RU2648723C2 - Single-piece volumetric sound absorber - Google Patents

Single-piece volumetric sound absorber Download PDF

Info

Publication number
RU2648723C2
RU2648723C2 RU2015134932A RU2015134932A RU2648723C2 RU 2648723 C2 RU2648723 C2 RU 2648723C2 RU 2015134932 A RU2015134932 A RU 2015134932A RU 2015134932 A RU2015134932 A RU 2015134932A RU 2648723 C2 RU2648723 C2 RU 2648723C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sound
absorbing material
wool
absorbing
rigid
Prior art date
Application number
RU2015134932A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015134932A (en
RU2015134932A3 (en
Inventor
Мария Михайловна Стареева
Original Assignee
Мария Михайловна Стареева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мария Михайловна Стареева filed Critical Мария Михайловна Стареева
Priority to RU2015134932A priority Critical patent/RU2648723C2/en
Publication of RU2015134932A publication Critical patent/RU2015134932A/en
Publication of RU2015134932A3 publication Critical patent/RU2015134932A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2648723C2 publication Critical patent/RU2648723C2/en

Links

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
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general

Abstract

FIELD: acoustics.
SUBSTANCE: invention relates to industrial acoustics, particularly, to broadband noise suppression, and can be used in all branches of the national economy with sound attenuation of production equipment by sound absorption method. Volumetric single-piece sound absorber consists of a rigid frame suspended on the fastening element to thee production building ceiling, the frame is made in the form of Platonic solids regular polyhedrons two concentric solid surfaces, one of which, the external one, is made perforated, and the other, the internal one, is continuous, wherein the sound-absorbing material is wrapped in an acoustically transparent material, is located in the gap between the surfaces, the surfaces are connected together by, at least two resonant inserts having openings of different diameters, wherein the inner cavity, which is formed by the continuous inner volumetric surface is divided by at least, one partition into at least two resonance cavities, wherein at least one of which can be filled with sound absorbing material, and lamps with power supply are placed in the resonance inserts, wherein the perforation is made slotted, and as a sound absorbing material, basalt based plates from mineral wool, or mineral wool, or basalt wool, or glass wool with glass wool lining, or foamed polymer are used, and as an acoustically transparent material, for example glass fabric, or as a sound-absorbing material, elements of a rigid porous sound absorbing material are used, at that, the rigid frame walls sound-absorbing element is made in the form of a rigid and perforated walls, between which two layers are located: the adjacent to the rigid wall sound-reflecting layer, and adjacent to the perforated wall sound-absorbing layer, wherein the sound-reflecting material layer is made with a complex shape consisting of uniformly distributed hollow tetrahedra, allowing to reflect the incident in all directions sound waves, and the perforated wall has the following perforation parameters: hole diameter is 3÷7 mm, perforation percentage 10÷15 %, and as a sound-absorbing material, a basalt based mineral wool is used of the "Rockwool" type, or mineral wool of the "URSA" type, or basalt wool of P-75 type, or glass wool lined with glass felt, or foamed polymer, at that, the fibrous sound absorbers surface is treated with special air permeable porous paints, or is covered with air permeable fabrics or non-woven materials.
EFFECT: technical result of the invention is an increase in the noise attenuation efficiency by extending the frequency band and improving the operational properties.
4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при шумоглушении производственного оборудования методом звукопоглощения.The invention relates to industrial acoustics, in particular to broadband sound attenuation, and can be used in all sectors of the economy for sound attenuation of production equipment by sound absorption.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является штучный звукопоглотитель (Патент РФ №2354786, кл. E04B 1/84, прототип), включающий подвешенный на несущей конструкции каркас с жестко закрепленными на нем звукопоглощающими элементами в виде чередующихся между собой активных, со звукопоглощающим материалом, и реактивных полостей, разделенных перегородками, закрепленными на днище каркаса с его внутренней стороны.The closest technical solution in terms of technical nature and the achieved result is a piece sound absorber (RF Patent No. 2354786, class E04B 1/84, prototype), including a frame suspended from a supporting structure with sound absorbing elements rigidly fixed on it in the form of alternating active, co sound-absorbing material, and reactive cavities separated by partitions mounted on the bottom of the frame from its inner side.

Недостатком известного технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет необходимости постоянной настройки шага расположения звукопоглощающих элементов и выбора их угла наклона к отражающей поверхности, что ограничивает спектральные возможности шумоглушения из-за отсутствия резонансных объемов, настроенных на определенную полосу частот.A disadvantage of the known technical solution adopted as a prototype is the relatively low noise attenuation efficiency due to the need to constantly adjust the pitch of the sound absorbing elements and select their angle of inclination to the reflective surface, which limits the spectral possibilities of noise attenuation due to the absence of resonant volumes tuned to a certain frequency band .

Технический результат изобретения - повышение эффективности шумоглушения за счет расширения частотного диапазона и улучшение эксплуатационных свойств.The technical result of the invention is to increase the efficiency of sound attenuation by expanding the frequency range and improving operational properties.

Это достигается тем, что в объемном штучном звукопоглотителе, состоящем из жесткого каркаса, подвешиваемого на крепежном элементе к потолку производственного здания, каркас выполнен по форме в виде двух концентричных объемных поверхностей правильных многогранников платоновых тел, например куба, тетраэдра, октаэдра, додекаэдра, икосаэдра, одна из которых - внешняя - выполнена перфорированной, а другая - внутренняя - сплошной, причем звукопоглощающий материал, обернутый акустически прозрачным материалом, расположен в промежутке между поверхностями, которые соединены между собой посредством, по крайней мере, двух резонансных вставок, имеющих отверстия разного диаметра, причем внутренняя полость, образованная сплошной внутренней объемной поверхностью, разделена, по крайней мере, одной перегородкой на, по крайней мере, две резонансные полости, причем, по крайней мере, одна из них может быть заполнена звукопоглощающим материалом, а в резонансных вставках размещены светильники с электропитанием.This is achieved by the fact that in a volumetric piece sound absorber consisting of a rigid frame suspended on a fastener to the ceiling of a production building, the frame is made in the form of two concentric volumetric surfaces of regular polyhedrons of platonic solids, for example, a cube, tetrahedron, octahedron, dodecahedron, icosahedron, one of which, the outer one, is perforated, and the other, the inner one, is continuous, and the sound-absorbing material wrapped in an acoustically transparent material is located between surfaces that are interconnected by means of at least two resonant inserts having openings of different diameters, the internal cavity formed by a continuous internal volume surface being divided by at least one partition into at least two resonant cavities, at least one of them can be filled with sound-absorbing material, and luminaires with power supply are placed in the resonant inserts.

На фиг. 1 представлен фронтальный разрез объемного штучного звукопоглотителя, на фиг. 2 - схема звукопоглощающего элемента стенок жесткого каркаса.In FIG. 1 shows a frontal section of a volumetric piece sound absorber, FIG. 2 is a diagram of a sound-absorbing element of the walls of a rigid frame.

Объемный штучный звукопоглотитель состоит из жесткого каркаса 1, подвешиваемого на крепежном элементе 2 к потолку 3 производственного здания. Каркас выполнен по форме в виде двух концентричных объемных поверхностей правильных многогранников платоновых тел, например куба, тетраэдра, октаэдра, додекаэдра, икосаэдра, (на чертеже не показано) одна из которых - внешняя 1 - выполнена перфорированной, а другая - внутренняя 5 - сплошной, причем звукопоглощающий материал, обернутый акустически прозрачным материалом, расположен в промежутке между поверхностями 1 и 5, которые соединены между собой посредством, по крайней мере, двух резонансных вставок 9 и 11, имеющих отверстия 10 и 12 разного диаметра, причем внутренняя полость, образованная сплошной внутренней объемной поверхностью 5, разделена, по крайней мере, одной перегородкой 6 на, по крайней мере, две резонансные полости 7 и 8, причем, по крайней мере, одна из них может быть заполнена звукопоглощающим материалом 8, а в резонансных вставках 9 и 11 размещены светильники 13 с электропитанием 14.Volumetric piece sound absorber consists of a rigid frame 1, suspended on a fastener 2 to the ceiling 3 of the industrial building. The frame is made in the form of two concentric volumetric surfaces of regular polyhedra of Platonic solids, for example, a cube, a tetrahedron, an octahedron, a dodecahedron, an icosahedron, (not shown in the drawing), one of which - external 1 - is perforated, and the other - internal 5 - is solid, moreover, the sound-absorbing material wrapped in an acoustically transparent material is located in the gap between surfaces 1 and 5, which are interconnected by at least two resonant inserts 9 and 11 having openings 10 and 12 of different diameters etra, and the inner cavity formed by the continuous inner volume surface 5 is divided by at least one partition 6 into at least two resonant cavities 7 and 8, and at least one of them can be filled with sound-absorbing material 8 and in the resonant inserts 9 and 11 placed lamps 13 with power supply 14.

Перфорация может быть выполнена щелевой, причем коэффициент перфорации выполнен равным или более 0,3, при этом каркас выполнен 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. В качестве звукопоглощающего материала используются 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, а в качестве акустически прозрачного материала, например стеклоткань типа ЭЗ-100 или полимер типа «Повиден».Perforation can be made slotted, and the perforation coefficient is equal to or more than 0.3, while the frame is made of stainless steel or galvanized sheet with a thickness of 0.7 mm with a protective and decorative polymer coating such as “Pural” 50 microns thick or “Polyester” thick 25 microns, or an aluminum sheet with a thickness of 1.0 mm and a coating thickness of 25 microns. As sound-absorbing material, slabs made of 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 are used, and as an acoustically transparent material, for example, fiberglass type EZ-100 or polymer type "Poviden."

В качестве звукопоглощающего материала используются плиты 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, plates based on aluminum-containing alloys are 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, tensile strength bending within 10 ... 20 MPa.

В качестве звукопоглощающего материала используются элементы из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 40…50%. В качестве звукопоглощающего материала используются элементы с послойной и перекрестной намоткой из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас. В качестве звукопоглощающего материала используется крошка из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,5…2,0 мм.As sound-absorbing material, elements of rigid porous sound-absorbing material are used, for example, foam aluminum or cermets, or metal foam, or shell rock with a degree of porosity in the range of optimal values: 40 ... 50%. As sound-absorbing material, elements with layer and cross winding of porous threads wound on an acoustically transparent frame, such as a wire frame, are used. As a sound-absorbing material, crumbs of solid vibration-damping materials, for example, elastomer, polyurethane, or plastic compound such as Agate, Anti-Vibrate, Shvim, are used, and the size of the fractions of the crumb lies in the optimal range of values: 0.5 ... 2.0 mm.

Объемный звукопоглотитель работает следующим образом.Surround sound absorber works as follows.

Звуковые волны, распространяясь в производственном помещении, взаимодействуют с заполненными звукопоглощающим материалом 4 полостями. Звукопоглощение на низких и средних частотах происходит за счет акустического эффекта, построенного по принципу резонаторов Гельмгольца, образованных полостями 7 и 8. 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.Sound waves propagating in the production room interact with 4 cavities filled with sound-absorbing material. Sound absorption at low and medium frequencies occurs due to the acoustic effect, constructed on the principle of Helmholtz resonators formed by cavities 7 and 8. Different volumes of resonant cavities serve to suppress sound vibrations in the required sound frequency range, usually large volumes to suppress noise in the low-frequency range, and small - in the field of medium and high frequencies.

Возможен вариант выполнения звукопоглощающего элемента (фиг. 2) стенок жесткого каркаса 1 в виде жесткой 15 и перфорированной 18 стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой 16, прилегающий к жесткой стенке 15, и звукопоглощающий слой 17, прилегающий к перфорированной стенке 15. 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 17 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 T»), или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например «Лутрасилом».A possible embodiment of the sound-absorbing element (Fig. 2) of the walls of the rigid frame 1 in the form of a rigid 15 and perforated 18 walls, between which there are two layers: a sound-reflecting layer 16 adjacent to the rigid wall 15, and a sound-absorbing layer 17 adjacent to the perforated wall 15. In this case, 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 parameters perforations: 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, the conditional diameter should be consider the maximum diameter of the circle inscribed in the polygon. As the sound-absorbing material of layer 17, 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.

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 T, или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например Лутрасилом.As a sound-absorbing material, a porous sound-absorbing material can be used, for example, foam aluminum, or cermets, or a shell rock with a degree of porosity in the range of optimal values: 30–45%, or metal foam, or a material in the form of pressed crumbs from solid vibration-damping materials, for example, elastomer, polyurethane, or plastic compound such as “Agate”, “Anti-Vibrate”, “Shvim”, moreover, the size of the fractions of the crumbs lies in the optimal range of values: 0.3 ... 2.5 mm, and porosity can also be used mineral piece materials, such as pumice, vermiculite, kaolin, slag with cement or another binder, or synthetic fibers, while the surface of the fibrous absorbers is treated with special porous paints that allow air to pass through, such as Acutex T, or covered with breathable fabrics or non-woven materials, e.g. Lutrasil.

Перфорированная стенка 17 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 17 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 their surface on one or two sides, 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 17 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».The perforated wall 17 can be made of solid, decorative vibration damping materials, for example, agate, antivibrate, and shvim plastic compounds, the inner surface of the perforated surface facing the sound-absorbing structure, lined with an acoustically transparent material, for example, fiberglass type EZ- 100 or with a “see-through” polymer, or with non-woven materials, for example, “lutrasil”.

Перфорированная стенка 17 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 17 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 25 microns. The perforation coefficient of perforated sheets is taken to be equal to or more than 0.25.

В качестве материала звукоотражающего слоя 16 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 16, 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 of 0.5 ... 0.9 kg / m 3 with the following strength properties: compressive strength in the range of 5 ... 10 MPa, bending strength in the range of 10 ... 20 MPa, for example foam aluminum.

В качестве материала звукоотражающего слоя 16 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 16, sound-insulating plates 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 18, попадает на слой 17 из мягкого звукопоглощающего материала, где происходит ее поглощение, а затем на слой 16 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 from the object, passing through the perforated wall 18, enters the layer 17 of soft sound-absorbing material, where it is absorbed, and then on the layer 16 of the sound-reflecting material of a complex profile, consisting of uniformly distributed hollow tetrahedra, allowing to reflect sound waves incident in all directions, again directing them to sound-absorbing material for secondary absorption and dispersion 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 a 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 frequency of excitation on the neck wall, which has the form of a branched sound absorber pore network. 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 (4)

1. Объемный штучный звукопоглотитель, состоящий из жесткого каркаса, подвешиваемого на крепежном элементе к потолку производственного здания, каркас выполнен по форме в виде двух концентричных объемных поверхностей правильных многогранников платоновых тел, например куба, тетраэдра, октаэдра, додекаэдра, икосаэдра, одна из которых - внешняя - выполнена перфорированной, а другая - внутренняя - сплошной, причем звукопоглощающий материал, обернутый акустически прозрачным материалом, расположен в промежутке между поверхностями, поверхности соединены между собой посредством, по крайней мере, двух резонансных вставок, имеющих отверстия разного диаметра, причем внутренняя полость, образованная сплошной внутренней объемной поверхностью, разделена, по крайней мере, одной перегородкой на, по крайней мере, две резонансные полости, причем, по крайней мере, одна из них может быть заполнена звукопоглощающим материалом, а в резонансных вставках размещены светильники с электропитанием, причем перфорация выполнена щелевой, причем коэффициент перфорации выполнен равным или более 0,3, при этом каркас выполнен из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием толщиной 50 мкм или толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм, а в качестве звукопоглощающего материала используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе, или минеральной ваты, или базальтовой ваты, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, а в качестве акустически прозрачного материала, например стеклоткань, или в качестве звукопоглощающего материала используются элементы из жесткого пористого шумопоглощающего материала: из пеноалюминия или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 40…50%, или в качестве звукопоглощающего материала используются элементы с послойной и перекрестной намоткой из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас, или в качестве звукопоглощающего материала используется крошка из твердых вибродемпфирующих материалов - полиуретана, причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,5…2,0 мм, отличающийся тем, что звукопоглощающий элемент стенок жесткого каркаса выполнен 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».1. Volumetric piece sound absorber, consisting of a rigid frame suspended on a fastener to the ceiling of an industrial building, the frame is made in the form of two concentric volumetric surfaces of regular polyhedra of platonic solids, for example a cube, tetrahedron, octahedron, dodecahedron, icosahedron, one of which is the outer one is perforated, and the other inner one is continuous, and the sound-absorbing material wrapped in an acoustically transparent material is located in the gap between the surfaces, the surface are interconnected by at least two resonant inserts having openings of different diameters, and the internal cavity formed by a continuous internal volume surface is divided by at least one partition into at least two resonant cavities, and at least at least one of them can be filled with sound-absorbing material, and luminaires with power supply are placed in the resonant inserts, and the perforation is slotted, and the perforation coefficient is equal to or more than 0.3, this frame is made of stainless steel or galvanized sheet with a thickness of 0.7 mm with a protective and decorative polymer coating with a thickness of 50 μm or a thickness of 25 μm, or an aluminum sheet with a thickness of 1.0 mm and a coating thickness of 25 μm, and plates made of sound-absorbing material are used mineral wool on a basalt base, or mineral wool, or basalt wool, or glass wool lined with glass wool, or foamed polymer, for example polyethylene or polypropylene, and as an acoustically transparent material, for example fabric, or as a sound-absorbing material, elements of rigid porous sound-absorbing material are used: foam aluminum or a shell rock with a degree of porosity that is in the range of optimal values: 40 ... 50%, or elements with layer-wise and cross-wound porous materials are used as sound-absorbing material threads wound around an acoustically transparent frame, such as a wire frame, or crumbs of solid vibration damping materials are used as sound-absorbing material - polyurethane, and the size of the fractions of the crumbs lies in the optimal range of values: 0.5 ... 2.0 mm, characterized in that the sound-absorbing element of the walls of the rigid frame is made in the form of rigid and perforated walls, between which are two layers: a sound-reflecting layer adjacent to a 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 tetrahedra, allowing reflecting falling in all sound waves, and the perforated wall has the following perforation parameters: hole diameter - 3 ÷ 7 mm, perforation percentage 10 ÷ 15%, and the shape of the hole can be made in the form of holes of a round, triangular, square, rectangular or diamond shape, 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 miner is used as sound-absorbing material URSA type cotton wool, or P-75 type basalt wool, or glass wool lined with glass wool, or foamed polymer, such as polyethylene or polypropylene, while the surface of fibrous absorbers is treated with special porous air-permeable paints (for example, Acutex T) , or covered with breathable fabrics or non-woven materials, such as Lutrasil. 2. Объемный штучный звукопоглотитель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающего элемента стенок жесткого каркаса 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.2. Volumetric piece sound absorber according to claim 1, characterized in that as the sound-absorbing material of the sound-absorbing element of the walls of the rigid frame, a porous sound-absorbing material, for example foam aluminum, or cermet, or a rock shell with a degree of porosity in the range of optimal values: 30 ÷ 45%, or metal foam, or a material in the form of pressed crumbs from solid vibration-damping materials, for example elastomer, polyurethane, or plastic compound such as “Agate”, “Anti-vibration”, “Shvim”, and p the size of the crumb fractions lies in the optimal range of values: 0.3 ... 2.5 mm, and porous mineral piece materials, for example pumice, vermiculite, kaolin, slag with cement or another binder, or synthetic fibers, while the surface of the fibers can be used sound absorbers are treated with special porous paints that allow air to pass through, such as Acutex T, or coated with breathable fabrics or non-woven materials, such as Lutrasil. 3. Объемный штучный звукопоглотитель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве звукоотражающего материала звукопоглощающего элемента стенок жесткого каркаса 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, или звукоизоляционные плиты на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м3.3. The volumetric piece sound absorber according to claim 1, characterized in that as the sound-reflecting material of the sound-absorbing element of the walls of the rigid frame, 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, the flexural strength in the range of 10 ... 20 MPa, such as foamed aluminum or sound insulating plate on the base glass staple fiber type "Shumostop" with densities th material of 60 ÷ 80 kg / m 3. 4. Объемный штучный звукопоглотитель по п. 1, отличающийся тем, что перфорированная стенка звукопоглощающего элемента стенок жесткого каркаса 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), или 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, или из твердых, декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».4. The volumetric piece sound absorber according to claim 1, characterized in that the perforated wall of the sound-absorbing element of the walls of the rigid frame is made of structural materials, with a layer of soft vibration-damping material, for example, VD-17 mastic or type material, deposited on their surface “Gerlen-D”, while 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), either stainless steel or a galvanized sheet 0.7 mm thick with polymer protection but-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, or from solid, decorative vibration-damping materials, such as plastic compound like Agat, " Anti-vibration ”,“ Shvim ”.
RU2015134932A 2015-08-19 2015-08-19 Single-piece volumetric sound absorber RU2648723C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015134932A RU2648723C2 (en) 2015-08-19 2015-08-19 Single-piece volumetric sound absorber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015134932A RU2648723C2 (en) 2015-08-19 2015-08-19 Single-piece volumetric sound absorber

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2015134932A RU2015134932A (en) 2017-02-28
RU2015134932A3 RU2015134932A3 (en) 2018-03-02
RU2648723C2 true RU2648723C2 (en) 2018-03-28

Family

ID=58453888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015134932A RU2648723C2 (en) 2015-08-19 2015-08-19 Single-piece volumetric sound absorber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2648723C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109487713A (en) * 2018-04-23 2019-03-19 中集绿建环保科技有限公司 A kind of sound insulation screen board for highway

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU492913A1 (en) * 1973-02-01 1975-11-25 Ленинградский Горный Институт Им. Г.В.Плеханова Silencing device
FR2683660A1 (en) * 1991-11-08 1993-05-14 Socarel Modular structure for absorbing vibrations, especially acoustic vibrations within a sealed enclosure
RU2059772C1 (en) * 1994-07-07 1996-05-10 Московская государственная текстильная академия им.А.Н.Косыгина Acoustic panel
RU2354786C2 (en) * 2006-09-15 2009-05-10 Олег Савельевич Кочетов Bulk piece sound absorber
US20110100749A1 (en) * 2008-05-22 2011-05-05 3M Innovative Properties Company Multilayer sound absorbing structure comprising mesh layer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU492913A1 (en) * 1973-02-01 1975-11-25 Ленинградский Горный Институт Им. Г.В.Плеханова Silencing device
FR2683660A1 (en) * 1991-11-08 1993-05-14 Socarel Modular structure for absorbing vibrations, especially acoustic vibrations within a sealed enclosure
RU2059772C1 (en) * 1994-07-07 1996-05-10 Московская государственная текстильная академия им.А.Н.Косыгина Acoustic panel
RU2354786C2 (en) * 2006-09-15 2009-05-10 Олег Савельевич Кочетов Bulk piece sound absorber
US20110100749A1 (en) * 2008-05-22 2011-05-05 3M Innovative Properties Company Multilayer sound absorbing structure comprising mesh layer

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015134932A (en) 2017-02-28
RU2015134932A3 (en) 2018-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2592871C1 (en) Kochetov sound absorber for lining manufacturing facilities
RU2583463C1 (en) Sound-absorbing coating
RU2583434C1 (en) Kochetov sound absorber of circular type
RU2639213C2 (en) Multilayer acoustic panel
RU2582137C2 (en) Sound absorbing element
RU2583442C2 (en) Sound absorbing structure
RU2583443C1 (en) Kochetov single-piece spherical acoustic absorber
RU2648723C2 (en) Single-piece volumetric sound absorber
RU2658941C2 (en) Suspended acoustical ceiling
RU2354786C2 (en) Bulk piece sound absorber
RU2603875C2 (en) Multi-section noise suppressor
RU2579021C1 (en) Acoustic panel
RU2656438C1 (en) Sound-absorbing structure for manufacturing buildings
RU2627517C1 (en) Sound-absorbing structure
RU2599214C1 (en) Plate-type noise suppressor with unified plates
RU2576264C1 (en) Kochetov(s noise absorber with sound reflecting layer
RU2627482C2 (en) Noise suppressor for textile wastes disposal system
RU2587515C1 (en) Kochetov element for compressor stations silencer
RU2658950C2 (en) Cubic single-piece sound absorber
RU2530434C1 (en) Kochetov's acoustic panel
RU2558817C1 (en) Kochetov's piece noise absorber
RU2661423C2 (en) Single piece sound absorber for the compressor stations noise silencers
RU2652003C1 (en) Sound absorbing construction for industrial premises
RU2671265C1 (en) Symmetrical sound-absorbing element
RU2651495C1 (en) Acoustic panel

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant