RU202358U1

RU202358U1 - Variable structure noise damper

Info

Publication number: RU202358U1
Application number: RU2019144501U
Authority: RU
Inventors: Юрий Васильевич Иванов; Александр Викторович Туктамышев
Priority date: 2020-01-24
Filing date: 2020-01-24
Publication date: 2021-02-12

Abstract

Полезная модель предназначена для снижения шума выпуска сжатого воздуха в пнемомеханизмах с переменным давлением энергоносителя и может быть использована в различных пневмоагрегатах, например, в машинах контактной сварки. Глушитель переменной структуры, содержащий перфорированные решетками плоских пазов внутреннюю и наружную обечайки, сопряженные с входным патрубком и торцевой крышкой, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен поршнем с возможностью перемещения, размещенным внутри расширительной камеры внутренней обечайки, сопряженной с пружиной, связанной с торцевой крышкой.При вариации входного давления поршень перемещается внутри расширительной камеры и изменяет ее объем за счет сжатия пружины. При этом происходит предварительное торможение газового потока, которое обеспечивает дополнительное снижение уровня шума на выходе из глушителя.The utility model is designed to reduce the noise of the release of compressed air in pneumatic mechanisms with variable pressure of the energy carrier and can be used in various pneumatic units, for example, in resistance welding machines. A variable-structure muffler containing inner and outer shells perforated by lattices of flat grooves, coupled with an inlet pipe and an end cover, characterized in that it is additionally equipped with a movable piston placed inside the expansion chamber of the inner shell coupled with a spring associated with the end cover. When the inlet pressure is varied, the piston moves inside the expansion chamber and changes its volume due to the compression of the spring. In this case, a preliminary braking of the gas flow occurs, which provides an additional reduction in the noise level at the outlet of the muffler.

Description

Полезная модель относится к отраслям машиностроения и может быть использована для уменьшения шума выпуска энергоносителя из пневмосистем машин контактной сварки.The utility model relates to the branches of mechanical engineering and can be used to reduce the noise of the release of an energy carrier from the pneumatic systems of resistance welding machines.

Известен глушитель шума выпуска энергоносителя из пневмосистемы управления кузнечно-прессовым оборудованием, содержащий пористую, металлокерамическую пластину или цилиндрический стакан, установленный на камере выпуска пневмораспределителя системы управления машиной (с. 146 Защита от шума и вибрации в черной металлургии. / Заборов В.И., Клячко Л.Н., Росин Г.С. М.: Металлургия, 1988. - 216 с.).Known silencer for the release of energy from the pneumatic control system for forging and pressing equipment, containing a porous, sintered plate or cylindrical glass, installed on the release chamber of the pneumatic distributor of the machine control system (p. 146 Protection against noise and vibration in ferrous metallurgy. / Zaborov V.I., Klyachko L.N., Rosin G.S.M .: Metallurgy, 1988 .-- 216 p.).

Недостатком данного глушителя является низкая долговечность работы устройства из-за засорения отверстий акустического пористого элемента смесью из конденсата, масла, частиц окалины и пыли. При этом, в заглушаемой полости возникает повышенное противодавление, что увеличивает гидравлическое сопротивление тракта глушителя и вызывает отказы в работе пневмораспределителя при выпуске сжатого воздуха или разрушение самого глушителя. Соответственно снижается эффективность шумоглушения.The disadvantage of this muffler is the low durability of the device due to clogging of the holes of the acoustic porous element with a mixture of condensate, oil, scale particles and dust. At the same time, an increased back pressure arises in the muffled cavity, which increases the hydraulic resistance of the muffler path and causes failures in the operation of the pneumatic distributor when compressed air is released or the muffler itself is destroyed. Accordingly, the efficiency of noise suppression is reduced.

Известен также глушитель шума для кузнечно-прессовых машин, установленный на пневмораспределителе, например, системы управления прессом, содержащий внутреннюю и наружную обечайки, на боковых поверхностях которых выполнены решетки плоских пазов, смещенные относительно друг друга (А.С. SU, 88391, Б.И. № 31, 2009.)Also known is a noise muffler for forging and pressing machines, installed on a pneumatic distributor, for example, a press control system containing inner and outer shells, on the side surfaces of which there are lattices of flat grooves displaced relative to each other (A.S. SU, 88391, B. I. No. 31, 2009.)

Недостатками известной конструкции являются низкие технологические возможности устройства. В ряде конструкций пневмомеханизмов, например, в машинах контактной сварки, технологические операции сопровождаются вариацией давления сжатого воздуха на входе и на выпуске из пневмомеханизма. Для эффективного снижения шума выпуска сжатого воздуха в таких конструкциях требуется использование гаммы типоразмеров вышеуказанных глушителей с различными объемами камеры расширения. При использовании одной конструкции снижается эффективность шумоглушения устройства.The disadvantages of the known design are the low technological capabilities of the device. In a number of designs of pneumatic mechanisms, for example, in resistance welding machines, technological operations are accompanied by variations in the pressure of compressed air at the inlet and outlet of the pneumatic mechanism. To effectively reduce the noise of the discharge of compressed air in such designs, it is necessary to use a range of standard sizes of the above silencers with different volumes of the expansion chamber. When using one design, the effectiveness of the noise suppression of the device is reduced.

Эти недостатки устраняются предлагаемым решением.These disadvantages are eliminated by the proposed solution.

Задачей полезной модели является расширение технологических возможностей конструкции при повышении эффективности шумоглушения.The task of the utility model is to expand the technological capabilities of the structure while increasing the efficiency of noise suppression.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения и расширение технологических возможностей устройства функционирования глушителя.The technical result is to increase the efficiency of noise suppression and expand the technological capabilities of the device for the functioning of the muffler.

Предлагаемый двухкамерный глушитель при входе газовой струи в камеру расширения внутренней обечайки регулирует объем этой камеры в зависимости от давления счет возвратно-поступательного движения подпружиненного поршня и снижает скорость газового потока. Далее струю сжатого воздуха разбивает на мелкие струйки решетка плоских пазов, при ударе о стенку наружной обечайки организует встречные потоки, за счет этого снижается скорость истечения струек на выходе из глушителя и снижается шум. Использование групповых, параллельных пазов, в качестве акустических фильтров, позволяет исключить появление дискретных, высоких составляющих в составе шума.The proposed two-chamber muffler, when the gas stream enters the expansion chamber of the inner shell, regulates the volume of this chamber, depending on the pressure, due to the reciprocating movement of the spring-loaded piston and reduces the gas flow rate. Further, the stream of compressed air is broken into small streams by a lattice of flat grooves, when it hits the wall of the outer shell, it organizes counter streams, due to this, the speed of the outflow of streams at the exit from the muffler is reduced and noise is reduced. The use of group, parallel slots, as acoustic filters, eliminates the appearance of discrete, high components in the noise composition.

Поставленная цель достигается тем, что глушитель шума переменной структуры, содержащий перфорированные решетками плоских пазов внутреннюю и наружную обечайки, сопряженные с входным патрубком и торцевой крышкой, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен поршнем с возможностью перемещения, размещенным внутри расширительной камеры внутренней обечайки, сопряженной с пружиной, связанной с торцевой крышкой. Поршень, перемещаясь в камере расширения, изменяет ее объем на входе в глушитель, снижает скорость газовой струи пропорционально давлению газового потока, что позволяет эффективно снижать шум в зависимости от скачков входного давления. This goal is achieved by the fact that a noise damper of variable structure, containing perforated lattices of flat grooves, inner and outer shells, coupled with the inlet pipe and end cap, characterized in that it is additionally equipped with a piston with the ability to move, placed inside the expansion chamber of the inner shell, coupled with a spring connected to the end cap. The piston, moving in the expansion chamber, changes its volume at the entrance to the muffler, reduces the speed of the gas jet in proportion to the pressure of the gas flow, which makes it possible to effectively reduce noise depending on the inlet pressure surges.

Сопоставительный анализ с известным устройством позволяет сделать вывод: заявляемый глушитель шума переменной структуры отличается тем, что он дополнительно снабжен поршнем с возможностью перемещения, размещенным внутри расширительной камеры внутренней обечайки, сопряженной с пружиной, связанной с торцевой крышкой.Comparative analysis with the known device allows us to conclude: the inventive noise muffler of variable structure differs in that it is additionally equipped with a piston with the ability to move, placed inside the expansion chamber of the inner shell, coupled with a spring associated with the end cover.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».Thus, the claimed technical solution meets the "novelty" criterion.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 - поперечное сечение корпуса глушителя.The essence of the utility model is illustrated by a drawing, where FIG. 1 is a cross-section of the muffler body.

Глушитель шума содержит перфорированные решетками плоских пазов внутреннюю обечайку 1 и наружную обечайку 2, сопряженные с входным патрубком 3 и торцевой крышкой 4. Внутри обечайки 1 размещен поршень 5 с возможностью перемещения и сочлененный с пружиной 6.The noise muffler contains the inner shell 1 and the outer shell 2, perforated by lattices of flat grooves, coupled with the inlet pipe 3 and the end cover 4. Inside the shell 1, there is a piston 5 with the ability to move and articulated with a spring 6.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При истечении сжатого воздуха из выпускного канала пневмомеханизма, газовый поток через входной патрубок 3 попадает в расширительную камеру внутренней обечайки13 глушителя. При этом газовая струя, воздействуя на поршень 5 с пружиной 6, смещает поршень и увеличивает внутренний рабочий объем обечайки 1. В зависимости от величины входного давления, воздействуя на смещающийся поршень газовый поток, расширяясь через решетку пазов, попадает в камеру расширения наружной обечайки 2, и после удара о ее стенку через решетку пазов выбрасывается из глушителя. При этом происходит дополнительное снижение скорости газового потока за счет сопротивления сжатию пружины.The proposed device works as follows. When compressed air escapes from the exhaust channel of the pneumatic mechanism, the gas flow through the inlet pipe 3 enters the expansion chamber of the inner shell 13 of the muffler. In this case, the gas stream, acting on the piston 5 with the spring 6, displaces the piston and increases the internal working volume of the shell 1. Depending on the value of the inlet pressure, acting on the moving piston, the gas flow expands through the lattice of grooves and enters the expansion chamber of the outer shell 2, and after hitting its wall through the grid of grooves it is thrown out of the muffler. In this case, an additional decrease in the gas flow rate occurs due to the resistance to compression of the spring.

Так как при сжатии пружины величина смещения поршня определяется уровнем входного давления, при этом поршнем открывается необходимый объем и количество пазов, которые обеспечивают необходимое дробление газового потока на струйки, эффективно снижая скорости струек на выпуске из глушителя.Since when the spring is compressed, the displacement of the piston is determined by the level of the inlet pressure, while the piston opens the required volume and number of grooves, which provide the necessary fragmentation of the gas flow into jets, effectively reducing the speed of the jets at the outlet from the muffler.

Таким образом, вариация объема камеры расширения внутренней обечайки, за счет сдерживания пульсаций давления на входе позволяет быстрее снизить скорость газового потока на выходе из глушителя и существенно уменьшить шум, используя один типоразмер глушителя для различных уровней входного давления.Thus, the variation in the volume of the expansion chamber of the inner shell, due to the containment of pressure pulsations at the inlet, allows a faster decrease in the gas flow rate at the outlet of the muffler and significantly reduce noise, using one standard size of the muffler for different levels of inlet pressure.

Указанная конструкция подтвердила свою работоспособность в течение длительных испытаний, составляющих более 10 лет, при этом отсутствуют сбои в пневмосистеме по причине изменения гидравлического сопротивления глушителя и эффективность снижения шума не изменяется. Кроме того, данная конструкция глушителя не требует обслуживания в течение всего срока эксплуатации, обеспечивая продолжительный срок эксплуатации.The specified design has confirmed its performance during long-term tests, amounting to more than 10 years, while there are no failures in the pneumatic system due to changes in the hydraulic resistance of the muffler and the efficiency of noise reduction does not change. In addition, this muffler design is maintenance-free throughout its entire service life, ensuring a long service life.

Claims

A noise suppressor of variable structure, containing inner and outer shells perforated by lattices of flat grooves, coupled with an inlet pipe and an end cover, characterized in that it is additionally equipped with a movable piston placed inside the expansion chamber of the inner shell coupled with a spring associated with the end cover ...