Вибропоглощающее устройство



Вибропоглощающее устройство
Вибропоглощающее устройство

 

G10K11/00 - Способы и устройства для передачи, проведения или направления звука вообще; способы или устройства для защиты от воздействия шума или других акустических колебаний вообще или для их подавления (звукоизоляция для транспортных средств B60R 13/08; звукоизоляция для самолетов B64C 1/40; звукоизоляционные материалы см. в соответствующих подклассах, например C04B 26/00- C04B 38/00; уменьшение шума на верхнем строении путей E01B 19/00; поглощение передаваемого по воздуху шума с дорог или железнодорожных путей E01F 8/00; звукоизоляция, поглощение или отражение шума в строительных сооружениях E04B 1/74; акустика помещений E04B 1/99; звукоизоляция полов E04F 15/20; глушители шума и выхлопные устройства

Владельцы патента RU 2572177:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области машиностроения. Устройство содержит прижимной лист, имеющий не менее двух групп условных прямоугольных участков между соседними креплениями. Прижимной лист выполнен с толщиной от 0,05 до 0,5 толщины демпфируемой конструкции. Каждая группа содержит участки одинаковых размеров. Среднегеометрическая величина размеров участков наибольшей площади определяется длиной изгибной волны прижимного листа на низшей частоте диапазона. Среднегеометрическая величина размеров участков с меньшей площадью отличается от аналогичной величины участков групп с участками большей площади не менее чем в 1,2 раза. Достигается расширение не менее чем в 2 раза частотного диапазона гашения вибраций. 1 ил.

 

Изобретение относится к области борьбы с вибрацией, возникающей при работе виброактивного оборудования, при воздействии на корпусные и внутрикорпусные конструкции транспортного средства пульсационных давлений, создаваемых гидроаэродинамическими источниками.

Изобретение может быть применено для уменьшения вибрации, возникающей в судовых конструкциях при работе механизмов, гребного винта и являющейся причиной повышенного уровня воздушного шума в помещениях судна.

Демпфируемой конструкцией также может являться корпусная или внутрикорпусная конструкция транспортного средства, возбуждаемая динамическими усилиями со стороны работающего оборудования или пульсационными давлениями гидроаэродинамических источников, отдельный пластинчатый или оболочечный элемент виброактивного механизма, являющийся источником повышенных вибрации и шума.

Известно большое количество средств поглощения вибрации. Наиболее распространенными из них являются вибропоглощающие покрытия (А.С. Никифоров Вибропоглощение на судах, с. 53÷78, изд. «Судостроение», Ленинград, 1979 г.).

Одним из наиболее распространенных типов вибропоглощающих покрытий является армированное покрытие, представляющее собой слой вязкоупругого материала, на который наносится армирующий слой из жесткого материала (А.С. Никифоров Акустическое проектирование судовых конструкций, с. 158÷161, изд. «Судостроение», Ленинград, 1990 г.). Армированные вибропоглощающие покрытия наносят на демпфируемые конструкции либо во время постройки транспортного средства, когда заранее известна необходимость их применения, либо при необходимости доведения уровней вибраций и шума в помещениях до норм на построенном транспортном средстве. Недостатком таких покрытий является наличие в них вязкоупругого материала, деформация которого приводит к преобразованию колебательной энергии в тепловую, что обеспечивает вибропоглощающий эффект устройства. В качестве вязкоупругих используют резиноподобные материалы. Однако их применение ограничивает область использования армированных вибропоглощающих покрытий в части температурного режима и при контакте с агрессивными средами.

Известно также вибропоглощающее устройство, не имеющее в своем составе вязкоупругого материала и работающее практически при любых температурных условиях и воздействиях окружающих сред (Патент РФ «Вибропоглощающее устройство», №2117336, 1998 г.) - прототип. Его достоинствами является простота, технологичность изготовления и установки, малая стоимость. Оно включает прижимной лист, механически закрепленный на демпфируемой конструкции посредством болтов, расположенных на одинаковых расстояниях в шахматном порядке, причем толщина листа составляет от 0,05 до 0,5 толщины демпфируемой конструкции, а расстояние между соседними креплениями - половину длины изгибной волны в листе при низшей частоте диапазона fн, где требуется уменьшить вибрацию.

Недостатком прототипа является относительно узкая ширина частотного диапазона снижения вибрации. При таком расположении креплений участки прижимного листа между соседними креплениями имеют квадратную форму и одинаковую площадь. Низшая резонансная частота изгибных колебаний участков - fн. Возникновение более высокочастотных резонансов изгибных колебаний приводит к уменьшению уровня вибрации демпфируемой конструкции на частотах, больших чем fн. Однако, как показали результаты экспериментальных исследований, эффект прототипа не менее 6 дБ достигается только в узком частотном диапазоне fн÷3fн.

Предлагаемое изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в обеспечении эффективности вибропоглощающего устройства в более широком частотном диапазоне, чем у прототипа.

Указанный технический результат достигается тем, что в вибропоглощающем устройстве прижимной лист имеет не менее двух групп условных прямоугольных участков, каждый из которых расположен между соседними креплениями. В каждой группе участки имеют одинаковые размеры. Среднегеометрическая величина размеров участков наибольшей площади определяется длиной изгибной волны в прижимном листе на низшей частоте диапазона, в котором требуется уменьшить амплитуду вибрации демпфируемой конструкции. Среднегеометрические величины размеров участков групп с участками меньшей площади отличаются от аналогичных величин участков групп с участками большей площади не менее чем в 1,2 раза.

Такое выполнение прижимного листа обеспечивает расширение частотного диапазона снижения вибрации за счет «введения» различных резонансных частот изгибных колебаний участков разных групп вследствие их различной площади. Выбор среднегеометрической величины размеров участков группы с участками наибольшей площади, равной длине изгибной волны в прижимном листе на низшей частоте диапазона, обеспечивает вибропоглощающий эффект устройства, как и прототипа, не менее чем 6 дБ, в частотном диапазоне от fн до 3fн. Отличия среднегеометрических величин размеров участков групп с участками большой и меньшей площадями обеспечивают необходимое увеличение резонансных частот изгибных колебаний, что приводит к достижению вибропоглощающей эффективности устройства в частотном диапазоне от 3fн до 6fн. Выполнение указанных отличительных признаков вибропоглощающего устройства расширяет не менее чем в 2 раза частотный диапазон снижения уровня вибрации демпфируемой конструкции.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где в качестве примера представлены план и поперечное сечение А-А варианта вибропоглощающего устройства.

Вибропоглощающее устройство содержит прижимной лист 1, жестко закрепленный с помощью механических креплений 2 на демпфируемой конструкции 3. В представленном варианте прижимной лист состоит из трех групп прямоугольных участков 4, 5, 6 между соседними креплениями, имеющих в каждой группе одинаковые размеры с условными границами, указанными пунктирными линиями. При этом среднегеометрическая величина ˜ 4 размеров участков группы с участками наибольшей площади 4 равна длине изгибной волны в прижимном листе на низшей частоте диапазона вибраций. Среднегеометрические величины размеров ˜ i участков групп с участками меньшей площади отличаются от аналогичных величин участков групп с участками большей площади не менее чем в 1,2 раза ( ˜ 4 / ˜ 5 ,   ˜ 5 / ˜ 6 ) .

Вибропоглощение с помощью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Вибрационная энергия, передаваемая от источника в демпфируемую конструкцию, распространяется через крепления и контактирующие неровности поверхностей на прижимной лист и вызывает его интенсивные колебания на резонансных частотах изгибных колебаний участков между соседними креплениями. При равенстве среднегеометрической величины размеров участков группы с участками наибольшей площади длины изгибной волны в прижимном листе на низшей частоте диапазона fн интенсивные колебания этих участков происходят со сдвигом по фазе по отношению к колебаниям демпфируемой конструкции. Амплитуда вибрации уменьшается вследствие сухого трения поверхностей демпфируемой конструкции и прижимного листа, а также вязких потерь при движении тонкого воздушного слоя между этими поверхностями. Интенсивные колебания участков меньшей площади происходят на более высоких резонансных частотах, что приводит к расширению не менее чем в 2 раза частотного диапазона эффективности прижимного листа предлагаемого изобретения по сравнению с эффективностью прижимного листа, состоящего из квадратных участков одинаковой площади. Выбор среднегеометрической величины размеров наибольших по площади участков между соседними креплениями обеспечивает лучшую, чем у прототипа, настройку на частоту fн низшей резонансной частоты изгибных колебаний указанных участков как при их квадратной, так и прямоугольной форме. В последнем случае, при наличии широко используемых в технике прямоугольных форм демпфируемых конструкций достигается больший эффект вибропоглощения устройства и на высокочастотных изгибных резонансах участков прижимного листа между соседними креплениями.

Низшая частота fн диапазона наиболее интенсивных вибраций конструкции, которые необходимо уменьшить, определяется с использованием расчетных и экспериментальных частотных характеристик ее вибровозбудимости и воздействующих на демпфируемую конструкцию усилий. Такой частотой является резонансная частота изгибных колебаний конструкции, ближайшая к частоте наибольшего усилия, вызывающего вибрации. Для обеспечения эффективного уменьшения уровней вибрации в частотном диапазоне fн÷3fн осуществляется настройка на частоту fн низшей резонансной частоты изгибных колебаний наибольших по площади участков прижимного листа, что достигается выбором среднегеометрической величины размеров этих участков, равной длине изгибной волны λи в прижимном листе на частоте fн, определяемой по приближенной формуле

,

где h - толщина прижимного листа, м,

fн - низшая частота диапазона, Гц.

Указанный выбор среднегеометрических величин размеров меньших по площади участков прижимного листа между соседними креплениями обеспечивает возникновение в них интенсивных изгибных колебаний на частотах более высоких чем 3fн, что способствует расширению не менее чем в 2 раза частотного диапазона необходимой для практики эффективности прижимного листа, состоящего из двух и более групп прямоугольных участков.

Экспериментальные исследования подтвердили, что значительный эффект вибропоглощения прижимного листа с вышеуказанной толщиной достигается созданием в нем нарушения периодичности крепления листа к демпфируемой конструкции путем образования не менее двух групп участков различной площади между соседними креплениями.

Предлагаемое вибропоглощающее устройство существенно расширяет частотный диапазон необходимого для практики уменьшения вибраций, что выгодно отличает его от прототипа.

Вибропоглощающее устройство, включающее прижимной лист, закрепленный на демпфируемой конструкции с помощью механических креплений и имеющий толщину, составляющую от 0,05 до 0,5 толщины демпфируемой конструкции, отличающееся тем, что прижимной лист имеет не менее двух групп условных прямоугольных участков между соседними креплениями, имеющих в каждой группе одинаковые размеры, причем среднегеометрическая величина размеров участков наибольшей площади определяется длиной изгибной волны прижимного листа на низшей частоте диапазона, в котором требуется уменьшить интенсивность вибрации демпфируемой конструкции, а среднегеометрическая величина размеров участков с меньшей площадью отличается от аналогичной величины участков групп с участками большей площади не менее чем в 1,2 раза.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электроакустики. Способ предполагает эксплуатацию излучателя в рабочем и тестовом режимах, подачу на излучатель сигнала напряжения U(t), который включает традиционный сигнал Utr(t) и два дополнительных сигнала напряжения Ud(t) и Und(t): , Здесь Utr(t) - традиционный сигнал напряжения, пропорциональный значению желаемого акустического давления Utr(t)=k·p(t), Ud(t) - дополнительный сигнал напряжения, получаемый согласно формуле Ud(t)=k·(a0·p(t)′+a1·p(t)′′).

Изобретение относится к области акустики. Сигнал управления электроакустическим излучателем формируется в результате подачи на излучатель сигнала напряжения U(t), который включает традиционный сигнал Utr(t) и два дополнительных сигнала напряжения Ud(t) и Und(t): U(t)=Utr(t)+Ud(t)+Und(t)=k·(p(t)+a0·p(t)′+a1·p(t)′′+a2·х′+a3·x).

Изобретение относится к акустике и может быть использовано в индивидуальных слуховых аппаратах. Устройство содержит передающий звуковод, выполненный в виде постоянного магнита, имеющего входное и выходное отверстия, оси которых либо соосны, либо пересекаются под углом, и закрепленного на или внутри слухового аппарата и принимающий звуковод, выполненный в виде постоянного магнита.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к диагностическим ультразвуковым системам. Искривленный преобразователь сфокусированного ультразвука высокой интенсивности (HIFU) содержит искривленную пьезоэлектрическую матрицу, имеющую противоположные выпуклую и вогнутую поверхности, причем вогнутая поверхность является передающей поверхностью, и множество зон акустической передачи.

Способ формирования параметрической антенны в морской среде, включающий размещение на акватории излучающего и приемных преобразователей, ее прозвучивание низкочастотными акустическими сигналами стабилизированной частоты, с формированиием зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и измеряемых информационных волн различной физической природы, с обеспечением возможности приема параметрически преобразованных просветных волн и восстановления по ним исходных характеристик измеряемых информационных волн с учетом их параметрического и частотно-временного преобразования, отличается тем, что просветную параметрическую антенну формируют как многолучевую пространственно-развитую, для чего используют ненаправленные излучающие преобразователи, которые располагают в центре контролируемой акватории, и размещают их на трех уровнях по глубине как на оси подводного звукового канала, так выше и ниже его, при этом приемные блоки выполняют аналогично друг другу, размещают по глубине аналогично излучающим преобразователям и располагают относительно излучающего центра по кругу или периметру контролируемой акватории через 45°, причем каждый из приемных блоков формируют из трех ненаправленных преобразователей, которые располагают в вертикальной плоскости по треугольникам, предпочтительно равнобедренным, основания которых лежат на одной вертикали, а вершины обращены к излучателям, причем параметрически преобразованные просветные сигналы, поступающие от каждого излучающего преобразователя, принимают каждым одиночным приемным преобразователем каждого из приемных блоков.
Изобретение относится к средствам защиты органа слуха от воздействия шума. Противошумные наушники с индикатором акустической опасности содержат оголовье, на концах которого расположены чашки наушников, каждая из которых выполнена в виде корпуса с упругим вкладышем, наполнителем в виде шумопоглощающего пакета и амортизатором, блок питания, микрофон, вычислитель и мультирежимный световой индикатор, выполненный с возможностью цветового кодирования акустической опасности условий жизнедеятельности.

Устройство на интегральных схемах (IC) включает в себя подложку, имеющую расположенные напротив первую и вторую главные стороны и один или более краев, задающих внешнюю периферию подложки.

Изобретение относится к области радиотехники. Способ предполагает подачу на излучатель сигнала напряжения, представляющего собой сумму традиционного сигнала напряжения, пропорционального значению желаемого акустического давления, и дополнительного сигнала напряжения, получаемого согласно формуле Ud(t)=k·(a0·p(t)'+a1·p(t)''), где p(t) - акустическое давление, которое хочется воспроизвести, p(t)', p(t)'' первая и вторая производная давления по времени, k - коэффициент, определяющий уровень громкости, a0, a1 - константы в формуле, имеют значения, при которых скорость нарастания и спада сигналов акустического давления при воспроизведении электроакустическим излучателем тестовых сигналов максимально приближена к скорости нарастания и спада тестовых сигналов, а форма сигналов акустического давления имеет наименьшие искажения.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, с центральной перегородкой, корпус изнутри облицован звукопоглощающей конструкцией, а центральная перегородка выполнена в виде звукопоглощающего элемента, имеющего остов, который с двух сторон облицован звукопоглощающим материалом, причем остов звукопоглощающего элемента имеет возможность поворота в плоскости, перпендикулярной направлению движения аэродинамического потока, а звукопоглощающая конструкция выполнена из трех слоев звукопоглощающего материала, при этом первый слой, более жесткий, выполнен сплошным и профилированным и закреплен на гладкой поверхности, а второй слой, более мягкий, чем первый, выполнен прерывистым и расположен в фокусе звукоотражающих поверхностей первого слоя, а третий слой звукопоглощающего элемента выполнен из вспененного звукопоглощающего материала, например строительной герметизирующей пены, и расположен между первым, более жестким слоем, и перфорированной поверхностью звукопоглощающего элемента.

Использование: в акустике, в частности в устройствах акустических локаторов - содаров и в направленных акустических устройствах дальнего действия. Сущность: в способе формирования направленного акустического излучения многоэлементными антенными решетками перед началом работы поочередно подают на каждый элемент антенной решетки сигнал, регистрируют полученное излучение с помощью микрофона, сравнивают полученный результат с заданным уровнем звукового давления, а после проверки всех элементов антенной решетки производят замену тех элементов решетки, уровень звукового давления которых равен нулю или меньше требуемого уровня.

Изобретение относится к средствам защиты человека-оператора от вредного влияния вибрации. Виброизолятор содержит корпус, основание, пружину, нижний и верхний ограничители хода пружины, выполненные из эластомера, и резьбовую втулку.

Изобретение относится к средствам защиты зданий и сооружений от сейсмической нагрузки. Виброизолятор содержит корпус, основание в виде круглого подпятника, пружину и резьбовую втулку, соединяющую пружину с виброизолируемым объектом.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении упругогистерезисных элементов из проволочного материала, применяемых в виброизоляторах и демпферах колебаний агрегатов и приборов.

Изобретение относится к средствам снижения шума на промышленных и транспортных объектах. Технический результат заключается в повышении эффективности шумоглушения на высоких частотах.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолирующая система содержит четыре виброизолятора, установленных на основании и жестко связанных посредством болтов с опорной платформой.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит винтовую цилиндрическую пружину, взаимодействующую с маятниковым механизмом.

Изобретение относится к средствам снижения шума на промышленных и транспортных объектах. Технический результат заключается в повышении эффективности шумоглушения на высоких частотах.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит основание, крышку и расположенные между ними упругие элементы с демпфером.

Изобретение относится к средствам защиты от вибрации. Система содержит жесткий опорный каркас, являющийся опорной поверхностью для силовой установки, и виброизоляторы, связывающие каркас с основанием.

Изобретение относится к средствам защиты от вибрации. Система содержит жесткий опорный каркас и виброизоляторы, связывающие каркас с основанием.

Изобретение относится к средствам защиты зданий и сооружений от сейсмической нагрузки. Виброизолятор содержит корпус, основание в виде круглого подпятника, пружину и резьбовую втулку, соединяющую пружину с виброизолируемым объектом. Нижний и верхний ограничители хода пружины выполнены из эластомера. В осевом отверстии нижнего ограничителя хода пружины расположены два дополнительных демпфирующих элемента, один из которых имеет форму цилиндроконической втулки и выполнен из полиуретана, а другой расположен внутри первого, имеет цилиндрическую форму и выполнен упругим сетчатым. Внутри пружины размещен цилиндрический демпфер из эластомера, например полиуретана. На цилиндрической поверхности демпфера выполнена винтовая канавка, эквидистантная винтовой поверхности пружины. Между соприкасающимися винтовыми поверхностями демпфера и пружины расположен слой смазки, например солидола. Достигается повышение эффективности виброизоляции. 1 ил.
Наверх