RU2295089C1

RU2295089C1 - Sound-proofing guard

Info

Publication number: RU2295089C1
Application number: RU2005138962/11A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мари Олеговна Кочетова (RU); Мария Олеговна Кочетова
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2007-03-10

Abstract

FIELD: safety devices for reduction of noise level of machines and equipment.

SUBSTANCE: proposed sound-proofing guard includes casing mounted on vibration-insulating support which is made in form of box-shaped framework with sound-absorbing material laid between its walls. Box-shaped framework may be either solid or built-up of noise-absorbing components inscribed in its contour. Noise-absorbing components consist of front wall with slotted perforations and rear wall. Walls are made from stainless steel or zinc-plated sheet, 0.7 mm thick with polymer protective decorative coat, type PURAL, 50 mcm thick or POLYESTER, 25 mcm thick; it may be also made from aluminum sheets, 1.0 mm thick provided with coat, 25 mcm thick. Ratio of framework height h to its width b is optimal: h/b=1.0-2.0 and ratio of thickness s' of assembled framework to its width is optimal: s'/b=0.1-0.15; ratio of thickness s of sound-absorbing material to thickness s' of assembled framework is optimal: s/s'=0.4-1.0; coefficient of perforation of front wall is equal to or more than 0.25.

EFFECT: enhanced efficiency of noise suppression.

7 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к предохранительным устройствам техники безопасности, в частности к средствам снижения шума машин и оборудования.The invention relates to safety devices for safety, in particular to means for reducing the noise of machinery and equipment.

Известно звукоизолирующее ограждение стационарных динамически неуравновешенных установок, например машин с ударным взаимодействием элементов, содержащее кожух, установленный на виброизолирующих опорах по а.с. СССР №512340, кл. F 16 Р 1/2, 1974 г. (прототип).It is known soundproof fencing stationary dynamically unbalanced installations, for example machines with shock interaction of elements, containing a casing mounted on anti-vibration mounts on A. with. USSR No. 512340, cl. F 16 P 1/2, 1974 (prototype).

Недостатком известного технического решения является то, что оно не позволяет существенно снизить уровень производимого кожухом собственного шума.A disadvantage of the known technical solution is that it does not significantly reduce the level of noise produced by the casing.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.The technical result is an increase in the efficiency of sound attenuation.

Это достигается тем, что в звукоизолирующем ограждении, содержащем кожух, установленный на виброизолирующей опоре, выполненной в виде коробообразного каркаса, между стенками которого размещен звукопоглощающий материал, каркас выполнен либо цельным, либо состоящим из шумопоглощающих элементов, вписанных в его контур и состоящих из передней с щелевой перфорацией и задней стенок из нержавеющей стали, или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа "Пурал" толщиной 50 мкм или "Полиэстер" толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм, причем отношение высоты h каркаса к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: h/b=1,0...2,0; отношение толщины s' каркаса в сборе к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: s'/b=0,1...0,15, а отношение толщины s звукопоглощающего материала к толщине s' каркаса в сборе находится в оптимальном отношении величин: s/s'=0,4...1,0. Передняя и задняя стенки каркаса шумопоглощающих элементов могут быть выполнены из конструкционных материалов, с нанесенным на ее поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17 (на чертеже не показано), или материала типа "Герлен-Д", при этом соотношение между толщиной облицовки и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин - 1: (2,5...3,5). Шумопоглощающий элемент шумопоглощающей вставки 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, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа "Повиден". Шумопоглощающий элемент шумопоглощающей вставки может содержать звукопоглощающий материал в виде плиты 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. Шумопоглощающий элемент может содержать звукопоглощающий материал, выполненный из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия, или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30...45%. Шумопоглощающий элемент может содержать звукопоглощающий материал в виде элементов с послойной и перекрестной намоткой из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас (на чертеже не показано). Шумопоглощающий элемент содержит звукопоглощающий материал в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана или пластиката типа "Агат", "Антивибрит", "Швим", причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3...2,5 мм.This is achieved by the fact that in a soundproof enclosure containing a casing mounted on a vibration-absorbing support made in the form of a box-shaped frame, between the walls of which a sound-absorbing material is placed, the frame is made either solid or consisting of sound-absorbing elements inscribed in its circuit and consisting of a front with slotted perforation and the rear walls of stainless steel, or a galvanized sheet with a thickness of 0.7 mm with a protective and decorative polymer coating such as Pural 50 microns thick or Polyester 25 microns thick , or an aluminum sheet with a thickness of 1.0 mm and a coating thickness of 25 μm, and the ratio of the height h of the frame to its width b is in the optimal ratio of values: h / b = 1.0 ... 2.0; the ratio of the thickness s' of the frame assembly to its width b is in the optimal ratio of values: s' / b = 0.1 ... 0.15, and the ratio of the thickness s of sound-absorbing material to the thickness s' of the frame assembly is in the optimal ratio of values : s / s' = 0.4 ... 1.0. The front and rear walls of the frame of the sound-absorbing elements can be made of structural materials, with a layer of soft vibration-damping material, for example, VD-17 mastic (not shown), or “Gerlen-D” type material applied on its surface on one or two sides the ratio between the thickness of the cladding and the vibration damping coating lies in the optimal range of values - 1: (2.5 ... 3.5). The sound-absorbing element of the noise-attenuating insert contains sound-absorbing material in the form of a rockwool basalt-based mineral wool slab or URSA-type mineral wool or P-75 basalt wool or glass wool lined with glass wool or foamed polymer, such as polyethylene or polypropylene, moreover, the sound-absorbing element is lined with an acoustically transparent material over its entire surface, for example, fiberglass type EZ-100 or a polymer like Poviden. The sound-absorbing element of the sound-absorbing insert may contain a sound-absorbing material in the form of a plate based on aluminum-containing alloys, followed by filling them with titanium hydride or air with a density in the range of 0.5 ... 0.9 kg / m ³ with the following strength properties: compressive strength within 5 ... 10 MPa, bending strength within 10 ... 20 MPa. The sound-absorbing element may contain sound-absorbing material made of a rigid porous sound-absorbing material, for example, foam aluminum, or cermets, or metal foam, or a shell rock with a degree of porosity in the range of optimal values: 30 ... 45%. The sound-absorbing element may contain sound-absorbing material in the form of elements with layer and cross winding of porous threads wound on an acoustically transparent frame, for example a wire frame (not shown). The sound-absorbing element contains a sound-absorbing material in the form of crumbs from solid vibration-damping materials, for example, elastomer, polyurethane or plastic compound such as Agate, Anti-Vibrate, Shvim, and the size of the fractions of the crumb lies in the optimal range of values: 0.3 ... 2, 5 mm.

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.Figure 1 shows a soundproof fence, General view; figure 2 is a section along aa of figure 1; figure 3 is a section along BB in figure 1; figure 4 - node I in figure 1, figure 5 is a sound absorbing element.

Звукоизолирующее ограждение (фиг.1) содержит виброизолирующую опору 1 и установленный на ней кожух 2. Виброизолирующая опора 1 выполнена в виде короба, между стенками 3 и 4 которого размещен звукопоглощающий материал 5. Кожух 2 свободно опирается на полки 6, размещенные между стенками 3 и 4 по периметру опоры 1. На полках 6 закреплены тачечные амортизаторы 7, выполненные из упругого материала, например мягкой резины. В теле звукопоглощающего материала 5 при помощи сетчатых стенок 8 выполнены вентиляционные каналы 9, стенки которых образованы акустически прозрачным материалом, например сеткой или перфорированным листовым материалом. Виброизолирующая опора 1 установлена на сплошную упругую прокладку 10, например из губчатой резины, и крепится к фундаменту 11 (фиг.3), на котором установлена машина (источник шума) 12, при помощи болтов 13 и резинометаллических шайб 14. Каркас кожуха 2 выполнен либо цельным, либо состоящим из шумопоглощающих элементов (фиг.5), вписанных в его контур и состоящих из передней 15 с щелевой перфорацией 8 и задней 3 стенок из нержавеющей стали, или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа "Пурал" толщиной 50 мкм или "Полиэстер" толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм, причем отношение высоты h каркаса к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: h/b=1,0...2,0, а отношение толщины s' каркаса в сборе к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: s'/b=0,1...0,15; а отношение толщины s звукопоглощающего материала к толщине s' каркаса в сборе находится в оптимальном отношении величин: s/ s'=0,4...1,0. Передняя 15 и задняя 3 стенки каркаса шумопоглощающих элементов могут быть выполнены из конструкционных материалов, с нанесенным на ее поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17 (на чертеже не показано), или материала типа "Герлен-Д", при этом соотношение между толщиной облицовки и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин - 1:(2,5...3,5). Шумопоглощающий элемент шумопоглощающей вставки содержит звукопоглощающий материал 5 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, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом (на чертеже не показано), например стеклотканью типа Э3-100 или полимером типа "Повиден".The soundproofing guard (Fig. 1) contains a vibration-isolating support 1 and a casing 2 installed on it. The vibration-isolating support 1 is made in the form of a box, between the walls 3 and 4 of which sound-absorbing material is placed 5. The casing 2 is freely supported on the shelves 6 located between the walls 3 and 4 around the perimeter of the support 1. On the shelves 6 fixed shock absorbers 7, made of an elastic material, such as soft rubber. In the body of the sound-absorbing material 5, using the mesh walls 8, ventilation ducts 9 are made, the walls of which are formed by an acoustically transparent material, for example, a mesh or perforated sheet material. The vibration isolating support 1 is mounted on a continuous elastic gasket 10, for example of sponge rubber, and is attached to the foundation 11 (Fig. 3), on which the machine (noise source) 12 is mounted, using bolts 13 and rubber washers 14. The casing 2 is made either solid, or consisting of sound-absorbing elements (figure 5), inscribed in its circuit and consisting of a front 15 with slotted perforation 8 and rear 3 walls made of stainless steel, or a galvanized sheet with a thickness of 0.7 mm with a polymer protective and decorative coating of the type " Pural "50 μm thick or" oliester "with a thickness of 25 microns, or an aluminum sheet with a thickness of 1.0 mm and a coating thickness of 25 microns, and the ratio of the height h of the frame to its width b is in the optimal ratio of values: h / b = 1.0 ... 2.0, and the ratio of the thickness s 'of the frame assembly to its width b is in the optimal ratio of values: s' / b = 0.1 ... 0.15; and the ratio of the thickness s of the sound-absorbing material to the thickness s 'of the frame assembly is in the optimal ratio of values: s / s' = 0.4 ... 1.0. The front 15 and rear 3 walls of the frame of the noise-absorbing elements can be made of structural materials, with a layer of soft vibration-damping material deposited on its surface from one or two sides, for example, VD-17 mastic (not shown in the drawing), or a Gerlen-D type material ", the ratio between the thickness of the lining and the vibration damping coating lies in the optimal range of values - 1: (2.5 ... 3.5). The sound-absorbing element of the sound-absorbing insert contains sound-absorbing material 5 in the form of a rockwool mineral wool slab, or URSA-type mineral wool, or P-75 basalt wool, or glass wool lined with glass wool, or a foamed polymer, such as polyethylene or polypropylene, moreover, the sound-absorbing element is lined with an acoustically transparent material (not shown in the drawing) over its entire surface, for example, fiberglass type E3-100 or polymer like Poviden.

Шумопоглощающий элемент 5 шумопоглощающей вставки может содержать звукопоглощающий материал в виде плиты 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. Шумопоглощающий элемент 5 может содержать звукопоглощающий материал, выполненный из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30...45% (на чертеже не показано). Шумопоглощающий элемент 5 может содержать звукопоглощающий материал в виде элементов с послойной и перекрестной намоткой из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас (на чертеже не показано). Шумопоглощающий элемент 5 содержит звукопоглощающий материал в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа "Агат", "Антивибрит", "Швим", причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3...2,5 мм (на чертеже не показано).The sound-absorbing element 5 of the sound-absorbing insert may contain a sound-absorbing material in the form of a plate based on aluminum-containing alloys, followed by filling them with titanium hydride or air with a density in the range of 0.5 ... 0.9 kg / m ³ with the following strength properties: compressive strength within 5 ... 10 MPa, bending strength within 10 ... 20 MPa. The sound-absorbing element 5 may contain sound-absorbing material made of rigid porous sound-absorbing material, for example, foam aluminum or cermets, or metal foam, or a shell rock with a degree of porosity in the range of optimal values: 30 ... 45% (not shown in the drawing). The sound-absorbing element 5 may contain sound-absorbing material in the form of elements with layer and cross winding of porous threads wound on an acoustically transparent frame, for example a wire frame (not shown). The sound-absorbing element 5 contains sound-absorbing material in the form of crumbs from solid vibration-damping materials, for example elastomer, polyurethane, or plastic compound such as Agate, Anti-Vibrate, Shvim, and the size of the fractions of the crumb lies in the optimal range of values: 0.3 ... 2.5 mm (not shown in the drawing).

Звукоизолирующее ограждение работает следующим образом.Sound insulation fence works as follows.

При работе машины 12 вибрация и шум воспринимаются виброизолирующей опорой 1. Расположенный между стенками опоры звукопоглощающий материал 5 снижает уровень шума, производимого машиной. При высоких уровнях вибраций фундамента 11 виброизоляция опоры 1 обеспечивается упругой прокладкой 10 и центрирующими резинометаллическими шайбами 14. Снижение вибрации, передаваемой от опоры 1 кожуху 2, происходит за счет поглощения энергии звукопоглощающим материалом 5 и точечными амортизаторами 7. 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.When the machine 12 is operating, vibration and noise are perceived by the vibration isolating support 1. The sound-absorbing material 5 located between the walls of the support reduces the noise level produced by the machine. At high vibration levels of the foundation 11, the vibration isolation of the support 1 is ensured by an elastic gasket 10 and centering rubber washers 14. The vibration transmitted from the support 1 to the casing 2 is reduced due to the absorption of energy by sound-absorbing material 5 and point shock absorbers 7. Transition of sound energy into heat (dissipation, energy dissipation) occurs in the pores of the sound absorber, which are a model of Helmholtz resonators, where energy losses occur due to friction oscillating with the excitation frequency the mass of air located in the neck of the resonator neck wall itself, has the form of branched networks pore absorber.

Claims

1. Soundproofing fence containing a casing mounted on a vibration-isolating support made in the form of a box-shaped frame, between the walls of which a sound-absorbing material is placed, characterized in that the box-shaped frame is made either solid or consisting of sound-absorbing elements inscribed in its circuit and consisting of a front with slotted perforation and the rear walls of stainless steel, or a galvanized sheet with a thickness of 0.7 mm with a polymer protective and decorative coating such as "Pural" with a thickness of 50 microns or "Polyester" a thickness of 25 μm, or an aluminum sheet with a thickness of 1.0 mm and a coating thickness of 25 μm, the ratio of the height h of the frame to its width b being in the optimal ratio of h / b = 1.0-2.0; and the ratio of the thickness s' of the frame assembly to its width b is in the optimal ratio of s' / b = 0.1-0.15 a and the ratio of the thickness s of sound-absorbing material to the thickness s' of the frame assembly is in the optimal ratio of s / s '= 0.4-1.0, and the perforation coefficient of the front wall is taken to be equal to or more than 0.25.

2. The soundproofing fence according to claim 1, characterized in that the front and rear walls of the sound-absorbing elements are made of structural materials with a layer of soft vibration-damping material, for example, VD-17 mastic or Gerlen-type material, deposited on its surface D ", while the ratio between the thickness of the lining and the vibration damping coating lies in the optimal range of 1: (2.5-3.5).

3. The soundproofing fence according to claim 1, characterized in that the sound-absorbing element comprises a sound-absorbing material in the form of a rockwool basalt-based mineral wool slab or URSA-type mineral wool or P-75 basalt or glass wool lined with glass wool or foamed polymer, for example polyethylene or polypropylene, the sound-absorbing element over its entire surface lined with an acoustically transparent material, for example fiberglass type EZ-100 or polymer type Poviden.

4. The sound insulating fence according to claim 1, characterized in that the sound-absorbing element comprises a sound-absorbing material in the form of a plate based on aluminum-containing alloys, followed by filling them with titanium hydride or air with a density in the range of 0.5-0.9 kg / m ³ with the following strength properties: compressive strength in the range of 5-10 MPa, bending strength in the range of 10-20 MPa.

5. Sound insulating fence according to claim 1, characterized in that the sound-absorbing element comprises a sound-absorbing material made of rigid porous sound-absorbing material, for example foam aluminum, or cermet, or metal foam, or a shell rock with a degree of porosity in the range of optimal values of 30- 45%

6. Sound insulating fence according to claim 1, characterized in that the sound-absorbing element contains sound-absorbing material in the form of elements with layer and cross winding of porous threads wound on an acoustically transparent frame, for example a wire frame.

7. The sound insulating fence according to claim 1, characterized in that the sound-absorbing element contains sound-absorbing material in the form of crumbs of solid vibration-damping materials, for example elastomer, polyurethane or plastic compound such as "Agate", "Anti-vibration", "Shvim", and the size of the fractions of crumbs lies in the optimal range of values of 0.3-2.5 mm.