Глушитель шума выпуска пневмоклапанов



Глушитель шума выпуска пневмоклапанов
Глушитель шума выпуска пневмоклапанов

 


Владельцы патента RU 2630808:

Ходакова Татьяна Дмитриевна (RU)

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам снижения шума выпуска пневмоклапанов. Глушитель содержит впускной патрубок и выпускной патрубок, образованный по меньшей мере двумя поперечными перегородками, расположенными перпендикулярно оси отверстия впускного патрубка, причем одна из них жестко закреплена на впускном патрубке, а другая выполнена глухой и установлена по отношению к первой с образованием торцевого зазора, перегородки по их периферийной части закреплены по меньшей мере тремя винтами с калиброванными шайбами, расположенными между перегородками, к последней перегородке жестко прикреплен сплошной экран, имеющий форму стакана, причем крепление осуществлено посредством днища соосно перегородкам, а боковые поверхности экрана образуют с периферийной частью перегородок кольцевой зазор. Экран выполнен из пористого звукопоглотителя. Боковая поверхность стакана выполнена акустически облицованной в виде жесткой и перфорированной стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой, прилегающий к жесткой стенке, и звукопоглощающий слой, прилегающий к перфорированной стенке, при этом слой звукоотражающего материала выполнен сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны. В качестве звукопоглощающего материала применена минеральная вата на базальтовой основе. Технически результат - повышение эффективности шумоглушения. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам снижения шума выпуска пневмоклапанов.

Наиболее близким техническим решением является глушитель шума выпуска пневмоклапанов по патенту РФ №2280171, F01N, 1/08 (прототип), содержащий впускной патрубок и выпускной патрубок, образованный по меньшей мере двумя поперечными перегородками, расположенными перпендикулярно оси отверстия впускного патрубка, причем одна из них жестко закреплена на впускном патрубке, а другая выполнена глухой и установлена по отношению к первой с образованием торцевого зазора, перегородки по их периферийной части закреплены по меньшей мере тремя винтами с калиброванными шайбами, расположенными между перегородками.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения из-за того, что звуковая энергия, выходя из зазора между перегородками, не встречает на своем пути звукопоглотительных элементов.

Технически достижимый результат - повышение эффективности шумоглушения за счет того, что звуковая энергия, выходя из зазора между перегородками, встречает на своем пути звукопоглотительные элементы экрана, а также осуществляется поворот потока на 90°, что также приводит к потере акустической мощности.

Это достигается тем, что глушитель шума содержит впускной и выпускной патрубок, образованный по меньшей мере двумя поперечными перегородками, расположенными перпендикулярно оси отверстия впускного патрубка, одна из которых жестко закреплена на впускном патрубке, а другая выполнена глухой и установлена по отношению к первой с образованием торцевого зазора, перегородки по их периферийной части закреплены тремя винтами с калиброванными шайбами, расположенными между перегородками, а к последней перегородке жестко прикреплен сплошной экран, имеющий форму стакана, причем крепление осуществлено посредством днища соосно перегородкам, а боковые поверхности экрана образуют с периферийной частью перегородок кольцевой зазор L, отношение которого к зазору S между перегородками лежит в интервале оптимальных величин: L/S=7…10, а экран выполнен из пористого звукопоглотителя.

На фиг. 1 представлен фронтальный разрез предлагаемого глушителя шума, на фиг. 2 - акустическая облицовка боковой поверхности 11 стакана.

Глушитель шума выпуска пневмоклапана состоит из впускного патрубка 1 с центральным отверстием 2 диаметром D. Выпускной патрубок образован по меньшей мере двумя поперечными перегородками 3 и 4, одна из которых жестко закреплена на открытом конце впускного патрубка 1, заподлицо с его торцом, а другая 4 - выполнена с центральным отверстием 8 с диаметром, равным диаметру впускного отверстия 2. Для увеличения пропускной способности глушителя могут быть установлены дополнительные перегородки 7 и 9, причем все перегородки друг с другом образуют один и тот же зазор S. Закреплены перегородки с первой посредством по меньшей мере трех винтов 5 через калиброванные шайбы 6, причем крепление перегородок осуществляется по их периферийной части. К последней перегородке прикреплен экран 10, выполненный в виде стакана, причем крепление осуществляется через днище стакана посредством винтов 5 через калиброванные шайбы 6. Боковые поверхности 11 стакана образуют с периферийной частью перегородок кольцевой зазор L, отношение которого к зазору S между перегородками лежит в интервале оптимальных величин: L/S=7…10.

Экран 10 может быть выполнен целиком из пористого твердого звукопоглотителя, например, типа «акмигран», или днище экрана может быть выполнено из пористого звукопоглотителя, или только боковые поверхности экрана могут быть выполнены из пористого звукопоглотителя.

Закрепленные таким образом перегородки и экран образуют радиальный или кольцевой зазор L, величина которого была установлена экспериментально в зависимости от торцевого зазора S между перегородками.

Для пневмоклапанов с давлением от 2 до 8 кгс/см2 определено оптимальное с точки зрения снижения шума соотношение величин зазора L и зазора S. Оно лежит в интервале величин: L/S=7…10.

Снижение уровней звукового давления при этом происходит на 15 дБ в спектре в полосе частот 2000-8000 Гц и до 6 дБА по уровню звука.

Акустическая облицовка (фиг. 2) боковой поверхности 11 стакана выполнена в виде жесткой 12 и перфорированной 15 стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой 13, прилегающий к жесткой стенке 12, и звукопоглощающий слой 14, прилегающий к перфорированной стенке 15. При этом слой звукоотражающего материала выполнен сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а перфорированная стенка имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности. В качестве звукопоглощающего материала слоя 14 может быть 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 вспененный полимер, например полиэтилен или полипропилен. Поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается специальными пористыми красками, пропускающими воздух (например, «Acutex Τ»), или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например «Лутрасилом».

В качестве материала звукоотражающего слоя 13 может быть 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.

В качестве материала звукоотражающего слоя 13 могут быть применены звукоизоляционные плиты на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м3.

Акустическая облицовка (фиг. 2) боковой поверхности 11 стакана работает так. Звуковая энергия от оборудования, находящегося в помещении, или другого излучающего интенсивный шум объекта, пройдя через перфорированную стенку 15, попадает на слой 14 из мягкого звукопоглощающего материала, где происходит ее поглощение, а затем на слой 13 из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, снова направляя их на звукопоглощающий материал для вторичного поглощения и рассеяния звуковой энергии. В волокнистых поглотителях рассеяние энергии колебания воздуха и превращение ее в тепло происходит на нескольких физических уровнях. Во-первых, вследствие вязкости воздуха, а его очень много в межволоконном пространстве, колебание частиц воздуха внутри поглотителя приводит к трению. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собою 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. Кроме того, происходит трение воздуха о волокна, поверхность которых также велика. В-третьих, волокна трутся друг о друга, и, наконец, происходит рассеяние энергии из-за трения кристаллов самих волокон. Этим объясняется, что на средних и высоких частотах коэффициент звукопоглощения волокнистых материалов находится в пределах 0,4…1,0.

Глушитель шума выпуска пневмоклапана работает следующим образом.

Струя воздуха из пневмоклапана поступает в центральное отверстие 2 впускного патрубка 1 глушителя шума, при этом происходит предварительное ослабление турбулентности потока за счет протяженности этого канала. Эффект значительного шумоглушения достигается за счет постепенного увеличения эффективной площади проходного сечения пневмосопротивления, образованного поперечными перегородками, закрепленными относительно друг друга с зазором S. Происходит дробление воздушной струи на более мелкие струйки, движущиеся единым фронтом от центра сопла к периферии во всех направлениях, т.е. от 0° до 360° по плоскостям, образующим торцевой зазор S. При этом имеет место плавное, спокойное (ламинарное) течение струй, без вихреобразований.

Такой закон изменения площади проходного сечения выпускного патрубка эквивалентен по своему физическому эффекту, в смысле выравнивания скоростей потока, протяженному коническому раструбу с небольшим уклоном (конусностью). Потери звуковой энергии имеют место и при повороте воздушного потока на 90° при встрече его с экраном 10, что исключает явление "лучевого эффекта" за счет звукоизолирующей и звукопоглощающей способности экрана. В случае выполнения глушителя с дополнительными перегородками 7 и 9 его пропускная способность увеличивается пропорционально их числу, т.е. выхлоп происходит быстрее.

Следует отметить, что предлагаемая конструкция глушителя шума выхлопа является надежной и долговечной в эксплуатации за счет того, что механические частицы и капельки воды, масла, содержащиеся в большинстве существующих пневмомагистралей, не задерживаются и не накапливаются в глушителе, а либо стекают по поверхности перегородок, либо проталкиваются давлением воздуха в зазоре наружу.

Кроме того, предлагаемая конструкция проста в обслуживании и ремонте.

Глушитель шума выпуска пневмоклапанов, содержащий впускной патрубок и выпускной патрубок, образованный по меньшей мере двумя поперечными перегородками, расположенными перпендикулярно оси отверстия впускного патрубка, причем одна из них жестко закреплена на впускном патрубке, а другая выполнена глухой и установлена по отношению к первой с образованием торцевого зазора, перегородки по их периферийной части закреплены по меньшей мере тремя винтами с калиброванными шайбами, расположенными между перегородками, к последней перегородке жестко прикреплен сплошной экран, имеющий форму стакана, причем крепление осуществлено посредством днища соосно перегородкам, а боковые поверхности экрана образуют с периферийной частью перегородок кольцевой зазор L, отношение которого к зазору S между перегородками лежит в интервале оптимальных величин: L/S=7…10, а экран выполнен из пористого звукопоглотителя, днище экрана выполнено из пористого звукопоглотителя, боковые поверхности экрана выполнены из пористого звукопоглотителя, отличающийся тем, что боковая поверхность стакана выполнена акустически облицованной в виде жесткой и перфорированной стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой, прилегающий к жесткой стенке, и звукопоглощающий слой, прилегающий к перфорированной стенке, при этом слой звукоотражающего материала выполнен сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а перфорированная стенка имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности, а в качестве звукопоглощающего материала применена минеральная вата на базальтовой основе, или минеральная вата, или базальтовая вата, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененный полимер, при этом поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается пористыми красками, пропускающими воздух, «Acutex Т», или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, «Лутрасилом».



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит корпус, сопло и приемную камеру, сопло выполнено коническим со срезом диаметром D и жестко соединено посредством акустически прозрачного жесткого элемента с корпусом с образованием зазора Z, причем корпус изнутри облицован звукопоглощающим материалом, покрытым акустически прозрачной пленкой, при этом корпус выполнен из конструкционных материалов с нанесенным на его поверхности с одной или двух сторон слоем мягкого вибродемпфирующего материала.

Изобретение относится к технике глушения шума компрессорных станций и испытательных боксов для газотурбинных двигателей. Глушитель содержит цилиндрический цоколь, эжектор, выравнивающую решетку, на которой закреплен звукопоглощающий блок, состоящий из слоя звукопоглощающего материала, облицованного изнутри перфорированной оболочкой, причем звукопоглощающий блок состоит из отдельных последовательно соединенных секций, в каждой секции послойно расположены одиночные звукопоглотители, а в верхней части глушителя расположен элемент экранного типа, включающий в себя цилиндрическую обечайку, сверху соединенную с крышкой, состоящей из перфорированного слоя и звукопоглотителя, причем выхлопные отверстия выполнены в виде щелей, выполненных по периферии обечайки, и облицованы звукопоглощающим материалом, одиночные звукопоглотители выполнены в виде двух концентричных объемных поверхностей правильных многогранников, причем одна из поверхностей - внешняя - выполнена перфорированной, а другая - внутренняя - сплошной, а в промежутке между поверхностями расположен звукопоглощающий элемент, при этом поверхности соединены между собой посредством по крайней мере двух втулок, выполняющих функции горловин резонатора Гельмгольца, образованного полостью внутри сплошной поверхности правильного многогранника, звукопоглощающий элемент глушителя выполнен в виде трех слоев: центрального слоя из звукоотражающего материала, сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, и симметрично прилегающих к нему звукопоглощающих слоев из материалов разной плотности.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, жестко соединенными с центральной трубой, имеющей перфорацию, выпускной патрубок выполнен в виде диска, имеющего в периферийной части, по крайней мере, три отверстия, а центральная труба, имеющая перфорацию в виде прямоугольных щелей числом не менее трех, связана с центральной сплошной частью диска, а между корпусом и центральной трубой расположен звукопоглощающий элемент таким образом, что отверстия диска соединены с полостью расположения звукопоглощающего элемента, звукопоглощающая конструкция торцевого впускного патрубка выполнена в виде цилиндрической винтовой пружины, витки которой в осевом сечении выполнены в виде жесткой и перфорированной стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой, прилегающий к жесткой стенке, и звукопоглощающий слой, прилегающий к перфорированной стенке, при этом слой звукоотражающего материала выполнен сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а в качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающего слоя применена минеральная вата на базальтовой основе.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглотитель, расположенный между цилиндрическим корпусом и перфорированным элементом, и акустически прозрачный материал, расположенный между перфорированным элементом и звукопоглотителем, причем по оси глушителя установлена звукопоглощающая цилиндрическая вставка, на одной из торцевых сторон перфорированной цилиндрической вставки закреплен обтекатель конической формы, а цилиндрическая вставка закреплена к впускному и выпускному патрубкам посредством по крайней мере двух ребер жесткости, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси глушителя, причем внутри цилиндрической вставки расположен звукопоглотитель, и акустически прозрачный материал, расположенный между перфорированным элементом вставки и звукопоглотителем.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевыми впускным и выпускным патрубками.

Изобретение относится к текстильному машиностроению, а именно к глушителям шума системы обработки текстильных отходов. Глушитель содержит корпус, соосные впускной и выпускной патрубки и установленную соосно корпусу резонансную вставку, корпус и резонансная вставка расположены соосно и имеют в сечении эквидистантный многогранный профиль, например прямоугольный, причем резонансная вставка по краям снабжена диффузором и конфузором с жестко прикрепленными к ним перфорированными дисками, а посередине резонансной вставки установлено ребро жесткости в виде сплошной перегородки, разделяющей резонансную вставку на две камеры, причем резонансная вставка закреплена в корпусе при помощи крепежных элементов, выполненных в виде, по крайней мере одной, перегородки с отверстиями, при этом корпус изнутри, а резонансная вставка снаружи облицованы звукопоглощающим материалом.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит корпус квадратного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглощающие пластины, выполненные из каркаса, содержащего перфорированные листы, заполненные звукопоглотителем, расположенные в корпусе с определенным шагом и образующие в нем плоские каналы.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит корпус с торцевыми стенками, впускной и выпускной патрубки и шумоглушащий элемент, выполненный в виде заполненных шумоглушащим материалом камер, образованных коаксиально установленными перфорированными вставками с перегородками и внутренней поверхностью корпуса, в средней части шумоглушащего элемента по его периметру выполнена емкость, открытая со стороны воздуховода и образованная внутренней поверхностью корпуса и торцевыми поверхностями вставок, а одна из камер содержит подвижную в осевом направлении перегородку, выполненную по форме поперечного сечения камеры, а подвижная перегородка жестко соединена с не менее чем двумя направляющими планками, расположенными по обе стороны диагонали поперечного сечения, взаимодействующими с пазами, выполненными в торцевой поверхности вставки, причем к подвижной перегородке перпендикулярно ей и по всему периметру прикреплен направляющий фартук, взаимодействующий с внутренней поверхностью вставки.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит корпус с торцевыми стенками, впускной и выпускной патрубки и шумоглушащий элемент, выполненный в виде заполненных шумоглушащим материалом камер, образованных коаксиально установленными перфорированными вставками с перегородками и внутренней поверхностью корпуса, в средней части шумоглушащего элемента, по его периметру, выполнена емкость, открытая со стороны воздуховода и образованная внутренней поверхностью корпуса и торцевыми поверхностями вставок, а одна из камер содержит подвижную в осевом направлении перегородку, выполненную по форме поперечного сечения камеры, а подвижная перегородка жестко соединена с не менее двумя направляющими планками, расположенными по обе стороны диагонали поперечного сечения, взаимодействующими с пазами, выполненными в торцевой поверхности вставки, причем к подвижной перегородке перпендикулярно ей и по всему периметру прикреплен направляющий фартук, взаимодействующий с внутренней поверхностью вставки.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит корпус, состоящий из цилиндрической обечайки, жестко соединенной с торцевыми круглыми пластинами с впускным и выпускным патрубками, при этом в корпусе, перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока, размещены реактивные камеры, образованные круглыми дисками с отверстиями, причем реактивные камеры соединены с впускным патрубком, к одной из торцевых круглых пластин осесимметрично корпусу прикреплены резонансная вставка глушителя и выпускной патрубок, а к другой осесимметрично корпусу прикреплена реактивная часть глушителя с впускным патрубком, при этом реактивная часть глушителя установлена перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока и состоит из по крайней мере трех реактивных камер, образованных круглыми дисками с отверстиями, соосными с корпусом и впускным патрубком, а резонансная вставка глушителя выполнена в виде цилиндрической гильзы, прикрепленной соосно корпусу к торцевой круглой пластине и состоит из звукопоглощающей камеры и резонансной камеры, образованных жесткими перегородками, при этом в резонансной камере расположены по крайней мере две резонансные вставки, закрепленные на гильзе, перпендикулярно ее оси, звукопоглощающая камера образована торцевой круглой пластиной с выпускным патрубком, жесткой перегородкой и частью цилиндрической гильзы резонансной вставки, которая облицована звукопоглощающим материалом, причем в звукопоглощающей камере расположены, по крайней мере три выхлопных втулки закрепленные на гильзе, перпендикулярно ее оси.

Изобретение относится к глушителям шума системы обработки текстильных отходов. Глушитель содержит корпус, соосные впускной и выпускной патрубки и установленную соосно корпусу резонансную вставку, корпус и резонансная вставка расположены соосно и имеют в сечении эквидистантный круглый или многогранный профиль, причем резонансная вставка по краям снабжена диффузором и конфузором с жестко прикрепленными к ним перфорированными дисками, а посередине резонансной вставки установлено ребро жесткости в виде сплошной перегородки, разделяющей резонансную вставку на две камеры, причем резонансная вставка закреплена в корпусе при помощи крепежных элементов, выполненных в виде по крайней мере одной перегородки с отверстиями, при этом корпус изнутри, а резонансная вставка снаружи облицованы звукопоглощающим элементом. Звукопоглощающий элемент выполнен в виде кольца, охватывающего резонансную вставку. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения. 3 ил.

Изобретение относится к технике глушения шума. Звукопоглотитель содержит каркас, выполненный в виде перфорированных стенок, между которыми размещены слои звукопоглощающего материала. Каркас выполнен в виде двух внешних перфорированных стенок и внутренней, средней стенки, выполненной в виде мембранной резонансной пластины, между которыми размещены слои звукопоглощающего материала. Каркас выполнен симметричным относительно средней стенки, которая разделяет его на две конгруэнтные части, каждая из которых имеет три слоя звукопоглощающего материала, причем более жесткие, первые слои выполнены сплошными, профилированными и закреплены соответственно на внешних перфорированных стенках, вторые слои, более мягкие чем первые, выполнены прерывистыми и расположены с зазором в фокусе звукоотражающих поверхностей первых слоев, вторые имеют форму тел вращения в виде соединенных основаниями конусов, а первые слои выполнены из материала с коэффициентом отражения звука большим, чем его коэффициент звукопоглощения в виде профилей конических поверхностей, фокусирующих отраженный звук на вторые слои, третьи звукопоглощающие слои выполнены из вспененного звукопоглощающего материала в виде строительной герметизирующей пены и расположены в зазорах и пустотах, образованных между первыми и вторыми слоями, при этом каждая из внешних перфорированных стенок жестко связана с соответствующим ей вторым слоем посредством перпендикулярных к ней вертикальных крепежных элементов, выполненных в виде пластин, один конец которых жестко закреплен на внешней перфорированной стенке, а второй конец выполнен в виде хомутов, охватывающих соответственно стержни и стягивающих их винтами, при этом стержни выполнены параллельными перфорированным стенкам, а средняя стенка, выполненная в виде мембранной резонансной пластины, жестко связана с каркасом за счет строительной герметизирующей пены, расположенной в зазорах и пустотах каркаса. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения на низких и средних частотах. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх