Глушитель

Изобретение относится преимущественно к двигателям внутреннего сгорания, а более конкретно - к глушителям для снижения уровня шума впуска и выпуска. Технический результат - упрощение конструкции, снижение материалоемкости, а также повышение надежности и долговечности. Для этого внутрь толстостенной трубы-каркаса вставлена тонкостенная податливая труба в виде многогранника, выполненная из жаропрочного материала. При этом межтрубное пространство заполнено инертным газом, давление которого меньше или, в крайнем случае, равно давлению рабочей среды. Предлагаемый глушитель может быть использован в качестве гасителя шума и демпфирования нежелательных колебаний в различных областях человеческой деятельности, например, в реактивных двигателях летательных аппаратов, в инструментах или в механизмах ударного действия, в орудиях и огнестрельном оружии, в трубопроводном транспорте и прочих. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится преимущественно к двигателям внутреннего сгорания, а более конкретно - к глушителям для снижения уровня шума впуска и выпуска.

Известны активные глушители для снижения уровня шума впуска и выпуска двигателей внутреннего сгорания, содержащие сопротивления (сетки, перфорированные листы, звукопоглощающие материалы), при прохождении через которые звуковая энергия превращается в теплоту /см. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для студентов вузов по специальности «Двигатели внутреннего сгорания» /В.П.Алексеев, В.Ф.Воронин, Л.В.Грехов и др.; Под общ. ред. А.С.Орлина, М.Г.Круглова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1990. - рис.146, - с.191, 192/. Недостатком известных активных глушителей являются узкие функциональные возможности вследствие того, что они эффективно заглушают только высокочастотный шум.

Известны реактивные глушители для снижения уровня шума впуска и выпуска двигателей внутреннего сгорания, содержащие расширительную камеру или ряд резонансных камер, в которых происходит уменьшение амплитуд колебаний вследствие расширения потока газа /см. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для студентов вузов по специальности «Двигатели внутреннего сгорания» /В.П.Алексеев, В.Ф.Воронин, Л.В.Грехов и др.; Под общ. ред. А.С.Орлина, М.Г.Круглова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1990. - рис.147, - с.191, 192/. Недостатком известных реактивных глушителей являются узкие функциональные возможности вследствие того, что они эффективно заглушают только низкочастотный шум.

Известны активно-реактивные глушители для снижения уровня шума впуска и выпуска двигателей внутреннего сгорания, являющиеся комбинацией глушителей вышеописанных типов /см. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для студентов вузов по специальности «Двигатели внутреннего сгорания» /В.П.Алексеев, В.Ф.Воронин, Л.В.Грехов и др.; Под общ. ред. А.С.Орлина, М.Г.Круглова. - 4-е изд.,перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1990. - рис. 148. - с.192/. Недостатком такого глуши геля является сложность конструкции вследствие наличия большого количества элементов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является глушитель, содержащий трубу-каркас, внутри которой расположена податливая труба, по которой осуществляется движение рабочей среды, при этом полое пространство между упомянутыми элементами глушителя заполнено газом /см. заявку Германии №2421739, кл. F 01 N 1/22, опубл. в 1978 г./, принятый за прототип. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного глушителя, принятого за прототип, относится то, что известный глушитель обладает узкими эксплуатационными возможностями вследствие того, что внутренняя податливая труба не может быть применена для снижения уровня шума впуска и выпуска двигателей внутреннего сгорания.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача - создать глушитель универсального назначения, отличающийся простотой конструкции.

Технический результат - расширение эксплуатационных возможностей глушителя простой конструкции.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном глушителе, содержащем трубу-каркас, внутрь которой вставлена внутренняя податливая труба, по которой осуществляется движение рабочей среды, а межтрубное пространство заполнено газом, при этом в отличие от прототипа внутренняя труба выполнена тонкостенной из жаропрочного материала, способного выдержать высокую температуру выхлопных газов ДВС, например из стали 20Х13Н18, 36Х28Н25С2 или 20Х25Н20С2, в виде многогранника, например шестигранника, а межтрубное пространство заполнено инертным газом, например азотом.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен поперечный разрез предлагаемого глушителя.

Глушитель содержит металлический каркас 1 в виде отрезка толстостенной трубы, внутрь которой вставлена тонкостенная податливая труба 2 в форме многогранника (здесь шестигранника), из жаропрочной стали, по которой осуществляется движение газообразной или жидкой рабочей среды 3. При этом герметичное межтрубное пространство заполнено инертным газом 4, давление которого меньше или, в крайнем случае, равно давлению рабочей среды.

Глушитель работает следующим образом. Снижение шума газодинамического или гидравлического происхождения осуществляется за счет упругой деформации тонкостенной внутренней трубы 2 в форме многогранника, отличающегося податливостью при возникающих пневмо- или гидроударах, и сопротивления газа 4, находящегося в межтрубном пространстве.

Предлагаемый глушитель содержит ограниченное количество элементов и поэтому отличается простотой конструкции, а также способностью противостоять пневмо- и гидроударам, возникающим при движении газообразной или жидкой рабочей среды в проточных частях двигателя внутреннего сгорания и других механизмов, а также в трубопроводах при обтекании тел и сгорании топлива. Таким образом, заявляемый глушитель может быть применен не только в двигателях внутреннего сгорания, но и в реактивных двигателях летательных аппаратов, в инструментах или механизмах ударного действия, для орудийных стволов и различного огнестрельного оружия, а также в качестве гасителя шума и демпфирования нежелательных колебаний в устройствах, применяемых в других областях человеческой деятельности, например в трубопроводном транспорте, где демпфирование осуществляется по всей длине магистрального трубопровода (глушитель в этом случае - весь трубопровод, содержащий трубу в трубе) или в наиболее опасных его местах. Использование изобретения будет способствовать не только упрощению конструкции глушителя, но и снижению материалоемкости, т.к. внутренний элемент (весь тонкостенный внутренний трубопровод) может быть изготовлен из дорогостоящего материала с требуемыми свойствами, например из легированной стали, а толстостенный внешний трубопровод - из сравнительно дешевого материала, например обычной стали, применяемой при строительстве магистральных трубопроводов, вместо того чтобы весь трубопровод изготовить однослойным из толстостенной легированной стали, а также повышению надежности и долговечности как самого глушителя, так и, например, трубопроводов, орудийных стволов и т.п., чему будет способствовать и инертный газ, заполняющий межтрубное пространство.

Глушитель, содержащий трубу-каркас, внутрь которой вставлена внутренняя податливая труба, по которой осуществляется движение рабочей среды, а межтрубное пространство заполнено газом, отличающийся тем, что внутренняя труба выполнена тонкостенной из жаропрочного материала в виде многогранника, а межтрубное пространство заполнено инертным газом, давление которого меньше или равно давлению рабочей среды.