Звукопоглощающая конструкция с резонансными вставками
Изобретение относится к промышленной акустике и может быть использовано для снижения шума привода машин, облицовки производственных помещений, и в других звукопоглощающих конструкциях. Звукопоглощающая конструкция с резонансными вставками выполнена в виде двух оппозитно расположенных перфорированных стенок, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы. Слой звукопоглощающего материала сложной формы представляет собой чередование сплошных участков и пустотелых участков. Пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру, при этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены на перфорированных стенках. Полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполнены звукопоглотителем. Между перфорированными стенками и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца». Изобретение позволяет повысить эффективность шумоглушения и надежность конструкции в целом. 1 ил.
Изобретение относится к промышленной акустике и может быть использовано для снижения шума привода машин, облицовки производственных помещений и других звукопоглощающих конструкциях.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является звукопоглощающий элемент, применяемый в качестве облицовки производственных помещений, известной из патента РФ №2598236 (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 конструкции с резонансными вставками, выполненной в виде двух, оппозитно расположенных перфорированных стенок, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, слой звукопоглощающего материала сложной формы представляет собой чередование сплошных участков и пустотелых участков, причем пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру, при этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены на перфорированных стенках, причем полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполнены звукопоглотителем, а между перфорированными стенками и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
На чертеже изображена схема звукопоглощающей конструкции с резонансными вставками.
Звукопоглощающая конструкция с резонансными вставками, выполненная в виде двух, оппозитно расположенных перфорированных стенок 1 и 2, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, представляющий собой чередование сплошных участков 3 и пустотелых участков 5, причем пустотелые участки 5 образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру 6, или волнистую, или поверхность со сферическими поверхностями (на чертеже не показано). Полости 4, образованные перфорированными 1 и 2 поверхностями, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, заполнены звукопоглотителем. При этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены на перфорированных 1 и 2 стенках. Полости 7 пустотелых участков 5, образованные призматическими поверхностями, заполнены строительно-монтажной пеной. Между перфорированными стенками 1 и 2 и сплошными участками 3 слоя звукопоглощающего материала сложной формы расположены резонансные пластины 8 и 9 с резонансными вставками 10, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
В качестве звукопоглощающего материала 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 звукопоглощающего материала второго, более мягкого, слоя применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая ваты типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена.
Материал перфорированной стенки выполнен из твердых, декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем внутренняя поверхность перфорированной поверхности, обращенная в сторону звукопоглощающей конструкции, облицована акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».
Звукопоглощающая конструкция с резонансными вставками работает следующим образом.
Звуковая энергия, пройдя через слой перфорированной стенки 1 или 2 и комбинированный звукопоглощающий слой сложной формы, уменьшается, так как осуществляется переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии), т.е. в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", имеют место потери энергии за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети микропор звукопоглотителя. Резонансные пластины 8 и 9 с резонансными вставками 10, расположенные между перфорированными стенками 1 и 2 и сплошными участками 3 слоя звукопоглощающего материала сложной формы, выполняют функции горловин резонаторов «Гельмгольца», при этом частотная полоса гашения звуковой энергии определяется параметрами (диаметром и длиной), а также количеством резонансных отверстий 10.
Звукопоглощающая конструкция с резонансными вставками, выполненная в виде двух, оппозитно расположенных перфорированных стенок, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, отличающаяся тем, что слой звукопоглощающего материала сложной формы представляет собой чередование сплошных участков и пустотелых участков, причем пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру, при этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены на перфорированных стенках, причем полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполнены звукопоглотителем, а между перфорированными стенками и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
