Устройство вибрационной и шумовой защиты судового энергетического оборудования

Изобретение относится к области судостроения и касается вопросов создания систем вибрационной и шумовой защиты судового энергетического оборудования. Предлагаемое устройство вибрационной и шумовой защиты судового энергетического оборудования представляет собой промежуточную опору, выполненную в виде замкнутой объемной конструкции в форме преимущественно параллелепипеда. Стенки, днище и подволок промежуточной опоры представляют собой усиленные ребрами жесткости пластины, на внутренних сторонах которых установлены звукоизолирующие зашивки. Замкнутая объемная конструкция оснащена, по меньшей мере, двумя внутренними жесткими связями в виде поперечных и продольных пластин, жестко соединяющих попарно средние части ее противоположных стенок. Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность вибро- и шумоизоляции многомашинных агрегатов. 3 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения и касается вопросов создания систем вибрационной и шумовой защиты судового энергетического оборудования всех типов судов и кораблей.

Наиболее эффективным способом уменьшения шума и вибрации многомашинных агрегатов и установок, получившим широкое распространение в мире, в частности в судостроении, является создание блоков многомашинных агрегатов, в которых

- для уменьшения вибрации фундаментов и сил, действующих на фундаменты, отдельные механизмы устанавливаются через виброизоляторы на несущую промежуточную рамную конструкцию, которая в свою очередь через второй каскад виброизоляции устанавливается на фундамент;

- для уменьшения воздушного шума, создаваемого многомашинным агрегатом в окружающей среде, весь многомашинный агрегат закрывается звукоизолирующим кожухом.

В рабочем диапазоне частот действия системы виброизоляции многомашинного агрегата, нижняя частота которого выше высшей частоты собственных колебаний механизмов и агрегата на внутренних и наружных виброизоляторах, частотная характеристика эффективности системы двухкаскадной виброизоляции имеет вид, представленный на фиг.1. Из фиг.1 видно, что до частоты собственных колебаний промежуточной рамной конструкции ω_{0, рама} и механизмов ω_{0, механизм} значение виброизолирующего эффекта увеличивается пропорционально четвертой степени отношения текущей ω к начальной частоте ω_i $$ВИ\equiv \frac{{\omega }^4}{{\omega }_{н}^4}$$ . После частоты собственных колебаний несущей рамной конструкции виброизолирующий эффект пропорционален квадрату отношения частот, то есть $$ВИ\equiv \frac{{\omega }^2}{{\omega }_{н}^2}$$ . После частоты собственных колебаний отдельных механизмов (это область частот от 80 до 150 Гц) значение виброизоляции практически не зависит от частоты (В.И.Попков, С.В.Попков. «Колебания механизмов и конструкций». Издательство «Сударыня», С.Петербург, 2009 г.).

Существующие конструкции судовых многомашинных агрегатов имеют промежуточные рамы различной конструкции, но форма практически всегда имеет плоский характер.

Известны существующие на данный момент различные несущие конструкции, применяемые в составе двухкаскадных амортизационных креплений с размещенным на них виброизолированным оборудованием (см. Отраслевой стандарт «Фундаменты и рамы виброактивных технических средств. Общие технические требования и нормы по акустическому проектированию». ОСТ 95.0373-83).

Известна также рамная конструкция, предназначенная для установки трех дизель-генераторов главной энергетической установки круизного судна (Техническая акустика, том 5 выпуск 1-2 (15-16), Санкт-Петербург, 1999 г., стр.11-20) - прототип. Устройство представляет собой промежуточную опору многомашинного агрегата для размещения его оборудования, а также амортизирующих креплений и средств звукоизоляции.

Однако, поскольку собственные частоты таких промежуточных рам обычно не превышают 20-25 Гц, реализация виброизолирующей эффективности двухкаскадного амортизирующего крепления в полном объеме не представляется возможным. Кроме того, для уменьшения генерируемого многомашинным агрегатом воздушного шума необходимо установить на рамную конструкцию звукоизолирующий кожух. Однако последний реализовать на практике удается редко, в связи с тем, что это требует наличия значительных дополнительных объемов в помещении расположения многомашинного агрегата. Особенно это сложно, практически невозможно реализовать в условиях судна.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности вибро- и шумоизоляции многомашинных агрегатов.

Это достигается тем, что в устройстве вибрационной и шумовой защиты судового энергетического оборудования, представляющем собой промежуточную опору многомашинного агрегата для размещения его оборудования, амортизирующих креплений и средств звукоизоляции, последняя по изобретению выполнена в виде замкнутой объемной конструкции в форме преимущественно параллелепипеда. Эта объемная конструкция составлена из усиленных ребрами жесткости пластин, на внутренних сторонах которых размещены звукоизолирующие зашивки. При этом замкнутая объемная конструкция внутри оснащена, по меньшей мере, двумя поперечными и продольными пластинами, жестко соединяющими попарно средние части ее противоположных стенок.

Исполнение промежуточной опоры в виде замкнутой объемной конструкции в форме преимущественно параллелепипеда позволяет значительно расширить диапазон частот, в котором промежуточную опору можно рассматривать как твердое тело за счет наличия внутренних поперечных и продольных пластин, а также усиления замкнутой объемной конструкции ребрами жесткости, что позволяет значительно повысить виброизолирующую эффективность двухкаскадной системы виброизоляции многомашинного агрегата. Как видно из фиг.1, исполнение промежуточной опоры в виде усиленной ребрами жесткости замкнутой объемной конструкции и оснащение ее внутренними поперечными и продольными пластинами увеличивает эффект виброизоляции многомашинного агрегата на 10-15 дБ. Кроме того, применение промежуточной опоры в виде замкнутой объемной конструкции позволяет реализовать эффект звукоизоляции. Эта конструкция выполняет как роль повышения виброизолирующего эффекта, так и звукоизолирующего эффекта системы виброакустической защиты многомашинного агрегата.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.2 представлена промежуточная опора и на фиг.3 - общий вид многомашинного агрегата.

Промежуточная опора представляет собой замкнутую объемную конструкцию в форме преимущественно параллелепипеда, которая выполнена из пластин 1-6 и усилена с внутренней стороны ребрами жесткости 7, которые расположены перпендикулярно друг другу на плоскости пластин (фиг.2). Промежуточная опора может быть выполнена также в форме, например, усеченной пирамиды. Внутренняя поперечная пластина 8 жестко соединяет попарно средние части пластин противоположных стенок 1 и 4, а продольная пластина 9 - стенок 3 и 5. На внутренней стороне расположенных по контуру пластин 1-6 проложен слой звукоизолирующей зашивки 10. В свою очередь, промежуточная опора с помощью амортизирующего крепления, составленного из опорных амортизаторов 11 и упорных амортизаторов 12, установлена на фундаменте 13 (фиг.3). Расположенное внутри объемной конструкции оборудование 14 также установлено на амортизирующее крепление 15.

Генерируемая работающими механизмами 15 многомашинного агрегата колебательная энергия передается на фундамент 13 и в окружающее агрегат пространство в многократно уменьшенном объеме в результате изоляции и поглощения колебательной энергии, обеспечиваемых амортизирующими креплениями 11, 12 и 15 в комплексе с промежуточной опорой и звукоизолирующими зашивками 10.

Предлагаемое устройство вибрационной и шумовой защиты судового энергетического оборудования позволяет повысить эффективность вибро- и шумоизоляции многомашинных агрегатов за счет применения в двухкаскадной системе виброизоляции устройства вибрационной и шумовой защиты судового энергетического оборудования специальной конструкции, обладающей повышенными первыми собственными частотами и звукоизолирующими свойствами, что выгодно отличает его от прототипа.

Устройство вибрационной и шумовой защиты судового энергетического оборудования, представляющее собой промежуточную опору многомашинного агрегата для размещения его оборудования, амортизирующих креплений и средств звукоизоляции, отличающееся тем, что промежуточная опора выполнена в виде замкнутой объемной конструкции в форме преимущественно параллелепипеда, составленной из усиленных ребрами жесткости пластин, на внутренних сторонах которых размещены звукоизолирующие зашивки, при этом замкнутая объемная конструкция внутри оснащена, по меньшей мере, двумя поперечными и продольными пластинами, жестко соединяющими попарно средние части ее противоположных стенок.