RU156943U1

RU156943U1 - Шумопонижающий экран

Info

Publication number: RU156943U1
Application number: RU2014146823/03U
Authority: RU
Inventors: Владислав Венедиктович Булкин; Марина Валерьевна Калиниченко; Иван Николаевич Сальников
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2015-11-20

Abstract

1. Шумопонижающий экран, характеризующийся тем, что он представляет собой пустотелую коробчатую конструкцию, образованную выполненными из плотных материалов и герметично соединенными лицевой, задней, а также торцевыми панелями, причем внутренний объем конструкции разделен на равные отсеки вертикально расположенными и герметично соединенными с основными элементами конструкции плотными внутренними панелями, при этом на лицевой и задней панелях выполнены отверстия в виде щелей, расположенных таким образом, чтобы у каждого отсека было только одно продольное отверстие, причем расположены отверстия на каждой из панелей с шагомL = 2 Lгде L- расстояние между осевыми линиями каждого из внутренних отсеков, м, а ширина щели, ее глубина и расстояние между внутренними поверхностями передней и задней панелей выбраны таким образом, чтобы обеспечить требуемый спектр поглощаемых частот в соответствии с зависимостьюгде ƒ - резонансная частота, Гц;с - скорость звука в воздухе при 20°С, м/с;b - ширина щели, м;L - расстояние между щелями, м;h - расстояние между внутренними поверхностями передней и задней панелей, м;l - глубина щели, м.2. Шумопонижающий экран по п. 1, отличающийся тем, что глубина щели имеет профиль переменной величины.3. Шумопонижающий экран по п. 1, отличающийся тем, что ширина щели имеет профиль переменной ширины.4. Шумопонижающий экран по п. 1, отличающийся тем, что расстояние между внутренними поверхностями передней и задней панелей выбрано в соответствии с зависимостью5. Шумопонижающий экран по любому из пунктов, отличающийся тем, что щель снабжена демпфирующим материалом.

Description

Заявленное техническое решение относится к шумопонижающим конструкциям и, в частности, к шумоизоляционным экранным элементам, предназначенным для защиты урбанизированных территорий от негативного шумового воздействия транспортных средств, промышленного оборудования и т.д.

Из предшествующего уровня техники известны различные варианты построения шумозащитных устройств, например шумозащитная панель, включающая наружные обшивки и расположенный между ними средний, звукопоглощающий слой, заполненный измельченной резиной, отличающаяся тем, что средний слой заполнен резиновой крошкой с размером фракций 0,5-2,0 мм, и его толщина составляет 50-100 мм [Патент РФ №2167983, E04B 1/86, E04B 1/82. Шумозащитная панель. / Гойхман Л.В., Дьяков Ю.Я., Овчинников Б.Д., Пушкарев Е.И. - Опубл. 27.01.2001]. Недостатком ее является невысокая эффективность звукопоглощения при широком интервале частот акустического поля.

Задача, на решение которой направлено заявленное устройство, заключается в расширении возможности адаптации спектра поглощаемых экраном частот к условиям конкретной урбанизированной зоны, что, в конечном результате, обеспечивает повышение эффективности защиты от акустического загрязнения.

Поставленная цель достигается за счет того, что шумопонижающий экран представляет собой пустотелую коробчатую конструкцию, образованную выполненными из плотных материалов и герметично соединенными лицевой, задней, а также торцевыми панелями, причем внутренний объем конструкции делится на равные отсеки вертикально расположенными и герметично соединенными с основными элементами конструкции плотными внутренними панелями, при этом на лицевой и задней панелях выполнены отверстия в виде щелей, расположенных таким образом, чтобы у каждого отсека было только одно продольное отверстие, причем располагаются отверстия на каждой из панелей с шагом L=2L_o, где L_o - расстояние между осевыми линиями каждого из внутренних отсеков, а ширина щели, ее глубина и расстояние между внутренними поверхностями передней и задней панелей выбираются таким образом, чтобы в соответствии с зависимостью

, где h - расстояние между внутренними поверхностями передней и задней панелей, м; b - ширина щели, м; f -резонансная частота, Гц; L - расстояние между щелями, м; l - глубина щели, м; c - скорость звука в воздухе при 20°C, м/с, обеспечить требуемый спектр поглощаемых частот.

Дополнительно, глубина щели может иметь профиль переменной величины.

Дополнительно, ширина щели может иметь профиль переменной ширины.

Дополнительно, расстояние между внутренними поверхностями передней и задней панелей выбирается в соответствии с зависимостью

.

Дополнительно, щели могут содержать демпфирующий материал.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение возможности адаптации спектральных характеристик поглощаемых экраном звуковых частот к условиям применения и повышение эффективности защиты от акустошумового загрязнения, а также возможность шумопоглощения при двухстороннем нахождении источников шума.

На фиг. 1 представлен шумопонижающий экран со стороны передней панели. На фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1. На фиг. 3 - вариант с заполнением щели демпфирующим материалом.

Шумопонижающий экран состоит из передней панели 1 с отверстиями 2, задней панели 3 с отверстиями 4, торцевых панелей 5, внутренних панелей 6. Кроме того, в состав устройства может входить демпфирующий материал 7.

Герметичное соединение панелей 1, 3 и 5 создает замкнутый объем. Наличие щелей 2 на панели 1 и 4 на панели 3, а также деление внутреннего объема герметично закрепленными внутренними панелями 6 обеспечивает образование совокупности резонаторов Гельмгольца, что и позволяет реализовать поглощение (ослабление) акустошумового сигнала, достигающего зоны установки экрана. Ширина и глубина щелей 2 и 4, расстояние между внутренними поверхностями передней 1 и задней 3 панелей определяются исходя из диапазона частот, в котором необходимо обеспечить шумопоглощение. Таким образом, устройство реализует совокупность резонаторов Гельмгольца щелевого типа. При достижении зоны установки шумопоглотителя распространяющегося в урбанизированной среде акустошумового сигнала, обеспечивается его поглощение. Демпфирующий материал 5 обеспечивает повышение активного акустического сопротивления и, как следствие, коэффициента поглощения резонатора в целом. Двухстороннее расположение щелевых отверстий резонаторов позволяет обеспечить процесс звукопоглощения при нахождении источников шума с каждой из сторон от экрана.

Резонансная частота f резонатора Гельмгольца для случая выполнения отверстий в виде щелей определяется выражением

, где b - ширина щели, м; L - расстояние между отверстиями, м; h - расстояние между внутренними поверхностями панели и задней стенки короба, м; l -глубина щели, м; c - скорость звука в воздухе при 20°C, м/с [Булкин В.В., Беляев В.Е., Сергеев В.Н. Конструкторские расчеты элементов РЭС в условиях механических и акустических воздействий: Учеб. пособие / Под ред. В.В. Булкина. - Муром: ИПЦ МИ ВлГУ, 2004. - 132 с, стр. 66]. Проведя несложные преобразования, получим выражения для вычисления одного из определяемых параметров при заданных остальных, например

.

При известном диапазоне частот, в котором необходимо осуществить поглощение, может быть сформирована такая совокупность основных размеров резонаторов, при которых обеспечивается эффективное поглощение акустического шума в выбранном диапазоне частот.

Claims

1. Шумопонижающий экран, характеризующийся тем, что он представляет собой пустотелую коробчатую конструкцию, образованную выполненными из плотных материалов и герметично соединенными лицевой, задней, а также торцевыми панелями, причем внутренний объем конструкции разделен на равные отсеки вертикально расположенными и герметично соединенными с основными элементами конструкции плотными внутренними панелями, при этом на лицевой и задней панелях выполнены отверстия в виде щелей, расположенных таким образом, чтобы у каждого отсека было только одно продольное отверстие, причем расположены отверстия на каждой из панелей с шагом

L = 2 L_0,

где L₀ - расстояние между осевыми линиями каждого из внутренних отсеков, м, а ширина щели, ее глубина и расстояние между внутренними поверхностями передней и задней панелей выбраны таким образом, чтобы обеспечить требуемый спектр поглощаемых частот в соответствии с зависимостью

где ƒ - резонансная частота, Гц;

с - скорость звука в воздухе при 20°С, м/с;

b - ширина щели, м;

L - расстояние между щелями, м;

h - расстояние между внутренними поверхностями передней и задней панелей, м;

l - глубина щели, м.

2. Шумопонижающий экран по п. 1, отличающийся тем, что глубина щели имеет профиль переменной величины.

3. Шумопонижающий экран по п. 1, отличающийся тем, что ширина щели имеет профиль переменной ширины.

4. Шумопонижающий экран по п. 1, отличающийся тем, что расстояние между внутренними поверхностями передней и задней панелей выбрано в соответствии с зависимостью

5. Шумопонижающий экран по любому из пунктов, отличающийся тем, что щель снабжена демпфирующим материалом.