Результат интеллектуальной деятельности: ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ

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 конструкции, содержащей жесткую и перфорированную поверхности, между которыми размещен звукопоглощающий элемент, звукопоглощающий элемент состоит из четырех слоев, прим этом первый слой выполнен прерывистым и комбинированным, состоящим из участков в виде сплошных призматических поверхностей, выполненных из звукопоглощающего материала и закрепленных на верхней перфорированной поверхности, перпендикулярно ей, и соединенных с ними пустотелых профилированных участков, выполненных в виде наклонных поверхностей, имеющих с внешней стороны гладкую поверхность, а с внутренней стороны зубчатую звукоотражающую поверхность, причем наклонные поверхности закреплены на нижней перфорированной поверхности таким образом, что в сечении образуют треугольный профиль, нижним основанием которого является перфорированная нижняя поверхность, зубчатая поверхность наклонных поверхностей выполнена в виде звукоотражающей поверхности из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, при этом второй слой выполнен профилированным из звукопоглощающего материала и имеющим в сечении треугольный профиль и закреплен на верхней перфорированной поверхности, в промежутках между призматическими поверхностями первого слоя, а коэффициент перфорации перфорированных поверхностей принимается равным или более 0,25, причем третий слой представляет собой пустоты между первым, вторым слоями и перфорированной нижней поверхностью, которые заполнены звукопоглощающим материалом, при этом третий слой звукопоглощающего элемента выполнен из вспененного звукопоглощающего материала, например строительной герметизирующей пены, который 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, а четвертый акустически прозрачный слой выполнен из стеклоткани типа ЭЗ-100 или полимера типа «Повиден» и расположен между первым, третьим слоями и перфорированной нижней поверхностью.

Изобретение поясняется чертежом.

Звукопоглощающая конструкция выполнена в виде верхней 1 и нижней 2 перфорированных поверхностей, между которыми размещен звукопоглощающий элемент, состоящий из четырех слоев, прим этом первый слой выполнен прерывистым и комбинированным, состоящим из участков в виде сплошных призматических поверхностей 3, выполненных из звукопоглощающего материала и закрепленных на верхней 1 перфорированной поверхности, перпендикулярно ей, и соединенных с ними пустотелых профилированных участков 6, выполненных в виде наклонных поверхностей 7, имеющих с внешней стороны гладкую поверхность, а с внутренней стороны зубчатую звукоотражающую поверхность, причем наклонные поверхности 7 закреплены на нижней 2 перфорированной поверхности таким образом, что в сечении образуют треугольный профиль, нижним основанием которого является перфорированная нижняя 2 поверхность. Зубчатая поверхность наклонных поверхностей 7 выполнена в виде звукоотражающей поверхности из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения.

Второй слой 5 выполнен профилированным из звукопоглощающего материала и имеющим в сечении треугольный профиль и закреплен на верхней 1 перфорированной поверхности, в промежутках между призматическими поверхностями 3 первого слоя. Коэффициент перфорации перфорированных поверхностей принимается равным или более 0,25.

Третий слой 4 представляет собой пустоты между первым, вторым слоями и перфорированной нижней 2 поверхностью, которые заполнены звукопоглощающим материалом.

Третий слой 4 звукопоглощающего элемента выполнен из вспененного звукопоглощающего материала, например строительной герметизирующей пены, который 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.

Для предотвращения высыпания звукопоглощающего материала предусмотрен четвертый акустически прозрачный слой 8, например из стеклоткани типа ЭЗ-100 или полимера типа «Повиден» и расположенный между первым, третьим слоями и перфорированной нижней 2 поверхностью.

В качестве материала звукоотражающей поверхности внутренних зубчатых наклонных 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 ваты 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 конструкция работает следующим образом.

Звуковая энергия, пройдя через слои перфорированных поверхностей и третий слой 4 звукопоглощающего элемента, выполненного из вспененного звукопоглощающего материала, падает на второй профилированный слой 5, где происходит первичное рассеивание звуковой энергии. Здесь 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. При этом часть звуковой энергии попадает в пустотелые профилированные участки 6 первого слоя, на зубчатую поверхность наклонных поверхностей 7, выполненную из звукоотражающего материала, где происходит многократное отражение звуковой энергии и уменьшение ее в порах звукопоглощающего материала сплошных призматических поверхностей 3.