RU2557201C1

RU2557201C1 - Noise suppressor

Info

Publication number: RU2557201C1
Application number: RU2014117979/02A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева; Анна Михайловна Стареева; Татьяна Дмитриевна Ходакова
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2014-05-06
Filing date: 2014-05-06
Publication date: 2015-07-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: noise suppressor contains casing connected with inlet and outlet branch pipes. The branch pipes are connected with central pipe made with perforation in form of at least three rectangular slits. The outlet branch pipe is made in form of disk with three holes in peripheral part. The central part is connected with central solid part of the disk, between the casing and central pipe there is sound-absorbing element with cavity connected with the disk holes. The sound-absorbing element is made as rigid and perforated walls, between which the layers of sound reflecting, and sound-absorbing materials of different density arranged in two layers are located. The sound-absorbing material layers are made with profile in form of uniformly distributed hollow tetrahedrons with possibility of reflection of the sound waves spreading to all directions.

EFFECT: invention increases efficiency of the noise suppression, excludes radial effect and penetration of the sound waves both along the suppressor axis, and through its both walls.

2 dwg

Description

Изобретение относится к технике глушения шума.The invention relates to a technique for damping noise.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности является многосекционный глушитель шума по Патенту РФ №2062889, F01N 1/00, 1994 г., содержащий цилиндрический корпус, торцовый выпускной патрубок, жестко соединенный с центральной трубой, имеющей перфорацию, перфорированные перегородки выполнены в виде коаксиально расположенной к корпусу и центральной трубе дополнительной перфорированной трубы, а торцы всех труб жестко соединены с корпусом посредством глухих перегородок.The closest technical solution in technical essence is a multi-section silencer according to RF Patent No. 2062889, F01N 1/00, 1994, containing a cylindrical body, an end exhaust pipe, rigidly connected to a central pipe having perforation, perforated partitions are made in the form of coaxially located to the casing and the central pipe of the additional perforated pipe, and the ends of all pipes are rigidly connected to the casing by means of blind partitions.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет возможности возникновения «лучевого эффекта» и вследствие этого проникновения звуковых волн как по оси глушителя, так и через его две стенки.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of sound attenuation due to the possibility of the occurrence of a "radiation effect" and, as a result, the penetration of sound waves both along the axis of the silencer and through its two walls.

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

Это достигается тем, что в глушителе шума, содержащем цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, жестко соединенными с центральной трубой, имеющей перфорацию, выпускной патрубок выполнен в виде диска, имеющего в периферийной части по крайней мере три отверстия, а центральная труба, имеющая перфорацию в виде прямоугольных щелей числом не менее трех, связана с центральной сплошной частью диска, а между корпусом и центральной трубой расположен звукопоглощающий элемент таким образом, что отверстия диска соединены с полостью расположения звукопоглощающего элемента, звукопоглощающий элемент выполнен в виде жесткой и перфорированной стенок, между которыми расположены слои звукоотражающего, а также звукопоглощающего материалов разной плотности, расположенные в два слоя, причем слои звукоотражающего материала выполнены сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны.This is achieved by the fact that in a noise muffler comprising a cylindrical body rigidly connected to an end inlet and outlet nozzles rigidly connected to a central pipe having perforation, the exhaust nozzle is made in the form of a disk having at least three openings in the peripheral part, and the central a pipe having a perforation in the form of rectangular slots with a number of at least three is connected to the central solid part of the disk, and a sound-absorbing element is located between the body and the central pipe so that the holes the disk are connected to the cavity of the location of the sound-absorbing element, the sound-absorbing element is made in the form of a rigid and perforated walls, between which are layers of sound-reflecting and sound-absorbing materials of different densities, arranged in two layers, and the layers of sound-reflecting material are made of a complex profile consisting of uniformly distributed hollow tetrahedrons , allowing to reflect sound waves incident in all directions.

На фиг. 1 представлен фронтальный разрез предлагаемого глушителя шума, на фиг. 2 - схема звукопоглощающего элемента.In FIG. 1 shows a frontal section of the proposed silencer, FIG. 2 is a diagram of a sound absorbing element.

Глушитель шума содержит цилиндрический корпус 1, жестко соединенный с торцевым впускным 2 и выпускным 3 патрубками, жестко соединенными с центральной трубой 6, имеющей перфорацию. Выпускной патрубок 3 выполнен в виде диска, имеющего в периферийной части по крайней мере три отверстия 4, а центральная труба 6, имеющая перфорацию в виде прямоугольных щелей 8 числом не менее трех, связана с центральной сплошной частью диска, а между корпусом и центральной трубой расположен звукопоглощающий элемент 5 таким образом, что отверстия диска соединены с полостью расположения звукопоглощающего элемента. Прямоугольные щели 8 выполнены в центральной трубе 6 симметрично, т.е. сплошные части трубы 7 слева и справа по торцам по длине одинаковы. Внутренние поверхности патрубков 2 и 3 облицованы звукопоглощающими конструкциями 9 и 10. В качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающих конструкций используется минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая вата типа П-75, или стекловата 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».The noise suppressor comprises a cylindrical housing 1, rigidly connected to the end inlet 2 and exhaust 3 pipes, rigidly connected to the Central pipe 6 having perforation. The outlet pipe 3 is made in the form of a disk having at least three holes 4 in the peripheral part, and the central pipe 6, having a perforation in the form of rectangular slots 8 of at least three in number, is connected to the central solid part of the disk, and is located between the body and the central pipe sound-absorbing element 5 so that the holes of the disk are connected to the cavity of the location of the sound-absorbing element. Rectangular slots 8 are made symmetrically in the central pipe 6, i.e. the solid parts of the pipe 7 on the left and right at the ends along the lengths are the same. The inner surfaces of pipes 2 and 3 are lined with sound-absorbing structures 9 and 10. As sound-absorbing material for sound-absorbing structures, rockwool type mineral wool or URSA type mineral wool or P-75 basalt wool or glass wool with lining are used glass fiber, or a foamed polymer, for example polyethylene or polypropylene, the sound-absorbing element over its entire surface lining with an acoustically transparent material, for example fiberglass type EZ-100 or poly measure of the form "Poviden".

В качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающих конструкций используется 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.As a sound-absorbing material of sound-absorbing structures, a material based on aluminum-containing alloys is used, 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 within 10 ... 20 MPa.

В качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающих конструкций используется материал из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%.As sound-absorbing material of sound-absorbing structures, material is used from a 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: 30 ... 45%.

В качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающих конструкций используется материал, выполненный в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», помещенной в оболочку из звукопрозрачного материала, причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3…2,5 мм.As the sound-absorbing material of the sound-absorbing structures, a material made in the form of crumbs of solid vibration-damping materials, for example, elastomer, polyurethane, or plastic compound of the type “Agate”, “Anti-Vibrate”, “Shvim”, placed in a shell of sound-transparent material, and the size of the fractions of crumbs is used in the optimal range of values: 0.3 ... 2.5 mm.

Звукопоглощающий элемент (фиг. 2) выполнен в виде жесткой 11 и перфорированной 16 стенок, между которыми расположены слои звукоотражающего 12, 15, а также звукопоглощающего 13, 14 материалов разной плотности, расположенные в два слоя, причем слои звукоотражающего материала выполнены сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны и которые расположены соответственно у жесткой 11 и перфорированной 16 стенок.The sound-absorbing element (Fig. 2) is made in the form of a rigid 11 and perforated 16 walls, between which are layers of sound-reflecting 12, 15, as well as sound-absorbing 13, 14 materials of different densities, located in two layers, and the layers of sound-reflecting material are made of a complex profile, consisting of from uniformly distributed hollow tetrahedra, allowing to reflect sound waves incident in all directions and which are located respectively at the rigid 11 and perforated 16 walls.

Глушитель шума работает следующим образом.Silencer works as follows.

Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха поступают в полость центральной перфорированной трубы 6, при этом явление лучевого эффекта полностью исключается за счет наличия глухой перегородки в диске 3, выполняющей функции звукоизолирующего экрана. Резонансные полости, образованные коаксиально расположенными корпусом 1 и центральной трубой 6, выполняют функции резонаторов Гельмгольца, при этом прямоугольные щели 8 являются горловиной резонатора. Повышение эффективности шумоглушения происходит за счет исключения «лучевого эффекта» и проникновения звуковых волн через стенки корпуса 1 глушителя за счет введения на пути распространения звуковых волн звукопоглощающих элементов 5 и 3.Sound waves along with a turbulent stream of compressed air enter the cavity of the central perforated pipe 6, while the phenomenon of radiation effect is completely eliminated due to the presence of a blank partition in the disk 3, which acts as a soundproofing screen. The resonance cavities formed by the coaxially located housing 1 and the central tube 6 serve as Helmholtz resonators, while the rectangular slots 8 are the neck of the resonator. An increase in the efficiency of sound attenuation occurs due to the exclusion of the "radiation effect" and the penetration of sound waves through the walls of the silencer housing 1 due to the introduction of sound-absorbing elements 5 and 3 on the path of propagation of sound waves.

Предложенное техническое решение является эффективным средством для борьбы с шумом в производственных цехах текстильной и других отраслей народного хозяйства.The proposed technical solution is an effective means to combat noise in the production workshops of textile and other sectors of the economy.

Claims

A silencer comprising a cylindrical body rigidly connected to an inlet and outlet end pipe rigidly connected to a central pipe made with perforation in the form of at least three rectangular slots, the discharge pipe being made in the form of a disk with at least three holes in peripheral part, and the central pipe is connected with the central continuous part of the disk, between the body and the central pipe there is a sound-absorbing element with a cavity connected to the holes of the disk, characterized in that the sound ogloschayuschy member comprises a rigid and perforated walls, between which layers a reflecting and sound-absorbing materials of different density in the two layers, the layers being formed with a reflecting material profile in the form of evenly distributed hollow tetrahedrons, with reflections propagating in all directions of sound waves.