Акустический экран для прядильных машин

Изобретение относится к промышленной акустике и может быть использовано для снижения шума, создаваемого блоком аэродинамических крутильных устройств прядильных машин. Акустический экран для прядильных машин содержит крышку, на которой закреплен слой звукопоглощающего элемента, герметично закрывающую блок аэродинамического крутильного устройства вместе с исходным продуктом и валиком вытяжного прибора с приводным ремнем. Согласно изобретению звукопоглощающий элемент выполнен в виде гладкой и перфорированной стенок, между которыми размещен звукопоглощающий материал, расположенный в два слоя, один из которых, более жесткий, выполнен сплошным и профилированным, а другой, мягкий, выполнен прерывистым и расположен в фокусе звукоотражающих поверхностей первого слоя. Сплошной профилированный слой звукопоглощающего материала выполнен из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, причем профили образованы сферическими поверхностями, соединенными между собой таким образом, что в целом каждый из профилей образует цельный куполообразный профиль, фокусирующий отраженный звук на один и тот же мягкий звукопоглотитель, который расположен в фокусе сплошного профилированного слоя. Звукопоглотители выполнены в форме тел вращения, например в виде шаров, эллипсоидов вращения, и крепятся с помощью стержней, параллельных перфорированной стенке и жестко связанных с гладкой стенкой посредством вертикальных связей. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения. 3 ил.

 

Изобретение относится к промышленной акустике и может быть использовано для снижения шума привода веретен прядильных машин.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является акустический экран для прядильных машин с прядильной самокруточной камерой (ПСК), служащий для глушения шума на машине, создаваемого блоком аэродинамических крутильных устройств (АКУ), известный из патента РФ №2351698 (прототип).

Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в акустическом экране для прядильных машин, содержащим крышку, на которой закреплен слой звукопоглощающего элемента, герметично закрывающую блок аэродинамического крутильного устройства вместе с исходным продуктом и валиком вытяжного прибора с приводным ремнем, звукопоглощающий элемент выполнен в виде гладкой и перфорированной стенок, между которыми размещен звукопоглощающий материал, расположенный в два слоя, один из которых, более жесткий, выполнен сплошным и профилированным, а другой, мягкий, выполнен прерывистым и расположен в фокусе звукоотражающих поверхностей первого слоя, причем сплошной профилированный слой звукопоглощающего материала выполнен из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, причем профили образованы сферическими поверхностями, соединенными между собой таким образом, что в целом каждый из профилей образует цельный куполообразный профиль, фокусирующий отраженный звук на один и тот же мягкий звукопоглотитель, который расположен в фокусе сплошного профилированного слоя, выполненного в форме тел вращения, например в виде шаров, эллипсоидов вращения, и крепится с помощью стержней, параллельных перфорированной стенке и жестко связанных с гладкой стенкой посредством вертикальных связей.

На фиг.1 изображен акустический экран в разрезе, на фиг.2 - вид сверху фиг.1, на фиг.3 - схема звукопоглощающего элемента экрана.

Акустический экран для прядильных машин содержит звукоизолирующую крышку 1, герметично закрывающую блок 4 АКУ вместе с исходным продуктом 5 (например, ровницей), валиком 7 вытяжного прибора и ремнем 6. К внутренней поверхности крышки 1 прикреплен звукопоглощающий элемент 2 экрана. На валике 7 общей длиной L и внешним диаметром D выполнены по крайней мере три проточки (на чертеже не показано) диаметром d: центральная проточка длиной L₂ и боковые проточки длиной L₁. Отношение внешнего диаметра D валика 7 вытяжного прибора к диаметру d проточек лежит в оптимальном интервале величин: D/d=1,04… 1,05, а отношение общей длины L валика 7 к длине L₂ центральной проточки лежит в оптимальном интервале величин: L/L₂=4,3… 4,4, а отношение длины L₂ центральной проточки к длине L₁ боковых проточек лежит в оптимальном интервале величин: L₂/l₁=2,0… 2,2. Расстояние В от торцов валика 7 до последних боковых проточек равно 5 мм (на чертеже не показано).

Звукопоглощающий элемент 2 экрана (фиг.3) выполнен в виде гладкой 8 и перфорированной 9 стенок, между которыми размещен звукопоглощающий материал, расположенный в два слоя, один из которых, более жесткий 10, выполнен сплошным и профилированным, а другой, мягкий 11, выполнен прерывистым и расположен в фокусе звукоотражающих поверхностей первого слоя 10.

Сплошной профилированный слой 10 звукопоглощающего материала выполнен из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, причем профили 12 образованы сферическими поверхностями, соединенными между собой таким образом; что в целом каждый из профилей 12 образует цельный куполообразный профиль; фокусирующий отраженный звук на один и тот же мягкий звукопоглотитель 11. Прерывистый звукопоглотитель 11, расположенный в фокусе сплошного профилированного слоя 10 выполнен в форме тел вращения, например в виде шаров, эллипсоидов вращения, и крепится с помощью стержней 13, параллельных перфорированной стенке 9 и жестко связанных с гладкой стенкой посредством вертикальных связей (на чертеже не показано).

Звукопоглощающий материал звукопоглощающего элемента 2 экрана может быть выполнен на основе алюминийсодержащих 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, или из мягкого вспененного пористого шумопоглощающего материала, например вспененного пенополиуретана или пенополиэтилена, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия.

Звукопоглощающий материал звукопоглощающего элемента 2 экрана 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, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».

Звукопоглощающий материал звукопоглощающего элемента 2 экрана может быть выполнен в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», помещенной в оболочку из звукопрозрачного материала, причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3… 2,5 мм (на чертеже не показано).

Акустический экран для прядильных машин работает следующим образом.

Звуковая энергия, излучаемая блоком 4 АКУ, приводом 6 и вращающимся валиком 7, попадает на стенки корпуса 1, облицованные звукопоглощающим материалом 2. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собой 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. Предложенный авторами акустический экран является эффективным средством борьбы с производственными шумами, причем он прост в обслуживании и изготовлении.

Звуковая энергия, пройдя через перфорированную стенку 9, падает на прерывистый звукопоглотитель 11, расположенный в фокусе сплошного профилированного слоя 10, который выполнен в форме тел вращения, например в виде шаров, эллипсоидов вращения. Затем звуковая энергия попадает на сплошной профилированный слой 10 звукопоглощающего материала, образованного сферическими поверхностями, образующими цельный куполообразный профиль, фокусирующий отраженный звук на один и тот же мягкий звукопоглотитель 11. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собой 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. Коэффициент перфорации перфорированной стенки принимается равным или более 0,25. Для предотвращения высыпания мягкого звукопоглотителя предусмотрена стеклоткань, например, типа ЭЗ-100, расположенная между звукопоглотителем и перфорированной стенкой 9 (на чертеже не показано).

Акустический экран для прядильных машин, содержащий крышку, на которой закреплен слой звукопоглощающего элемента, герметично закрывающую блок аэродинамического крутильного устройства вместе с исходным продуктом и валиком вытяжного прибора с приводным ремнем, отличающийся тем, что звукопоглощающий элемент выполнен в виде гладкой и перфорированной стенок, между которыми размещен звукопоглощающий материал, расположенный в два слоя, один из которых, более жесткий, выполнен сплошным и профилированным, а другой, мягкий, выполнен прерывистым и расположен в фокусе звукоотражающих поверхностей первого слоя, причем сплошной профилированный слой звукопоглощающего материала выполнен из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, причем профили образованы сферическими поверхностями, соединенными между собой таким образом, что в целом каждый из профилей образует цельный куполообразный профиль, фокусирующий отраженный звук на один и тот же мягкий звукопоглотитель, который расположен в фокусе сплошного профилированного слоя, выполненного в форме тел вращения, например в виде шаров, эллипсоидов вращения, и крепится с помощью стержней, параллельных перфорированной стенке и жестко связанных с гладкой стенкой посредством вертикальных связей.