RU2451780C1

RU2451780C1 - Pierce sound absorber for ship cabin

Info

Publication number: RU2451780C1
Application number: RU2011110136/11A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева (RU); Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2012-05-27

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to machine building. Proposed cabin comprises metal built-up carcass consisting of bearing section structures accommodating sound-and-vibration insulating elements. Every said element includes layers of antivibration material on bitumen substrate, layer of sound absorbing material and perforated decorative panel. Air gap is formed between panel and said layer of porous sound absorbing material. Cabin carcass is jointed with ship bearing structures via antivibration system consisting of top and bottom suspensions. Top suspension consists of two rubber bumpers. Bottom suspension consists of two bumpers made up of helical or conical springs. Sound absorbing material represents a plate from mineral cotton on basalt base stock faced by sound-transmitting material over its entire surface. Sound absorber represents trihedral pyramidal design consisting of inclined faces jointed together by fasteners to make vertex. Trihedral pyramid base is made up of bulkhead whereto perforated inclined faces are secured by fasteners and flexible braces via dampers.

EFFECT: better antinoise and antivibration properties.

2 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в качестве штучного звукопоглотителя в каютах на речных, морских судах и других объектах водного транспорта.The invention relates to transport engineering and can be used as a piece of sound absorber in cabins on river, sea vessels and other objects of water transport.

Известен штучный звукопоглотитель в каютах на речных, морских судах по патенту РФ №2399548 (прототип), выполненный в виде, по крайней мере, трехгранной пирамидальной конструкции, состоящей из наклонных граней, соединенных с образованием вершины крепежными элементами, а в качестве основания трехгранной пирамиды используется судовая переборка, к которой через вибродемпфирующие элементы посредством крепежных элементов и упругих стяжек присоединяются перфорированные наклонные грани, при этом упругие стяжки расположены внутри каркаса в плоскости, перпендикулярной судовой переборке, причем один конец стяжек крепится к крюкам, закрепленным на переборке, а другой - к крепежным элементам, стягивающим наклонные грани, с внутренней стороны к которым прикреплен звукопоглощающий негорючий материал, обернутый акустически прозрачным материалом, при этом внутри каркаса между слоями звукопоглощающего материала имеется воздушная полость.Known piece absorber in cabins on river and sea vessels according to the patent of the Russian Federation No. 2399548 (prototype), made in the form of at least a trihedral pyramidal structure, consisting of inclined faces connected to form the top by fasteners, and is used as the base of the trihedral pyramid ship bulkhead, to which perforated inclined faces are attached through vibration damping elements by means of fasteners and elastic ties, and elastic ties are located inside the frame in a flat bone perpendicular to the ship’s bulkhead, with one end of the couplers attached to the hooks attached to the bulkhead, and the other to fasteners tightening the inclined faces, on the inside of which there is a sound-absorbing non-combustible material wrapped in an acoustically transparent material, while inside the frame between the layers sound-absorbing material has an air cavity.

Недостатками этой кабины являются неудовлетворительное гашение структурного шума, неприспособленность к подавлению реверберации, неудовлетворительное качество интерьера кабины и неудовлетворительная теплоизоляция.The disadvantages of this cabin are unsatisfactory suppression of structural noise, inability to suppress reverberation, unsatisfactory quality of the interior of the cabin and poor heat insulation.

Технический результат - повышение комфортабельности каюты и улучшение условий труда оператора.The technical result is to increase the comfort of the cabin and improve the working conditions of the operator.

Это достигается тем, что в судовой каюте штучный звукопоглотитель выполнен в виде, по крайней мере, трехгранной пирамидальной конструкции, состоящей из наклонных граней, соединенных с образованием вершины крепежными элементами, а в качестве основания трехгранной пирамиды используется судовая переборка, к которой через вибродемпфирующие элементы посредством крепежных элементов и упругих стяжек присоединяются перфорированные наклонные грани, при этом упругие стяжки расположены внутри каркаса в плоскости, перпендикулярной судовой переборке, причем один конец стяжек крепится к крюкам, закрепленным на переборке, а другой - к крепежным элементам, стягивающим наклонные грани, с внутренней стороны к которым прикреплен звукопоглощающий негорючий материал, обернутый акустически прозрачным материалом, при этом внутри каркаса между слоями звукопоглощающего материала имеется воздушная полость, а между перфорированными наклонными гранями и звукопоглощающим негорючим материалом имеется воздушный промежуток, который служит для подавления шума в низкочастотном диапазоне.This is achieved by the fact that in the ship’s cabin the piece sound absorber is made in the form of at least a trihedral pyramidal structure, consisting of inclined faces connected to form the top by fasteners, and a ship’s bulkhead is used as the base of the trihedral pyramid, to which through vibration damping elements fasteners and elastic couplers are attached perforated inclined faces, while the elastic couplers are located inside the frame in a plane perpendicular to the ship eborka, and one end of the couplers is attached to the hooks mounted on the bulkhead, and the other to the fasteners, tightening the inclined faces, on the inside of which is attached a sound-absorbing non-combustible material wrapped in acoustically transparent material, while inside the frame between the layers of sound-absorbing material there is air cavity, and between the perforated inclined faces and sound-absorbing non-combustible material there is an air gap that serves to suppress noise in the low frequency range.

На фиг.1 изображен общий вид акустической отделки судовой каюты; на фиг.2 - штучный звукопоглотитель каюты.Figure 1 shows a General view of the acoustic finish of the ship's cabin; figure 2 - piece sound absorber cabin.

Штучный звукопоглотитель судовой каюты (фиг.1) представляет собой металлический штампосварной каркас 6, состоящий из несущих профильных конструкций (на чертеже не показано), внутри которых установлены пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов 10, каждый из которых включает слои вибродемпфирующего материала на битумной основе и, по крайней мере один, слой пористого звукопоглощающего материала и перфорированную декоративную панель, причем между панелью и слоем пористого звукопоглощающего материала образован воздушный зазор (на чертеже не показано). Внутри каюты к потолку и стенам крепятся штучные звукопоглотители (фиг.2). Каркас 6 каюты соединен с несущими конструкциями 1 судна посредством виброизолирующей системы, состоящей из верхнего подвеса, включающего в себя, по крайней мере, два резиновых виброизолятора 2 и 3 верхнего подвеса каюты, и по крайней мере, два виброизолятора 4 и 5 нижнего подвеса каюты, выполненных в виде цилиндрических или конических винтовых пружин. Внутри каюты расположены стол 7, стул 8 и кровать 9 для обслуживающего судно персонала, причем крепление этих предметов к каркасу 6 каюты может осуществляться жестко, либо через вибродемпфирующие прокладки (на чертеже не показано).The unit sound absorber of the ship’s cabin (Fig. 1) is a metal die-welded frame 6, consisting of supporting profile structures (not shown in the drawing), inside of which are installed packages of soundproofing elements 10, each of which includes layers of vibration damping material on a bitumen basis and, at least at least one, a layer of porous sound-absorbing material and a perforated decorative panel, and an air gap is formed between the panel and the layer of porous sound-absorbing material (in the drawing not shown). Inside the cabin, piece sound absorbers are attached to the ceiling and walls (Fig. 2). The cabin frame 6 is connected to the supporting structures 1 of the vessel by means of a vibration isolation system consisting of an upper suspension, including at least two rubber vibration isolators 2 and 3 of the upper suspension of the cabin, and at least two vibration isolators 4 and 5 of the lower suspension of the cabin, made in the form of cylindrical or conical coil springs. Inside the cabin there is a table 7, a chair 8 and a bed 9 for personnel serving the vessel, and the fastening of these items to the frame 6 of the cabin can be carried out rigidly, or through vibration damping pads (not shown).

Пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов 10 могут быть выполнены либо цельными, либо состоящими из элементов (на чертеже не показано), вписанных в контур каркаса 6 кабины, и состоящими из передней со 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. При этом передняя и задняя стенки пакетов могут быть выполнены из конструкционных материалов, с нанесенным на ее поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа «Герлен-Д», а соотношение между толщиной облицовки и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин - 1:(2,5…3,5).Packages of acoustic insulation elements 10 can be made either solid or consisting of elements (not shown in the drawing) inscribed in the outline of the cabin 6, and consisting of front with slotted perforation and rear walls of stainless steel or galvanized sheet 0.7 mm thick with a polymeric protective and decorative coating of the Pural type with a thickness of 50 microns or Polyester with a thickness of 25 microns, or an aluminum sheet with a thickness of 1.0 mm and a coating thickness of 25 microns. In this case, the front and rear walls of the packages can be made of structural materials, with a layer of soft vibration-damping material, for example, VD-17 mastic or Gerlen-D type material, applied on its surface from one or two sides, and the ratio between the thickness of the lining and vibration-damping coating lies in the optimal range of values - 1: (2.5 ... 3.5).

Звукопоглощающий материал звуковибротеплоизоляционных элементов 10 выполнен 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.The sound-absorbing material of the acoustic insulation elements 10 is made in the form of a slab of rockwool based mineral wool 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 acoustically transparent material over its entire surface.

Штучный звукопоглотитель (Фиг.2) судовой каюты состоит из жесткого каркаса, выполненного в виде, по крайней мере, трехгранной пирамидальной конструкции, состоящей из трех перфорированных наклонных граней 12, соединенных с образованием вершины крепежными элементами 17. В качестве основания трехгранной пирамиды используется судовая переборка 11, к которой через вибродемпфирующие элементы 15 посредством крепежных элементов 14 и упругих стяжек 16 присоединяются перфорированные наклонные грани 12. При этом упругие стяжки 16 расположены внутри каркаса в плоскости, перпендикулярной судовой переборке 11. Один конец стяжек крепится к крюкам, закрепленным на переборке 11, а другой - к крепежным элементам 7.The piece sound absorber (Figure 2) of the ship’s cabin consists of a rigid frame made in the form of at least a trihedral pyramidal structure, consisting of three perforated inclined faces 12, connected to form the top by fasteners 17. A ship bulkhead is used as the base of the trihedral pyramid 11, to which, through vibration damping elements 15 by means of fasteners 14 and elastic ties 16, perforated inclined faces 12 are attached. In this case, elastic ties 16 are located inside the car ace in a plane perpendicular to the ship's bulkhead 11. One end of the tie is fastened to the hooks fixed to the bulkhead 11, and the other - the fastening elements 7.

С внутренней стороны каркаса к перфорированным наклонным граням 12 прикреплен звукопоглощающий негорючий материал 13 (например, винипор, стекловолокно), обернутый акустически прозрачным материалом, например стеклотканью. Внутри каркаса между слоями звукопоглощающего материала 13 имеется воздушная полость 18, а между перфорированными наклонными гранями 12 и звукопоглощающим негорючим материалом 13 имеется воздушный промежуток 19, который служит для подавления шума в низкочастотном диапазоне.On the inside of the frame, perforated inclined faces 12 are attached with sound-absorbing non-combustible material 13 (for example, vinipore, fiberglass) wrapped in an acoustically transparent material, for example fiberglass. Inside the frame between the layers of sound-absorbing material 13 there is an air cavity 18, and between the perforated inclined faces 12 and sound-absorbing non-combustible material 13 there is an air gap 19, which serves to suppress noise in the low-frequency range.

Штучный звукопоглотитель судовой каюты работает следующим образом.Piece sound absorber ship cabin works as follows.

Звуковые волны, распространяясь в каюте, взаимодействуют с звукопоглощающим материалом 13. Звукопоглощение на низких и средних частотах происходит за счет акустического эффекта, построенного по принципу резонаторов Гельмгольца, образованных воздушными полостями 18. Различные объемы резонансных полостей служат для подавления звуковых колебаний в требуемом звуковом диапазоне частот, как правило, большие объемы для подавления шума в низкочастотном диапазоне, а малые - в области средних и высоких частот. Взаимодействие звуковых волн с звукопоглотителем приводит к шумоглушению в высокочастотном диапазоне, а выполнение звукопоглотителя из негорючих материалов делает конструкцию пожаробезопасной.Sound waves propagating in the cabin interact with sound-absorbing material 13. Sound absorption at low and medium frequencies occurs due to the acoustic effect constructed on the principle of Helmholtz resonators formed by air cavities 18. Different volumes of resonant cavities serve to suppress sound vibrations in the required sound frequency range As a rule, large volumes for noise suppression in the low-frequency range, and small - in the medium and high frequencies. The interaction of sound waves with a sound absorber leads to noise attenuation in the high frequency range, and the implementation of a sound absorber from non-combustible materials makes the design fireproof.

Claims

Piece sound absorber of a ship’s cabin containing a metal die-welded frame, consisting of supporting profile structures, inside which are installed packages of sound and heat insulation elements, characterized in that each of the sound and heat insulation elements includes layers of vibration damping material on a bitumen basis, and at least one layer of porous sound absorbing material and perforated a decorative panel, wherein an air gap is formed between the panel and the layer of porous sound-absorbing material the gap, while the cabin frame is connected to the supporting structures of the vessel by means of a vibration isolating system consisting of an upper suspension, including at least two rubber vibration isolators of the upper suspension of the cabin and at least two vibration isolators of the lower suspension of the cabin, made in the form of coil or conical coil springs moreover, the packages of sound insulation elements can be made either integral or consisting of elements inscribed in the outline of the cabin frame, and sound-absorbing material the thermal insulation elements are made in the form of a basalt mineral wool slab and are lined with acoustically transparent material over their entire surface, and the piece sound absorber is made in the form of at least a trihedral pyramidal structure consisting of inclined faces connected to form the apex by fasteners, and as the base of the trihedral pyramidal structure, a ship bulkhead is used, to which through vibration damping elements by means of fasteners and elastic perforated inclined faces are attached to the screeds, while the elastic screeds are located inside the frame in a plane perpendicular to the ship’s bulkhead, with one end of the screeds attached to the hooks fixed to the bulkhead and the other to fasteners that tighten the inclined faces, on the inside of which are sound-absorbing non-combustible material wrapped in an acoustically transparent material, while inside the frame between the layers of sound-absorbing material there is an air cavity, and between the perforated faces and sound-absorbing non-combustible material there is an air gap that serves to suppress noise in the low frequency range.