийся тем, что между рамными секциями и стойками установлены плоские упругие демпферно-поглощающие прокладки.

14. Экран по п.12 или 13, отличающийся тем, что лицевые наклонные пластины с козырьками закреплены с переменными увеличивающимися, или уменьшающимся, или комбинированными интервалами в направлении от его основания.

15. Экран по любому из пп.12-14, отличающийся тем, что стойки выполнены в виде дуг.

16. Экран по п.15, отличающийся тем, что стойки снабжены упругими продольными демпферно-поглощающими диафрагмами из стекло- или базальтопластика, закрепленными на их вогнутых поверхностях, образующими с вогнутыми многогранными поглощающими поверхностями барьерные акустические камеры для локализации, завихрения и торможения шумового потока.

17. Экран по любому из пп.12-16, отличающийся тем, что на одной из граней лицевой многогранной шумопоглощающей поверхности лицевые наклонные пластины расположены с наклоном к пластинам соседних граней и набегающему шумовому потоку, скользящему вдоль экрана.

18. Экран по любому из пп.12-17, отличающийся тем, что наклонные пластины выполнены из стекло- или базальтопластика с продольно расположенными полыми шнурами из термопластичного материала, например капрона.

19. Экран по п.18, отличающийся тем, что полые шнуры расположены в козырьках наклонных пластин.

20. Экран по любому из пп.12-19, отличающийся тем, что на задней плоской стенке закреплены с интервалами полые профильные линейные элементы из стекло- или базальтопластика.

21. Экран по любому из пп.12-20, отличающийся тем, что по углам плоских рамных секций закреплены плоские треугольные косынки из стекло- или базальтопластика, перекрытые задней плоской стенкой и лицевыми наклонными пластинами с козырьками.

22. Экран по любому из пп.12-21, отличающийся тем, что передняя поверхность одной из рамных секций каркаса у основания облицована сплошной или перфорированной пластиной из стекло- или базальтопластика, образующей с указанной задней стенкой резонирующую полость.

РИСУНКИ