Результат интеллектуальной деятельности: ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩЕЕ ОГРАЖДЕНИЕ

Изобретение относится к предохранительным устройствам техники безопасности, в частности к средствам снижения шума машин и оборудования.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является звукоизолирующее ограждение по патенту РФ №2295089, содержащее кожух, установленный на виброизолирующих опорах, при этом кожух выполнен полым, внутри стенок которого размещен шумопоглощающий элемент (прототип).

Недостатком известного технического решения является то, что оно не позволяет существенно снизить уровень производимого кожухом собственного шума.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в звукоизолирующем ограждении, состоящим из звуковиброизолирующей опоры, установленной по периметру технологической машины, в ее нижней части, причем по форме звуковиброизолирующая опора выполнена конгруэнтной форме нижней части технологической машины, а на звуковиброизолирующей опоре закреплен кожух, охватывающий верхнюю часть технологической машины, при этом по форме кожух выполнен конгруэнтным форме верхней части технологической машины, звуковиброизолирующая опора выполнена в виде короба, между стенками которого размещен звукопоглотитель с вентиляционным каналом, а нижняя часть короба установлена на сплошную упругую прокладку, выполненную из губчатой резины, и крепится к фундаменту, на котором установлена технологическая машина, при помощи болтов и резинометаллических шайб, а кожух свободно опирается на полки, размещенные между стенками по периметру звуковиброизолирующей опоры, при этом на полках закреплены амортизаторы, выполненные из упругого материала, мягкой резины.

На фиг. 1 изображено звукоизолирующее ограждение, общий вид; на фиг. 2 - сечение по А-А фиг. 1; на фиг. 3 - сечение по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел I на фиг. 1, на фиг. 5 - шумопоглощающий элемент.

Звукоизолирующее ограждение (фиг. 1) содержит звуковиброизолирующую опору 1, установленную по периметру технологической машины 12, в ее нижней части, причем по форме звуковиброизолирующая опора 1 выполнена конгруэнтной форме нижней части технологической машины 12. На звуковиброизолирующей опоре 1 закреплен кожух 2, охватывающий верхнюю часть технологической машины 12. При этом по форме кожух 2 выполнен конгруэнтным форме верхней части технологической машины 12.

Звуковиброизолирующая опора 1 выполнена в виде короба, между стенками 3 и 4 которого размещен звукопоглотитель 8 с вентиляционным каналом 9, а нижняя часть короба установлена на сплошную упругую прокладку 10, например, из губчатой резины, и крепится к фундаменту 11 (фиг. 3), на котором установлена технологическая машина 12, при помощи болтов 13 и резинометаллических шайб 14. Кожух 2 свободно опирается на полки 6, размещенные между стенками 3 и 4 по периметру звуковиброизолирующей опоры 1. На полках 6 закреплены амортизаторы 7, выполненные из упругого материала, например мягкой резины.

Звукопоглотитель 8 состоит из оппозитно расположенных шумопоглощающих элементов 5 (фиг. 5), жестко закрепленных на стенках 3 и 4 звуковиброизолирующей опоры 1, с образованием вентиляционного канала 9.

Каждый из шумопоглощающих элементов 5 выполнен в виде жесткой стенки 15 и перфорированной стенки 16, между которыми расположен двухслойный комбинированный звукопоглощающий элемент, причем слой 17, прилегающий к жесткой стенке 15, выполнен звукопоглощающим, а прилегающий к перфорированной стенке, слой 18, выполнен из звукоотражающего материала, сложного профиля с перфорацией (на чертеже не показана), состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны. Перфорированная стенка 16 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. При этом звукопоглощающий слой 17 помещен в акустически прозрачный материал, например стеклоткань типа ЭЗ-100, или полимер типа «повиден», или нетканый материал, например «лутрасил». Выполнение перфорации на звукоотражающим слое 18 способствует более эффективному шумоглушению на средних частотах, так как часть звуковых волн будет проходить через перфорацию и рассеиваться на слое 17 из звукопоглощающего материала.

Каждая из стенок 15 и 16 может быть выполнена из конструкционных материалов, с нанесенным на их поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа «Герлен-Д», при этом соотношение между толщинами материала и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…3,5).

Шумопоглощающий элемент 5 содержит звукопоглощающий материал в виде плиты 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.

В качестве звукоотражающего 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, или звукоизоляционные плиты на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м³, или в качестве звукоотражающего материала применен материал на основе магнезиального вяжущего с армирующей стеклотканью или стеклохолетом. Шумопоглощающий элемент 5 работает следующим образом.

Звуковая энергия от оборудования, находящегося в помещении, или другого, излучающего интенсивный шум, объекта, пройдя через перфорированную стенку 16 попадает на слой 18 из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а часть звуковой энергии проходит через слой 18 из звукоотражающего материала, и взаимодействует со слоем 17 из звукопоглощающего материала, где происходит окончательное рассеивание 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.

Звукоизолирующее ограждение работает следующим образом.

При работе технологической машины 12 вибрация и шум воспринимаются звуковиброизолирующей опорой 1. Звукопоглотитель 8 снижает уровень шума, производимого машиной. При высоких уровнях вибраций фундамента 11 виброизоляция ограждения обеспечивается упругой прокладкой 10 и центрирующими резино-металлическими шайбами 14. Снижение вибрации, передаваемой от звуковиброизолирующей опоры 1 к кожуху 2 технологической машины 12, происходит за счет поглощения энергии амортизаторами 7.