RU2615257C2

RU2615257C2 - Cover for draw frames

Info

Publication number: RU2615257C2
Application number: RU2015134908A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2015-08-19
Filing date: 2015-08-19
Publication date: 2017-04-04
Also published as: RU2015134908A

Abstract

FIELD: textile, paper.

SUBSTANCE: housing for draw frames with a sound-insulating enclosure (a hinged lid), mounted on the machine's vibrating parts. The sound-insulating barrier is fixed to the head of the machine with combed strips with vibration and sound-insulating layers fixed onto the inner surface of the enclosure. The thickness of the vibration-absorbing layer is 2…4 times the thickness of the lid material. The elements of the housing are mounted onto the machine by means of rubber isolators, whose total rigidity is lower than the rigidity of the lid. According to the invention, a sound-absorbing sound-insulating element is designed as a rigid wall and a perforated wall, with two layers in between: a reflecting layer next to the rigid wall and a sound absorbing layer next to the perforated wall. A reflecting layer material is in the form of evenly distributed hollow tetrahedrons allowing to reflect the sound waves from all directions, and the perforated wall has the following perforation parameters: hole diameter - 3÷7 mm, percentage of perforations 10%÷15%. Holes can be of round, triangular, square, rectangular or diamond shape. In case of non-circular holes the nominal size is regarded as the maximum diameter of the polygon that fits in a circle; the used sound-absorbing material is basalt-based mineral wool basis. The surface of fibrous absorbers is covered with porous paints that let through air; or absorbing material of the sound absorbing unit of the soundproofing barrier is porous sound-absorbing material, such as foamed aluminium or cermets-shell rock or stone with a degree of porosity in the range of optimal values: 30÷45% or metal-based foam or material in the form of a compressed aggregate of solid vibration-damping material such as elastomer, polyurethane, or plastic, and porous mineral piece materials such as pumice, vermiculite, kaolin, slag cement or other binder, or synthetic fibers. The reflecting material of the sound-absorbing element of the body is made of aluminium alloys, subsequently filled with titanium hydride with the density of air within 0.5…0.9 kg/m³ with the following strength properties: compressive strength within 5…10 MPa, flexural strength in the range 10…20 MPa, such as foamed aluminium or sound insulating plate of glass staple fiber material with the density of 60÷80 kg/m³.

EFFECT: better noise reduction.

2 dwg

Description

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается шумопоглощающего ограждения текстильных машин.The invention relates to the textile industry and relates to noise-attenuating fencing of textile machines.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является кожух для ленточной машины, содержащий звукоизолирующее ограждение в виде откидывающейся крышки, закрепленное на виброактивных узлах машины, известное из патента РФ №2311503 (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a casing for a tape machine containing a soundproof fence in the form of a hinged lid mounted on the vibro-active nodes of the machine, known from RF patent No. 2311503 (prototype).

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность снижения шума.A disadvantage of the known device is the relatively low noise reduction efficiency.

Технический результат - повышение эффективности снижения шума.EFFECT: increased noise reduction efficiency.

Это достигается тем, что в кожухе для ленточной машины, содержащем звукоизолирующее ограждение в виде откидывающейся крышки, закрепленное на виброактивных узлах машины, звукоизолирующее ограждение закреплено на головной части машины, содержащей гребенные планки, а на внутренней поверхности ограждения закреплены виброзвукопоглощающие слои, при этом толщина вибропоглощающего слоя в 2…4 раза превышает толщину материала крышки, причем элементы кожуха установлены на машине посредством виброизолирующих резиновых прокладок, суммарная жесткость которых ниже жесткости крышки.This is achieved by the fact that in the casing for the tape machine, containing a soundproof fence in the form of a hinged lid, mounted on the vibroactive nodes of the machine, a soundproof fence is fixed on the head of the machine containing the comb bars, and vibration-absorbing layers are fixed on the inner surface of the fence, while the thickness of the vibration-absorbing layer 2 ... 4 times the thickness of the cover material, and the casing elements are installed on the machine by means of vibration-isolating rubber gaskets, total which is lower than the stiffness of the cover.

На фиг. 1 изображен кожух веретен текстильной машины, на фиг. 2 - звукопоглощающий элемент звукоизолирующего ограждения.In FIG. 1 shows a spindle cover of a textile machine; FIG. 2 - sound-absorbing element of a sound insulating fence.

Кожух для ленточной машины 6 содержит звукоизолирующие ограждения, закрепленные на виброактивных узлах машины: звукоизолирующее ограждение 4 на головной части 3 машины, содержащей гребенные планки (на чертеже не показано), выполнено в виде откидывающейся крышки 4. Емкость 5 для готового продукта выполнена из полимера. Гребенные планки выполнены из полимера, армированного металлом, или из металла, армированного полимером, например полиэтилен или полипропилен. Звукоизолирующие ограждения 1 и 2 выполнены на приводной части машины, причем на внутренней поверхности ограждений закреплены вибро-звукопоглощающие слои, причем толщина размещенного на пластинах вибропоглощающего слоя в 2…4 раза превышает толщину материала крышки, причем звукопоглощающий элемент звукоизолирующего ограждения содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми размещена многослойная звукопоглощающая конструкция, выполненная в виде жесткой и перфорированной стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой, прилегающий к жесткой стенке, и звукопоглощающий слой, прилегающий к перфорированной стенке, при этом слой звукоотражающего материала выполнен сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а перфорированная стенка имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10%÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности, а в качестве звукопоглощающего материала применена 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, при этом поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается специальными пористыми красками, пропускающими воздух (например, «Acutex Т») или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например «Лутрасилом».The casing for the tape machine 6 contains soundproof barriers mounted on the vibroactive nodes of the machine: a soundproof bar 4 on the head part 3 of the machine containing the comb bars (not shown in the drawing) is made in the form of a hinged lid 4. The container 5 for the finished product is made of polymer. Combs are made of polymer reinforced with metal, or of metal reinforced with polymer, such as polyethylene or polypropylene. Sound insulating barriers 1 and 2 are made on the drive part of the machine, and vibration-sound-absorbing layers are fixed on the inner surface of the barriers, and the thickness of the vibration-absorbing layer placed on the plates is 2 ... 4 times the thickness of the cover material, and the sound-absorbing element of the sound-insulating fence contains a smooth and perforated surface, between which there is a multilayer sound-absorbing structure made in the form of rigid and perforated walls, between which two layers are located: a co-reflecting layer adjacent to the rigid wall and a sound-absorbing layer adjacent to the perforated wall, while the layer of sound-reflecting material is made of a complex profile consisting of uniformly distributed hollow tetrahedrons, which allow reflecting sound waves incident in all directions, and the perforated wall has the following perforation parameters: hole diameter - 3 ÷ 7 mm, perforation percentage 10% ÷ 15%, and according to the shape of the hole can be made in the form of holes of round, triangular, square, rectangular of a rhomboid or diamond-shaped profile, while in the case of non-circular holes, the maximum diameter of the circle inscribed in the polygon should be considered as the conditional diameter, and rockwool-type mineral wool or URSA-type mineral wool or basalt wool should be used as sound-absorbing material cotton wool type P-75, or glass wool with glass fiber lining, or foamed polymer, for example polyethylene or polypropylene, while the surface of the fibrous absorbers is treated with special porosity and paints, air-permeable (e.g., «Acutex T") or is covered with air-permeable woven or nonwoven materials, such as "lutrasilom".

В качестве звукопоглощающего материала 6 ограждения 7 используются элементы 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 Э3-100 или полимером типа «Повиден».As sound-absorbing material 6 of the fence 7, elements are used from rockwool basalt mineral wool or URSA 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 over its entire surface is lined with an acoustically transparent material, such as fiberglass type E3-100 or polymer type "Poviden."

Звукопоглощающий материал 6 ограждения 7 выполнен 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, или из мягкого вспененного пористого шумопоглощающего материала, например вспененного пенополиуретана или пенополиэтилена или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия.Sound-absorbing material 6 of the fence 7 is made on the basis of 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, tensile strength bending within 10 ... 20 MPa, or from a soft foamed porous noise-absorbing material, for example, foamed polyurethane foam or polyethylene foam, or from a rigid porous noise-absorbing material, such as foam aluminum.

Звукопоглощающий материал 6 ограждения 7 выполнен 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 (на чертеже не показано).The sound-absorbing material 6 of the fence 7 is made in the form of crumbs of solid vibration-damping materials, such as elastomer, polyurethane, or plastic compound of the type “Agate”, “Anti-vibration”, “Shvim”, which is placed in a shell of soundproof material, 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).

Кожух работает следующим образом.The casing works as follows.

В процессе работы машины создаваемая ее узлами энергия звукового давления поглощается звукопоглощающим слоем ограждений 1, 2 и 4, а вибропоглощающий слой демпфирует колебания тонкого металлического кожуха, являющегося источником акустического виброизлучения. Эффект демпфирования увеличивается за счет повышения трения между вибродемпфирующим слоем и кожухом, и планками и способствует рассеиванию энергии виброизлучения.During the operation of the machine, the sound pressure energy created by its nodes is absorbed by the sound-absorbing layer of the fences 1, 2 and 4, and the vibration-absorbing layer dampens the vibrations of the thin metal casing, which is the source of acoustic vibration. The damping effect is increased by increasing friction between the vibration damping layer and the casing and the trims and helps to disperse the energy of vibration.

Возможен вариант, когда звукопоглощающий элемент (фиг. 2) звукоизолирующего ограждения выполнен в виде жесткой 7 и перфорированной 10 стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой 8, прилегающий к жесткой стенке 7, и звукопоглощающий слой 9, прилегающий к перфорированной стенке 10. При этом слой звукоотражающего материала выполнен сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а перфорированная стенка имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10%÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности. В качестве звукопоглощающего материала слоя 9 может быть применена 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. Поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается специальными пористыми красками, пропускающими воздух (например, «Acutex Т»), или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например «Лутрасилом», в качестве звукопоглощающего материала может быть использован пористый шумопоглощающий материала, например пеноалюминий или металлокерамика или камень-ракушечник со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%, или металлопоролон, или материал в виде спрессованной 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, а также могут быть использованы пористые минеральные штучные материалы, например пемза, вермикулит, каолин, шлаки с цементом или другим вяжущим, или синтетические волокна, при этом поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается специальными пористыми красками, пропускающими воздух, например, типа Acutex Т или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например Лутрасилом.A variant is possible when the sound-absorbing element (Fig. 2) of the sound-insulating fence is made in the form of a rigid 7 and perforated 10 walls, between which two layers are located: a sound-reflecting layer 8 adjacent to the rigid wall 7, and a sound-absorbing layer 9 adjacent to the perforated wall 10. Moreover, the layer of sound-reflecting material is made of a complex profile, consisting of uniformly distributed hollow tetrahedrons, which allow reflecting sound waves incident in all directions, and the perforated wall has the following pa perforation meters: the diameter of the holes is 3 ÷ 7 mm, the percentage of perforation is 10% ÷ 15%, and the shape of the holes can be made in the form of holes of a round, triangular, square, rectangular or rhomboid profile, while in the case of non-circular holes as a conditional diameter the maximum diameter of the circle inscribed in the polygon should be considered. As the sound-absorbing material of layer 9, rockwool-type mineral wool or URSA-type mineral wool, or P-75-type basalt wool, or glass wool lined with glass wool, or foamed polymer, such as polyethylene or polypropylene can be used. The surface of the fibrous absorbers is treated with special porous air-permeable paints (for example, Acutex T), or coated with breathable fabrics or non-woven materials, such as Lutrasil, as a sound-absorbing material, a porous sound-absorbing material, such as foam aluminum or cermet, can be used shell rock with a degree of porosity in the range of optimal values: 30 ÷ 45%, or metal roll, or material in the form of pressed crumbs made of hard vibration damping materials, for example, elastomer, polyurethane, or plastic compound such as Agate, Anti-Vibrate, Shvim, and the size of the fractions of the crumbs lies in the optimal range of values: 0.3 ... 2.5 mm, and also porous mineral piece materials, for example pumice, vermiculite, kaolin, slag with cement or other binder, or synthetic fibers, while the surface of the fibrous absorbers is treated with special porous paints that allow air to pass through, for example, like Acutex T or covered with breathable and woven or nonwoven materials, such lutrasilom.

Перфорированная стенка 10 может быть выполнена из конструкционных материалов, с нанесенным на их поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа «Герлен-Д», при этом соотношение между толщинами материала и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…3,5).The perforated wall 10 can be made of structural materials, with a layer of soft vibration-damping material, for example, VD-17 mastic or “Gerlen-D” type material deposited on one or two sides of the surface, and the ratio between the thicknesses of the material and the vibration-damping coating lies in the optimal range of values: 1 / (2.5 ... 3.5).

Перфорированная стенка 10 может быть выполнена из твердых, декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем внутренняя поверхность перфорированной поверхности, обращенная в сторону звукопоглощающей конструкции, облицована акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «повиден», или неткаными материалами, например «лутрасилом».The perforated wall 10 can be made of solid, decorative vibration-damping materials, for example, agate, anti-vibrate, shvim plastic compound, the inner surface of the perforated surface facing the sound-absorbing structure, lined with an acoustically transparent material, such as fiberglass type EZ- 100 or with a “see-through” polymer, or with non-woven materials, for example, “lutrasil”.

Перфорированная стенка 10 может быть выполнена 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. Коэффициент перфорации перфорированных листов принимается равным или более 0,25.The perforated wall 10 can be made 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 μm thick or Polyester 25 μm thick, or an aluminum sheet 1.0 mm thick and a coating thickness of 25 microns. The perforation coefficient of perforated sheets is taken to be equal to or more than 0.25.

В качестве материала звукоотражающего слоя 8 может быть применен 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, например пеноалюминия.As the material of the sound-reflecting layer 8, a material based on aluminum-containing alloys can be used, followed by filling them with titanium hydride or air with a density in the range 0.5 ... 0.9 kg / m ³ with the following strength properties: compressive strength in the range 5 ... 10 MPa, bending strength within 10 ... 20 MPa, for example foam aluminum.

В качестве материала звукоотражающего слоя 8 могут быть применены звукоизоляционные плиты на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м³.As the material of the sound-reflecting layer 8, sound-insulating boards based on glass staple fiber of the “Shumostop” type with a material density of 60 ÷ 80 kg / m ³ can be used.

Звукопоглощающий элемент (фиг. 2) работает следующим образом.Sound-absorbing element (Fig. 2) works as follows.

Звуковая энергия от оборудования, находящегося в помещении, или другого, излучающего интенсивный шум, объекта, пройдя через перфорированную стенку 10, попадает на слой 9 из мягкого звукопоглощающего материала, где происходит ее поглощение, а затем на слой 8 из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, снова направляя их на звукопоглощающий материал для вторичного поглощения и рассеяния звуковой энергии. В волокнистых поглотителях рассеяние энергии колебания воздуха и превращение ее в тепло происходит на нескольких физических уровнях. Во-первых, вследствие вязкости воздуха, а его очень много в межволоконном пространстве, колебание частиц воздуха внутри поглотителя приводит к трению. 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. Кроме того, происходит трение воздуха о волокна, поверхность которых также велика. В-третьих, волокна трутся друг о друга и, наконец, происходит рассеяние энергии из-за трения кристаллов самих волокон. Этим объясняется, что на средних и высоких частотах коэффициент звукопоглощения волокнистых материалов находится в пределах 0,4…1,0.Sound energy from equipment located in the room, or another object that emits intense noise, passing through the perforated wall 10, enters the layer 9 of soft sound-absorbing material, where it is absorbed, and then to layer 8 of the sound-reflecting material of a complex profile, consisting from uniformly distributed hollow tetrahedra, allowing to reflect sound waves incident in all directions, again directing them to sound-absorbing material for secondary absorption and dissipation of sound energy. In fibrous absorbers, the dissipation of the energy of air vibrations and its transformation into heat occurs at several physical levels. Firstly, due to the viscosity of the air, and there is a lot of it in the interfiber space, the oscillation of air particles inside the absorber leads to friction. The transition of sound energy into thermal energy (dissipation, energy dissipation) occurs in the pores of the sound absorber, which are the Helmholtz resonator model, where energy losses occur due to friction of the mass of air in the resonator neck oscillating with the excitation frequency against the wall of the neck itself, which has the form branched network of pore sound absorbers. In addition, there is air friction on the fibers, the surface of which is also large. Thirdly, the fibers rub against each other and, finally, energy dissipation occurs due to the friction of the crystals of the fibers themselves. This explains that at medium and high frequencies the sound absorption coefficient of fibrous materials is in the range of 0.4 ... 1.0.

Claims

The casing for the tape machine, containing a soundproofing fence in the form of a hinged lid, mounted on the vibroactive nodes of the machine, a soundproofing fence is fixed on the head of the machine containing combed strips, and vibration-absorbing layers are fixed on the inner surface of the fence, while the thickness of the vibration-absorbing layer is 2 ... 4 times exceeds the thickness of the cover material, and the casing elements are installed on the machine by means of vibration-isolating rubber gaskets, the total rigidity of which is lower than a lid, characterized in that the sound-absorbing element of the soundproof fence is made in the form of a rigid and perforated wall, between which are two layers: a sound-reflecting layer adjacent to the rigid wall, and a sound-absorbing layer adjacent to the perforated wall, while the layer of sound-reflecting material is made in the form uniformly distributed hollow tetrahedra, allowing to reflect sound waves incident in all directions, and the perforated wall has the following perforation parameters: hole diameter holes - 3 ÷ 7 mm, perforation percentage 10% ÷ 15%, and according to the shape of the hole can be made in the form of holes of a round, triangular, square, rectangular or rhomboid profile, while in the case of non-circular holes, the maximum diameter should be considered as a conditional diameter a circle inscribed in the polygon, and basalt-based mineral wool is used as sound-absorbing material, while the surface of the fibrous absorbers is treated with porous paints that allow air to pass through, or as For the sound-absorbing material of the sound-absorbing element of the sound-insulating fence, a porous sound-absorbing material is used, for example, foam aluminum or cermets, or a shell rock with a degree of porosity that is in the range of optimal values: 30–45%, or metal foam, or material in the form of pressed crumbs made from solid vibrodrugs for example elastomer, polyurethane, or plastic compound, and also porous mineral piece materials, for example pumice, vermiculite, kaolin, w varnishes with cement or another binder, or synthetic fibers, while the surface of the fibrous absorbers is treated with porous paints that allow air to pass through, and material based on aluminum-containing alloys is used as the sound-reflecting material of the sound-absorbing enclosure, followed by filling them with titanium hydride or air with a density within 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 imer foam aluminum, or sound insulation boards based on glass staple fiber with a material density of 60 ÷ 80 kg / m ³ .