RU2642594C1 - Звукопоглощающий элемент винтового типа - Google Patents
Звукопоглощающий элемент винтового типа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2642594C1 RU2642594C1 RU2017107575A RU2017107575A RU2642594C1 RU 2642594 C1 RU2642594 C1 RU 2642594C1 RU 2017107575 A RU2017107575 A RU 2017107575A RU 2017107575 A RU2017107575 A RU 2017107575A RU 2642594 C1 RU2642594 C1 RU 2642594C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sound
- layer
- sections
- perforated
- smooth
- Prior art date
Links
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 22
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 12
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 229910000048 titanium hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 2
- ZZBAGJPKGRJIJH-UHFFFAOYSA-N 7h-purine-2-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=NC=C2NC=NC2=N1 ZZBAGJPKGRJIJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013521 mastic Substances 0.000 description 1
- 239000006262 metallic foam Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000008262 pumice Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
- E04B1/84—Sound-absorbing elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Building Environments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к звукопоглощающему элементу винтового типа. Техническим результатом является повышение эффективности шумоглушения. Звукопоглощающий элемент винтового типа, содержащий гладкую и перфорированную поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы. Слой сложной формы представляет собой чередование сплошных участков и пустотелых участков. Пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру. Вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей. Ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной стенках. Полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполнены звукопоглотителем. Между гладкой поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной поверхностью и сплошными участками расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца». 2 ил.
Description
Изобретение относится к промышленной акустике.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является звукопоглощающий элемент винтового типа, выполненный в виде цилиндрической винтовой пружины, витки которой в осевом сечении выполнены в виде жесткой и перфорированной стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой, прилегающий к жесткой стенке, и звукопоглощающий слой, прилегающий к перфорированной стенке, известный из патента РФ №2603858 (прототип).
Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения на высоких частотах.
Технический результат - повышение эффективности шумоглушения за счет введения резонансных вставок.
Это достигается тем, что в звукопоглощающем элементе винтового типа, содержащем гладкую и перфорированную поверхности, между которыми размещена многослойная звукопоглощающая конструкция, которая выполнена в 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».
На фиг. 1 изображено осевое сечение звукопоглощающего элемента винтового типа, на фиг. 2 - вариант звукопоглощающего элемента с резонансными вставками.
Звукопоглощающий элемент винтового типа выполнен в виде цилиндрической винтовой пружины, витки которой в осевом сечении выполнены в виде жесткой 1 и перфорированной 4 стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой 2, прилегающий к жесткой стенке 1, и звукопоглощающий слой 3, прилегающий к перфорированной стенке 4. 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 3 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 материал, 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.
Перфорированная стенка 4 может быть выполнена из конструкционных материалов, с нанесенным на их поверхности с одной или двух сторон слоем 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).
Перфорированная стенка 4 может быть выполнена из твердых, декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем внутренняя поверхность перфорированной поверхности, обращенная в сторону звукопоглощающей конструкция, облицована акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «повиден», или неткаными материалами, например «лутрасилом».
Перфорированная стенка 4 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.
В качестве материала звукоотражающего слоя 2 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.
В качестве материала звукоотражающего слоя 2 могут быть применены звукоизоляционные плиты на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м3.
Звукопоглощающий элемент винтового типа работает следующим образом. Звуковая энергия от оборудования, находящегося в помещении, или другого, излучающего интенсивный шум, объекта, пройдя через перфорированную стенку 4 попадает на слой 3 из мягкого звукопоглощающего материала, где происходит ее поглощение, а затем на слой 2 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 собой модель резонаторов "Гельмгольца".
Возможен вариант (фиг. 2) звукопоглощающего элемента с резонансными вставками.
Звукопоглощающий элемент винтового типа с резонансными вставками содержит гладкую 5 и перфорированную 6 поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, представляющий собой чередование сплошных участков 7 и пустотелых участков 9, причем пустотелые участки 9 образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру 10, или волнистую, или поверхность со сферическими поверхностями (на чертеже не показано). Полости 8, образованные гладкой 5 и перфорированной 6 поверхностями, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, заполнены звукопоглотителем. При этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой 5 и перфорированной 6 стенках. Полости 11 пустотелых участков 9, образованные призматическими поверхностями, заполнены строительно-монтажной пеной. Между гладкой 5 поверхностью и сплошными участками 7 слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной 6 поверхностью и сплошными участками 7 расположены резонансные пластины 12 и 13 с резонансными вставками 14, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
В качестве звукопоглощающего материала первого, более жесткого, слоя 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 пеноалюминий.
В качестве звукопоглощающего материала второго, более мягкого, слоя 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.
Материал перфорированной поверхности выполнен из твердых, декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем внутренняя поверхность перфорированной поверхности, обращенная в сторону звукопоглощающей конструкция, облицована акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».
Звукопоглощающий элемент с резонансными вставками работает следующим образом.
Звуковая энергия, пройдя через слой перфорированной поверхности 6 и комбинированный звукопоглощающий слой сложной формы, уменьшается, так как осуществляется переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии), т.е. в порах звукопоглотителя, представляющих собой модель резонаторов "Гельмгольца", 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. Между гладкой 5 поверхностью и сплошными участками 7 слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной 6 поверхностью и сплошными участками 7 расположены резонансные пластины 12 и 13 с резонансными вставками 15, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
Резонансные отверстия 14 (вставки) расположены в резонансных пластинах 12 и 13 выполняют функции горловин резонаторов "Гельмгольца", частотная полоса гашения звуковой энергии которых определяется диаметром и количеством резонансных отверстий 14.
Claims (1)
- Звукопоглощающий элемент винтового типа, содержащий гладкую и перфорированную поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, отличающийся тем, что слой сложной формы представляет собой чередование сплошных участков и пустотелых участков, причем пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру, при этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной стенках, причем полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполнены звукопоглотителем, а между гладкой поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной поверхностью и сплошными участками расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017107575A RU2642594C1 (ru) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | Звукопоглощающий элемент винтового типа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017107575A RU2642594C1 (ru) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | Звукопоглощающий элемент винтового типа |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2642594C1 true RU2642594C1 (ru) | 2018-01-25 |
Family
ID=61023739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017107575A RU2642594C1 (ru) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | Звукопоглощающий элемент винтового типа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2642594C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU348755A1 (ru) * | Научно исследовательский автомобильный , автомоторный институт | |||
US1554179A (en) * | 1922-09-05 | 1925-09-15 | Dahlberg & Company | Sound-absorbing material for walls and ceilings |
RU2524730C1 (ru) * | 2013-07-22 | 2014-08-10 | Олег Савельевич Кочетов | Акустическая отделка производственных помещений |
RU2532513C1 (ru) * | 2013-07-22 | 2014-11-10 | Олег Савельевич Кочетов | Звукопоглощающий элемент (варианты) |
RU2603858C1 (ru) * | 2015-08-26 | 2016-12-10 | Олег Савельевич Кочетов | Звукопоглощающий элемент кочетова винтового типа |
RU2613061C1 (ru) * | 2016-01-18 | 2017-03-15 | Олег Савельевич Кочетов | Звукопоглощающий элемент кочетова с резонансными вставками |
-
2017
- 2017-03-07 RU RU2017107575A patent/RU2642594C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU348755A1 (ru) * | Научно исследовательский автомобильный , автомоторный институт | |||
US1554179A (en) * | 1922-09-05 | 1925-09-15 | Dahlberg & Company | Sound-absorbing material for walls and ceilings |
RU2524730C1 (ru) * | 2013-07-22 | 2014-08-10 | Олег Савельевич Кочетов | Акустическая отделка производственных помещений |
RU2532513C1 (ru) * | 2013-07-22 | 2014-11-10 | Олег Савельевич Кочетов | Звукопоглощающий элемент (варианты) |
RU2603858C1 (ru) * | 2015-08-26 | 2016-12-10 | Олег Савельевич Кочетов | Звукопоглощающий элемент кочетова винтового типа |
RU2613061C1 (ru) * | 2016-01-18 | 2017-03-15 | Олег Савельевич Кочетов | Звукопоглощающий элемент кочетова с резонансными вставками |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2592871C1 (ru) | Звукопоглощающее устройство кочетова для облицовки производственных помещений | |
RU2561394C1 (ru) | Звукопоглощающий элемент кочетова | |
RU2561389C1 (ru) | Звукопоглощающая конструкция | |
RU2561393C1 (ru) | Звукопоглощающее устройство кочетова для облицовки производственных помещений | |
RU2639213C2 (ru) | Многослойная акустическая панель | |
RU2583434C1 (ru) | Звукопоглощающее устройство кочетова кольцевого типа | |
RU2649681C2 (ru) | Звукопоглощающая облицовка кочетова | |
RU2599216C1 (ru) | Глушитель шума многосекционный | |
RU2603857C1 (ru) | Звукопоглощающий элемент кочетова кольцевого типа | |
RU2603858C1 (ru) | Звукопоглощающий элемент кочетова винтового типа | |
RU2583438C1 (ru) | Звукопоглощающий элемент кочетова | |
RU2656420C2 (ru) | Звукопоглощающий элемент со звукоотражающим слоем | |
RU2642594C1 (ru) | Звукопоглощающий элемент винтового типа | |
RU2576264C1 (ru) | Шумопоглотитель кочетова со звукоотражающим слоем | |
RU2658929C1 (ru) | Звукопоглощающий элемент винтового типа | |
RU2627517C1 (ru) | Звукопоглощающая конструкция | |
RU2656438C1 (ru) | Звукопоглощающая конструкция для производственных зданий | |
RU2658928C1 (ru) | Звукопоглощающий элемент кольцевого типа | |
RU2670457C2 (ru) | Звукопоглощающий элемент кольцевого типа | |
RU2671265C1 (ru) | Симметричный звукопоглощающий элемент | |
RU2644787C1 (ru) | Звукопоглощающий элемент | |
RU2599214C1 (ru) | Пластинчатый глушитель шума с унифицированными пластинами | |
RU2648723C2 (ru) | Объемный штучный звукопоглотитель | |
RU2663533C1 (ru) | Звукопоглощающий элемент кольцевого типа с перфорацией | |
RU2605992C1 (ru) | Глушитель шума эжекционного типа |