Конический штучный звукопоглотитель
Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при шумоглушении производственного оборудования методом звукопоглощения. Конический штучный звукопоглотитель содержит жесткий каркас, подвешиваемый за крючья на тросах к потолку производственного здания. Внутри каркаса расположен звукопоглощающий материал, обернутый сетчатой капроновой тканью. Каркас выполнен по форме в виде конуса с прикрепленной к его нижнему фланцу полусферой. Заполнение звукопоглощающим материалом может быть с воздушными полостями, расположенными как на периферии полусферы, так и внутри ее в шахматном порядке по трем координатным плоскостям, а отношение высоты поглотителя к его диаметру H:D лежит в оптимальном интервале величин H:D=2:1...2:0,5. Технический результат изобретения - повышение эффективности шумоглушения за счет расширения частотного диапазона и улучшение эксплуатационных свойств. 1 ил.
Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при шумоглушении производственного оборудования методом звукопоглощения.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является штучный звукопоглотитель (Патент РФ № 2059772, кл. Е 04 В 1/84, 1994 г.), включающий подвешенный на несущей конструкции каркас с жестко закрепленными на нем звукопоглощающими элементами в виде чередующихся между собой активных, со звукопоглощающим материалом, и реактивных полостей, разделенных перегородками, закрепленными на днище каркаса с его внутренней стороны.
Недостатком известного технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет необходимости постоянной настройки шага расположения звукопоглощающих элементов и выбора их угла наклона к отражающей поверхности, что ограничивает спектральные возможности шумоглушения из-за отсутствия резонансных объемов, настроенных на определенную полосу частот.
Технически достижимый результат изобретения - повышение эффективности шумоглушения за счет расширения частотного диапазона и улучшение эксплуатационных свойств.
Это достигается тем, что в коническом штучном звукопоглотителе, состоящем из жесткого каркаса, подвешиваемого за крючья на тросах к потолку производственного здания, с расположенным внутри каркаса звукопоглощающим материалом, обернутым сетчатой капроновой тканью, каркас выполнен по форме в виде конуса с прикрепленной к его нижнему фланцу полусферой, также содержащей звукопоглощающий материал, обернутый сетчатой капроновой тканью или стеклотканью, причем заполнение звукопоглощающим материалом может быть как с воздушными полостями, расположенными на периферии полусферы, так и внутри ее в шахматном порядке по трем координатным плоскостям, а отношение высоты поглотителя к его диаметру H:D лежит в оптимальном интервале величин H:D=2:1...2:0,5, причем при подвешивании должны соблюдаться оптимальные соотношения размеров: b - от центра каркаса до точки подвеса к потолку и m - расстояние между осями соседних каркасов, причем отношение этих размеров должно находиться в оптимальном интервале величин: b:m=1:1...4:1.
На чертеже представлен фронтальный разрез предлагаемого конического штучного звукопоглотителя.
Конический штучный звукопоглотитель состоит из жесткого каркаса, образованного фланцами 1 и 2, стянутыми стяжкой 3 и прикрепленными к каркасу кольцами 4. Каркас подвешивается за крючья 4 на тросах либо непосредственно крепится к потолку производственного здания. Внутри каркаса расположен звукопоглощающий материал 6, обернутый сетчатой капроновой тканью 5 или стеклотканью. В некоторых случаях поверх стеклоткани 5 к каркасу может быть прикреплен просечно-вытяжной стальной лист (на чертеже не показан). К нижнему фланцу 2 каркаса прикреплена полусфера или часть сферы 7, также содержащая звукопоглощающий материал, обернутый сетчатой капроновой тканью или стеклотканью, причем заполнение звукопоглощающим материалом может быть как с воздушными полостями 8, расположенными на периферии полусферы, так и внутри ее в шахматном порядке по трем координатным плоскостям (на чертеже не показано).
Отношение высоты поглотителя к его диаметру H:D лежит в оптимальном интервале величин H:D=2:1...2:0,5.
Каркас 1 подвешивается за крючья 9. При подвешивании должны соблюдаться оптимальные соотношения размеров: b - от центра каркаса до точки подвеса к потолку и m - расстояние между осями соседних каркасов, причем отношение этих размеров должно находиться в оптимальном интервале величин: b:m=1:1...4:1.
Заполнение осуществляют звукопоглощающим негорючим материалом (например, винипором, стекловолокном) с защитным слоем из стеклоткани, предотвращающим выпадение звукопоглотителя.
Штучный звукопоглотитель работает следующим образом.
Звуковые волны, распространяясь в производственном помещении, взаимодействуют с заполненными звукопоглотителем 2 полостями. Звукопоглощение на низких и средних частотах происходит за счет акустического эффекта, построенного по принципу резонаторов Гельмгольца, образованных полостями 8. Различные объемы резонансных полостей служат для подавления звуковых колебаний в требуемом звуковом диапазоне частот, как правило, большие объемы для подавления шума в низкочастотном диапазоне, а малые - в области средних и высоких частот.
Взаимодействие звуковых волн с активными полостями, заполненными негорючим звукопоглотителем 2 приводит к шумоглушению в высокочастотном диапазоне, причем за счет наличия полостей 8 увеличивается поверхность звукопоглощения и, как следствие, повышается коэффициент звукопоглощения.
Преимуществом предлагаемого изобретения является его универсальность применения для различных производственных помещений, имеющих самые разнообразные шумовые характеристики. При этом следует отметить относительную легкость настройки штучного звукопоглотителя на требуемый частотный диапазон шумоподавления и его экономически обоснованную эффективность (имеется в виду снижение шума до санитарно-гигиенических норм). Кроме того, выполнение звукопоглотителя из негорючих материалов делает конструкцию пожаробезопасной.
Конический штучный звукопоглотитель, состоящий из жесткого каркаса, подвешиваемого за крючья на тросах к потолку производственного здания, с расположенным внутри каркаса звукопоглощающим материалом, обернутым сетчатой капроновой тканью, отличающийся тем, что каркас выполнен по форме в виде конуса с прикрепленной к его нижнему фланцу полусферой, также содержащей звукопоглощающий материал, обернутый сетчатой капроновой тканью или стеклотканью, причем заполнение звукопоглощающим материалом может быть с воздушными полостями, расположенными как на периферии полусферы, так и внутри ее в шахматном порядке по трем координатным плоскостям, а отношение высоты поглотителя к его диаметру H:D лежит в оптимальном интервале величин H:D=2:1...2:0,5.
