Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ОПЕРАТОРА

Изобретение относится к промышленной акустике.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является акустическая защита по патенту РФ №2500860 [прототип] как способ акустической защиты оператора, заключающийся в том, что рабочее место оператора оснащают средствами снижения шума.

Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет сравнительно невысокого коэффициента звукопоглощения.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в способе акустической защиты оператора, заключающемся в том, что рабочее место оператора оснащают средствами снижения шума, при этом рабочее место оператора располагают между акустическими экранами и защищают тем самым оператора от прямого звука, который распространяется от виброактивного оборудования, над рабочей зоной устанавливают акустический подвесной потолок, выполненный в виде кулисных звукопоглотителей, который размещают в верхней зоне помещения, а для снижения вибрации рабочее место оператора оснащают полом на упругом основании, а в полостях конструкции пола размещают вибродемпфирующие вставки, каждую из которых выполняют в виде цилиндра из жесткого вибродемпфирующего материала, внутри которого осесимметрично и коаксиально расположен упругий сердечник с дисками, вдоль оси упругого сердечника жестко закреплены по всей длине полости цилиндра демпфирующие диски, при этом крайние диски закреплены «заподлицо» с цилиндром из вибродемпфирующего материала, торцы которого, в свою очередь, расположены «заподлицо» с боковыми поверхностями базовой плиты межэтажного перекрытия, а промежуточные демпфирующие диски расположены равномерно с шагом, не превышающим внутренний диаметр цилиндра, а упругий сердечник осесимметрично и коаксиально располагают внутри цилиндра вибродемпфирующей вставки и выполнен комбинированным и состоящим из упругой части в виде стержня и демпфирующей части, выполненной в виде внешней коаксиальной оболочки из вибродемпфирующего материала, например полиуретана, а демпфирующие диски, жестко закрепленные по всей длине упругого сердечника, выполнены комбинированными и состоящими из упругой части в виде оппозитно закрепленных на упругом сердечнике дисков из твердого вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», выполненных в виде дискового перфорированного каркаса из упругого материала, заполненного сетчатым демпфирующим элементом, расположенного между дисками из твердого вибродемпфирующего материала, и демпфирующей части, выполненной в виде диска из мягкого вибродемпфирующего материала, например губчатой резины, нетканого вибродемпфирующего материала, полиуретана, при этом плотность сетчатой структуры сетчатого демпфирующего элемента дискового перфорированного каркаса жестких демпфирующих дисков, заполненных сетчатым демпфирующим элементом, выполняют в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см³÷2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм÷0,15 мм, при этом сетчатый демпфирующий элемент заполняют эластомером, например полиуретаном.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для акустической защиты оператора, на фиг. 2 - конструкция пола помещения на упругом основании, на фиг. 3 - амортизирующая конструкция для установки стеновой панели, на фиг. 4 - конструкция стеновой шумопоглощающей панели, установленной на перекрытии, на фиг. 5 - конструкция кулисных звукопоглотителей, на фиг. 6 - вибродемпфирующая вставка для полостей 20 конструкции пола межэтажного перекрытия помещения.

Устройство для акустической защиты оператора производственного помещения (фиг. 1) содержит каркас здания, выполненный в виде упругого основания 1, являющегося полом помещения (фиг. 2), теплозвукоизолирующих ограждений 2, жестко связанных с колоннами 3, которые в свою очередь соединены с металлоконструкцией 4, например, в виде фермы. Акустический подвесной потолок 5 размещен в зоне ферм 4 и выполнен в виде установленных с определенным шагом кулисных звукопоглотителей, нижняя часть которых выступает за нижнюю часть ферм 4 в сторону основания 1. На ограждениях 2 закреплены акустические стеновые панели 6 (фиг. 3). На упругом основании 1 помещения установлено виброакустическое оборудование 7 и 8 с различными спектральными характеристиками уровней звуковой мощности. Рабочее место оператора 15, включающее в себя пульты управления 16 и 17 оборудованием 7 и 8, расположено между акустическими экранами 9 и 11, причем в одном из них, например 9-м, выполнен смотровой звукоизолирующий люк 10 для контроля визуализации наблюдения за технологическим процессом. Каркас здания сверху закрыт звукоизолирующим покрытием 12, выполняющим также функцию кровли, в котором расположены вертикальные 13 и наклонные 14 оконные проемы в виде вакуумных звукоизолирующих стеклопакетов.

Конструкция пола на упругом основании (фиг. 2) содержит установочную плиту 18, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите 19 межэтажного перекрытия с полостями 20 через слои вибродемпфирующего материала 21 и гидроизоляционного материала 22, установленные с зазором относительно несущих стен 23 производственного помещения. Чтобы обеспечить эффективную виброизоляцию установочной плиты 18 по всем направлениям слои вибродемпфирующего материала 21 и гидроизоляционного материала 22 выполнены с отбортовкой, плотно прилегающей к несущим конструкциям стен 7 и базовой несущей плите 19 перекрытия. Для повышения эффективности звукоизоляции и звукопоглощения в цехах, находящихся под межэтажным перекрытием, полости 20 заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером, или полиэтиленом, или полипропиленом.

Конструкция пола на упругом основании работает следующим образом. При установке виброактивного оборудования 7 и 8 на плиту 18 происходит двухкаскадная виброзащита за счет вибродемпфирующих вкраплений в саму массу плиты 18, а также за счет слоя вибродемпфирующего материала 21, в качестве которого могут быть использованы: иглопробивные маты типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, материал из твердых вибродемпфирующих материалов, например пластиката, из звукоизоляционных плит на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м³.

Акустические стеновые панели 6 могут быть выполнены в виде плит 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».

Способ акустической защиты оператора осуществляют следующим образом.

Рабочее место оператора 15 располагают между акустическими экранами 9 и 11 и защищают оператора от прямого звука, который распространяется от виброактивного оборудования 7 и 8. Для того чтобы повысить эффективность защиты от отраженных звуковых волн над рабочей зоной (рабочим местом) устанавливают акустический подвесной потолок 5, размещенный в верхней зоне помещения (зоне ферм 4). Он снижает уровни звуковых волн, исходящих от оборудования 7 и 8 за счет многократного отражения звуковых волн от кулисных звукопоглотителей. Для снижения звуковой вибрации рабочее место оператора оснащают полом на упругом основании. При установке виброактивного оборудования 7 и 8 на плиту 18 происходит двухкаскадная виброзащита за счет вибродемпфирующих вкраплений в саму массу плиты 18, а также за счет слоя вибродемпфирующего материала 21, в качестве которого могут быть использованы: иглопробивные маты типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, материал из твердых вибродемпфирующих материалов, например пластиката, из звукоизоляционных плит на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м³.

Виброизолирующие стеновые крепления ВИБРОФЛЕКС (фиг. 3) - это амортизирующее устройство для решения задач по снижению уровня шума и передачи вибраций в помещениях.

На фиг. 4 представлена конструкция стеновой шумопоглощающей панели, установленной на перекрытии, которая содержит: 24 - звукопоглощающая плита типа шуманет-ЭКО (50 мм); 25 - лист гипсоволокнистый 12,5 мм; 26 - лист гипсокартонный 12,5 мм; 27 - профиль типа Вибронет ПН 100/40; 28 - прокладка типа Вибростек-М (2 слоя); 29 - герметик типа Вибросил.

Кулисный штучный звукопоглотитель 30 выполнен составным (фиг. 5) и состоит по крайней мере из двух частей жесткого каркаса, стягиваемого хомутами и подвешиваемого за крючья на направляющих (на чертеже не показано) либо непосредственно крепящегося к потолку производственного здания. Внутри каркаса расположен звукопоглощающий материал, обернутый сетчатой капроновой тканью или стеклотканью.

На фиг. 6 представлена конструкция вибродемпфирующей вставки для полостей 20 конструкции пола межэтажного перекрытия помещения.

Вибродемпфирующая вставка (фиг. 6) выполнена в виде цилиндра 31 из жесткого вибродемпфирующего материала, внутри которого осесимметрично и коаксиально расположен упругий сердечник 32, вдоль оси которого жестко закреплены по всей длине полости демпфирующие диски 33, при этом крайние диски закреплены «заподлицо» с цилиндром из вибродемпфирующего материала, торцы которого, в свою очередь, расположены «заподлицо» с боковыми поверхностями базовой плиты. Упругий сердечник 32, осесимметрично и коаксиально расположенный внутри цилиндра 31 вибродемпфирующей вставки, выполнен комбинированным и состоящим из упругой части 37 в виде стержня и демпфирующей части, выполненной в виде внешней коаксиальной оболочки 39 из вибродемпфирующего материала, например полиуретана. Демпфирующие диски 35, жестко закрепленные по всей длине упругого сердечника 32 вибродемпфирующей вставки, выполнены комбинированными и состоящими из упругой части в виде оппозитно закрепленных на упругом сердечнике дисков 35 из твердого вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», и демпфирующей части, выполненной в виде диска 38 из мягкого вибродемпфирующего материала, расположенного между дисками из твердого вибродемпфирующего материала и выполненного из мягкого вибродемпфирующего материала, например губчатой резины, нетканого вибродемпфирующего материала, полиуретана. Демпфирующие диски 35 и 36, жестко закрепленные по всей длине упругого сердечника 32, расположены с чередованием жестких 36 и комбинированных 35 дисков.

Возможен вариант, когда жесткие демпфирующие диски 36, закрепленные по всей длине упругого сердечника 32 и расположенные с чередованием их с комбинированными 35 дисками, выполнены в виде дискового перфорированного каркаса 40 из упругого материала, заполненного сетчатым демпфирующим элементом.

При этом плотность сетчатой структуры сетчатого демпфирующего элемента дискового перфорированного каркаса жестких демпфирующих дисков 36, заполненных сетчатым демпфирующим элементом, находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см³÷2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм÷0,15 мм, при этом сетчатый демпфирующий элемент заполнен эластомером, например полиуретаном.