RU2611649C1

RU2611649C1 - Sound-absorbing element

Info

Publication number: RU2611649C1
Application number: RU2016101174A
Authority: RU
Inventors: Татьяна Дмитриевна Ходакова
Original assignee: Татьяна Дмитриевна Ходакова
Priority date: 2016-01-18
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2017-02-28

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: sound-absorbing element comprises the smooth and the perforated surfaces, between which the multilayer composite structure is arranged. The latter is made of complex shape and represents an alternation of sound-absorbing solid sections and hollow sections filled with sound-absorbing material. The solid portions are formed by smooth prismatic surfaces arranged perpendicular to the smooth and the perforated surfaces and fixed to the smooth surface, as well as by two surfaces of a complex shape, connected therewith and inclined with respect to the smooth prismatic surfaces. The latter have the smooth surface on one side and geared on the other side. The tops of the teeth face inside said surfaces, and the surfaces themselves are fixed on the perforated surface. Wherein sound-absorbing resonance relief elements are fixed to the smooth surface. The sound-absorbing elements are made in the form of tetrahedrons, which alternate with the resonance elements made in the form of cones with resonance bushings, and the outer surfaces of which are covered with sound-absorbing conical shells.

EFFECT: increased noise reduction efficiency and design reliability as a whole.

1 dwg

Description

Изобретение относится к промышленной акустике, и может быть использовано для снижения шума привода машин, облицовки производственных помещений и в других звукопоглощающих конструкциях.The invention relates to industrial acoustics, and can be used to reduce the noise of the drive machines, facing industrial premises and other sound-absorbing structures.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является звукопоглощающий элемент, применяемый в качестве облицовки производственных помещений, известный из патента РФ №2463412 (прототип).The closest technical solution to the technical nature and the achieved result is a sound-absorbing element used as a facing of industrial premises, known from the RF patent No. 2463412 (prototype).

Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет наличия пустот между слоями, где отсутствует поглощение звука между слоями звукопоглотителя.The disadvantage of the technical solution adopted as a prototype is the relatively low noise reduction due to the presence of voids between the layers, where there is no sound absorption between the layers of the sound absorber.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения и надежности конструкции в целом.The technical result is an increase in the efficiency of sound attenuation and the reliability of the structure as a whole.

Это достигается тем, что в звукопоглощающем элементе, содержащим гладкую и перфорированную поверхности, размещена многослойная комбинированная конструкция, которая выполнена сложной формы и представляет собой чередование звукопоглощающих сплошных участков и пустотелых участков, заполненных звукопоглощающим материалом, сплошные участки образованы гладкими призматическими поверхностями, расположенными перпендикулярно гладкой и перфорированной поверхностям и закрепленными к гладкой поверхности, а также двумя, связанными с ними и наклонными, относительно гладких призматических поверхностей, поверхностями сложной формы, имеющими с одной стороны гладкую поверхность, а с другой стороны зубчатую, причем вершины зубьев обращены внутрь этих поверхностей, а сами поверхности закреплены на перфорированной поверхности, при этом к гладкой поверхности прикреплены звукопоглощающие и резонансные рельефные элементы, причем звукопоглощающие элементы выполнены в виде тетраэдров, которые чередуются с резонансными элементами, выполненными в виде конусов с резонансными втулками, и внешние поверхности которых покрыты звукопоглощающими коническими оболочками.This is achieved by the fact that in the sound-absorbing element containing a smooth and perforated surface, a multilayer combined structure is placed, which is made of complex shape and is an alternation of sound-absorbing solid sections and hollow sections filled with sound-absorbing material, solid sections are formed by smooth prismatic surfaces located perpendicular to the smooth and perforated surfaces and fixed to a smooth surface, as well as two connected to them and inclined, relatively smooth prismatic surfaces, surfaces of complex shape, having on one side a smooth surface and on the other hand a serrated surface, with the tops of the teeth facing inward of these surfaces and the surfaces themselves attached to a perforated surface, while sound-absorbing and resonant relief surfaces are attached to the smooth surface elements, and sound-absorbing elements are made in the form of tetrahedrons, which alternate with resonant elements made in the form of cones with resonant bushings and, and the outer surfaces of which are coated with sound-absorbing conical shells.

На чертеже изображена схема звукопоглощающего элемента.The drawing shows a diagram of a sound-absorbing element.

Звукопоглощающий элемент содержит гладкую 1 и перфорированную 2 поверхности, между которыми размещена многослойная комбинированная конструкция.The sound-absorbing element contains a smooth 1 and perforated 2 surfaces, between which a multilayer combined structure is placed.

Многослойная комбинированная конструкция выполнена сложной формы и представляет собой чередование звукопоглощающих сплошных участков 3 и пустотелых участков 4, заполненных звукопоглощающим материалом. Сплошные участки 3, в свою очередь, образованы гладкими призматическими поверхностями 5, расположенными перпендикулярно гладкой 1 и перфорированной 2 поверхностям и закрепленными к гладкой 1 поверхности, а также двумя, связанными с ними и наклонными, относительно гладких призматических поверхностей 5, поверхностями 6 сложной формы, имеющими с одной стороны гладкую поверхность, а с другой стороны зубчатую, или волнистую, или образованную сферическими участками (на чертеже не показано) поверхность, причем вершины зубьев или выступов обращены внутрь этих поверхностей, а сами поверхности закреплены на перфорированной 2 поверхности. В качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающих сплошных участков 3 и пустотелых участков 4 применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool» или минеральная вата типа «URSA». Возможен вариант, когда пустотелые участки 4 заполнены звукопоглощающим материалом в виде вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, или строительно-монтажной пеной. Причем внутренняя поверхность перфорированной поверхности 2, обращенная в сторону многослойной комбинированной конструкции, облицована акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден». Коэффициент перфорации перфорированной поверхности 2 принимается равным или более 0,25.The multilayer combined design is made of complex shape and is an alternation of sound-absorbing solid sections 3 and hollow sections 4, filled with sound-absorbing material. The solid sections 3, in turn, are formed by smooth prismatic surfaces 5, perpendicular to the smooth 1 and perforated 2 surfaces and fixed to the smooth 1 surface, as well as two, connected with them and inclined, relatively smooth prismatic surfaces 5, surfaces 6 of complex shape, having on one side a smooth surface, and on the other hand a serrated, or wavy, or formed by spherical sections (not shown in the drawing) surface, with the tops of the teeth or protrusions facing inside of these surfaces, and the surfaces themselves are fixed on a perforated 2 surface. As sound-absorbing material of sound-absorbing continuous sections 3 and hollow sections 4, rockwool-type mineral wool or URSA-type mineral wool were used. It is possible that the hollow sections 4 are filled with sound-absorbing material in the form of a foamed polymer, for example polyethylene or polypropylene, or construction foam. Moreover, the inner surface of the perforated surface 2, facing the multilayer combined structure, is lined with an acoustically transparent material, such as fiberglass type EZ-100 or polymer type "Poviden." The perforation coefficient of the perforated surface 2 is taken to be equal to or more than 0.25.

К гладкой 1 поверхности прикреплены шумопоглощающие рельефные элементы: звукопоглощающие элементы 7, выполненные в виде тетраэдров, которые чередуются с резонансными элементами 8, выполненными в виде конусов с резонансными втулками 9, внешние поверхности которых покрыты звукопоглощающими коническими оболочками 10. В качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающих элементов 7, выполненных в виде тетраэдров, применена базальтовая вата типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком.Sound-absorbing embossed elements are attached to a smooth surface 1: sound-absorbing elements 7 made in the form of tetrahedrons that alternate with resonant elements 8 made in the form of cones with resonant sleeves 9, the outer surfaces of which are covered with sound-absorbing conical shells 10. As sound-absorbing material of sound-absorbing elements 7 made in the form of tetrahedra, basalt cotton wool of type P-75, or glass wool with glass fiber lining, is used.

В качестве материала резонансных элементов 8, выполненных в виде конусов, применен жесткий звукоотражающий материал на основе алюминийсодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом 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, например пеноалюминий.As the material of the resonant elements 8, made in the form of cones, a hard sound-reflecting material based on aluminum-containing alloys was 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 within 5 ... 10 MPa, bending strength within 10 ... 20 MPa, for example foam aluminum.

Возможен вариант, когда в качестве материала резонансных элементов 8, выполненных в виде конусов, применен жесткий вибродемпфирующий материал, например пластикат типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».It is possible that as the material of the resonant elements 8 made in the form of cones, a rigid vibration damping material is used, for example, plastic compound of the type “Agate”, “Anti-vibration”, “Shvim”.

Звукопоглощающий элемент работает следующим образом.Sound-absorbing element operates as follows.

Звуковая энергия ослабевает, пройдя через многослойную комбинированную конструкцию, выполненную сложной формы и представляющую собой чередование звукопоглощающих сплошных участков 3 и пустотелых участков 4, заполненных звукопоглощающим материалом, причем снижаются уровни звукового давления в помещении или окружающем пространстве, при этом осуществляется переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии), т.е. в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов ʺГельмгольца", имеют место потери энергии за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора, о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети микропор звукопоглотителя.Sound energy is weakened by going through a multilayer combined structure made of complex shape and representing an alternation of sound-absorbing solid sections 3 and hollow sections 4 filled with sound-absorbing material, and the sound pressure levels in the room or the surrounding space are reduced, and the sound energy is converted into heat ( dissipation, energy dissipation), i.e. in the pores of the sound absorber, which are the Helmholtz resonator model, there are energy losses due to friction, which fluctuates with the excitation frequency of the mass of air in the mouth of the resonator, against the wall of the neck itself, which has the form of a branched network of micropores of the sound absorber.

Claims

A sound-absorbing element containing a smooth and perforated surface between which a multilayer combined structure is placed, characterized in that the multilayer combined structure is made of complex shape and is an alternation of sound-absorbing solid sections and hollow sections filled with sound-absorbing material, solid sections are formed by smooth prismatic surfaces located perpendicular smooth and perforated surfaces and fastened to a smooth surface surfaces, as well as two surfaces connected with them and inclined, relatively smooth prismatic surfaces, of complex shape, having on one side a smooth surface and on the other hand a serrated surface, with the tops of the teeth facing inward of these surfaces and the surfaces themselves fixed on a perforated surface, at the same time, sound-absorbing and resonant relief elements are attached to the smooth surface, and the sound-absorbing elements are made in the form of tetrahedrons that alternate with resonant elements, cones with resonant bushings, and the outer surfaces of which are covered with sound-absorbing conical shells.