Звукопоглощающая комбинированная конструкция
Изобретение относится к промышленной акустике, а именно к звукопоглощающей комбинированной конструкции. Содержит верхнюю и нижнюю перфорированные поверхности, между которыми размещен звукопоглощающий элемент. Последний состоит из трех слоев. Первый слой выполнен прерывистым и комбинированным. Слой состоит из чередующихся участков в виде сплошных призматических поверхностей. Поверхности выполнены из звукопоглощающего материала. По обе стороны этих поверхностей находятся пустотелые профилированные участки, профиль которых в плоскости, перпендикулярной перфорированным поверхностям, представляет собой ромб. Внутренние стенки ромба выполнены в виде зубчатой звукоотражающей поверхности. Фиксация профилированных участков осуществляется к перфорированным поверхностям. Зубчатая поверхность выполнена в виде звукоотражающей поверхности из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения. Второй слой представляет собой пустоты между первым и вторым слоями и перфорированными поверхностями. Пустоты заполнены звукопоглощающим материалом, например строительной герметизирующей пеной. Третий слой предотвращает высыпание звукопоглощающего материала и выполнен акустически прозрачным, например из стеклоткани типа ЭЗ-100, или полимера типа «Повиден». Третий слой расположен между вторым слоем и перфорированными поверхностями. Повышает эффективность шумоглушения и надежность конструкции в целом. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к промышленной акустике.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является звукопоглощающий элемент, применяемый в качестве облицовки производственных помещений, известный из патента РФ №2532513 (прототип).
Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет наличия пустот между слоями, где отсутствует поглощение звука между слоями звукопоглотителя.
Технический результат - повышение эффективности шумоглушения и надежности конструкции в целом.
Это достигается тем, что в звукопоглощающей комбинированной конструкции, содержащей перфорированные поверхности, между которыми размещен звукопоглощающий элемент, звукопоглощающий элемент состоит из трех слоев, при этом первый слой выполнен прерывистым и комбинированным, состоящим из чередующихся участков в виде сплошных призматических поверхностей, выполненных из звукопоглощающего материала, по обе стороны которых находятся пустотелые профилированные участки, профиль которых в плоскости, перпендикулярной перфорированным поверхностям, представляет собой ромб, внутренние стенки которого выполнены в виде зубчатой звукоотражающей поверхности, причем фиксация профилированных участков осуществляется к перфорированным поверхностям, а зубчатая поверхность выполнена в виде звукоотражающей поверхности из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, при этом второй слой представляет собой пустоты между первым слоем и перфорированными поверхностями, которые заполнены звукопоглощающим материалом, например строительной герметизирующей пеной, а третий слой предотвращает высыпание звукопоглощающего материала и выполнен акустически прозрачным, например из стеклоткани типа ЭЗ-100, или полимера типа «Повиден» и расположен между перфорированными поверхностями.
На чертеже изображена схема звукопоглощающей комбинированной конструкции.
Звукопоглощающая комбинированная конструкция выполнена в виде верхней 1 перфорированной поверхности и нижней 2 перфорированной поверхности, между которыми размещен звукопоглощающий элемент, состоящий из трех слоев, при этом первый слой выполнен прерывистым и комбинированным, состоящим из чередующихся участков в виде сплошных призматических поверхностей 3, выполненных из звукопоглощающего материала, по обе стороны которых находятся пустотелые профилированные участки 4, профиль которых в плоскости, перпендикулярной перфорированным поверхностям 1 и 2, представляет собой ромб 6, внутренние стенки которого выполнены в виде зубчатой звукоотражающей поверхности 5, причем фиксация профилированных участков 4 осуществляется к перфорированным поверхностям 1 и 2. Зубчатая поверхность 5 выполнена в виде звукоотражающей поверхности из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения.
Второй слой 7 представляет собой пустоты между первым слоем и перфорированными поверхностями 1 и 2, которые заполнены звукопоглощающим материалом, например строительной герметизирующей пеной, которая повышает звукоизолирующие свойства конструкции в целом за счет заполнения пустот, образованных слоями, а также увеличивает надежность конструкции в целом при установке ее на оборудовании, работающем в условиях с повышенными ударными и вибрационными нагрузками.
Третий слой 8 предотвращает высыпание звукопоглощающего материала и выполнен акустически прозрачным, например из стеклоткани типа ЭЗ-100, или полимера типа «Повиден» и расположен между вторым слоем 7 и перфорированными поверхностями 1 и 2.
В качестве материала звукоотражающей поверхности внутренних зубчатых поверхностей первого слоя применен материал на основе алюминесодержащих 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, например пеноалюминия.
В качестве звукопоглощающего материала сплошных призматических поверхностей 3 первого слоя применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая вата типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена.
Материал перфорированной поверхности 2 выполнен из твердых декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».
Звукопоглощающая комбинированная конструкция работает следующим образом.
Звуковая энергия, пройдя через слои перфорированных поверхностей 1 и 2, и второй слой 7 звукопоглощающего элемента, выполненного из вспененного звукопоглощающего материала, падает на сплошные призматические поверхности 3, где осуществляется переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии), т.е. в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов “Гельмгольца”, и имеют место потери звуковой энергии за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети микропор звукопоглотителя, а также попадает внутрь ромбовидных пустот 6 на зубчатые звукоотражающие поверхности 5, где происходит многократное отражение звуковой энергии и уменьшение ее в порах звукопоглощающего материала сплошных ромбовидных участков поверхностей 5.
1. Звукопоглощающая комбинированная конструкция, содержащая верхнюю и нижнюю перфорированные поверхности, между которыми размещен звукопоглощающий элемент, отличающаяся тем, что звукопоглощающий элемент состоит из трех слоев, при этом первый слой выполнен прерывистым и комбинированным, состоящим из чередующихся участков в виде сплошных призматических поверхностей, выполненных из звукопоглощающего материала, по обе стороны которых находятся пустотелые профилированные участки, профиль которых в плоскости, перпендикулярной перфорированным поверхностям, представляет собой ромб, внутренние стенки которого выполнены в виде зубчатой звукоотражающей поверхности, причем фиксация профилированных участков осуществляется к перфорированным поверхностям, а зубчатая поверхность выполнена в виде звукоотражающей поверхности из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, при этом второй слой представляет собой пустоты между первым слоем и перфорированными поверхностями, которые заполнены звукопоглощающим материалом, например строительной герметизирующей пеной, а третий слой предотвращает высыпание звукопоглощающего материала и выполнен акустически прозрачным, например из стеклоткани типа ЭЗ-100, или полимера типа «Повиден», и расположен между вторым слоем и перфорированными поверхностями.
2. Звукопоглощающая комбинированная конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве материала зубчатой звукоотражающей поверхности применен материал на основе алюминесодержащих 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, например пеноалюминий.
3. Звукопоглощающая комбинированная конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве материала сплошных призматических поверхностей первого слоя применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая вата типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена.
4. 3вукопоглощающая комбинированная конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что материал перфорированной поверхности выполнен из твердых декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».
