RU2651898C2

RU2651898C2 - Sound absorber

Info

Publication number: RU2651898C2
Application number: RU2015128357A
Authority: RU
Inventors: Мария Михайловна Стареева
Original assignee: Мария Михайловна Стареева
Priority date: 2015-07-14
Filing date: 2015-07-14
Publication date: 2018-04-24
Also published as: RU2015128357A3; RU2015128357A

Abstract

FIELD: acoustics.

SUBSTANCE: invention relates to noise suppression. Sound absorber comprises an outer and an inner perforated wall, between which there are three layers of sound-absorbing material. More rigid first layer is fixed to the outer perforated wall and is made solid, profiled with conical surfaces, while the projections of the bases of the cones formed in this case lie in one plane parallel to the perforated walls, but it is made of a material with a sound reflection coefficient that is greater than its sound absorption coefficient; in this case, it directs the reflected sound to the second layer that is softer than the first one, and which is made intermittent in the form of cones connected by a lower base formed by conical surfaces parallel to the perforated walls, and there is a second layer on the rod, which passes through the plane of connection of each of the cones, and the outer perforated wall is rigidly connected to the second layer by means of vertical fixing elements perpendicular to it in the form of plates, one end of which is rigidly fixed on external perforated wall, and second end is made in form of clamp covering the rod and tightening it by a screw, while the third sound-absorbing layer is made of foamed sound-absorbing material in the form of a construction sealing foam and is located in voids formed between the first and second layers.

EFFECT: technical result - increase of efficiency of noise suppression at low and medium frequencies.

1 cl, 2 dwg

Description

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

Наиболее близким техническим решением по технической сущности является звуко-поглотитель по патенту РФ №2392501, F 01N 1/00,1994 г., содержащий цилиндрический каркас в виде перфорированной втулки и крышек, заполненный звукопоглотителем, а снаружи втулки расположен слой акустически прозрачной оболочки из капроновой сетки или стеклоткани.The closest technical solution in technical essence is the sound absorber according to RF patent No. 2392501, F 01N 1 / 00,1994, containing a cylindrical frame in the form of a perforated sleeve and covers, filled with a sound absorber, and on the outside of the sleeve there is a layer of acoustically transparent shell made of nylon mesh or fiberglass.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения на низких и средних частотах.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of sound attenuation at low and medium frequencies.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения на низких и средних частотах.The technical result is an increase in the efficiency of sound attenuation at low and medium frequencies.

Это достигается тем, что в звукопоглотителе, содержащем внешнюю и внутреннюю перфорированные стенки, между которыми размещено три слоя звукопоглощающего материала, более жесткий, первый слой закреплен на внешней перфорированной стенке и выполнен сплошным, профилированным коническими поверхностями, причем проекции оснований образованных при этом конусов лежат в одной плоскости, параллельной перфорированным стенкам, а выполнен он из материала с коэффициентом отражения звука, большим, чем его коэффициент звукопоглощения; при этом он направляет отраженный звук на второй слой, более мягкий, чем первый, и который выполнен прерывистым в виде соединенных между собой нижним основанием конусов, образованных коническими поверхностями, параллельными перфорированным стенкам, а расположен второй слой на стержне, который насквозь проходит через плоскость соединения каждого из конусов, а внешняя перфорированная стенка жестко связанна со вторым слоем посредством перпендикулярных к ней вертикальных крепежных элементов в виде пластин, один конец которых жестко закреплен на внешней перфорированной стенке, а второй конец выполнен в виде хомута, охватывающего стержень и стягивающего его винтом, при этом третий звукопоглощающий слой выполнен из вспененного звукопоглощающего материала в виде строительной герметизирующей пены и расположен в пустотах, образованных между первым и вторым слоями.This is achieved by the fact that in a sound absorber containing external and internal perforated walls, between which three layers of sound-absorbing material are placed, it is more rigid, the first layer is fixed on the external perforated wall and is made of solid, profiled conical surfaces, and the projections of the bases of the cones formed in this case lie in one plane parallel to the perforated walls, and it is made of a material with a sound reflection coefficient greater than its sound absorption coefficient; he directs the reflected sound to a second layer, softer than the first one, and which is made intermittent in the form of cones interconnected by the lower base formed by conical surfaces parallel to the perforated walls, and the second layer is located on the rod, which passes through the connection plane through of each cone, and the outer perforated wall is rigidly connected to the second layer by means of vertical fasteners perpendicular to it in the form of plates, one end of which is rigidly closed captivity on the outer perforated wall, and the second end is made in the form of a clamp covering the rod and tightening it with a screw, while the third sound-absorbing layer is made of foamed sound-absorbing material in the form of building sealing foam and is located in the voids formed between the first and second layers.

На фиг. 1 представлен общий вид звукопоглотителя, на фиг. 2 - сечение А-А звукопоглотителя.In FIG. 1 shows a general view of a sound absorber, FIG. 2 - section AA sound absorber.

Звукопоглотитель содержит внешнюю 1 и внутреннюю 2 перфорированные стенки, между которыми размещено три слоя звукопоглощающего материала. Более жесткий, первый слой 3 выполнен сплошным, профилированным коническими поверхностями 7, причем проекции оснований образованных при этом конусов лежат в одной плоскости, параллельной перфорированным стенкам 1 и 2. Закреплен первый сплошной слой 3 на внешней 1 перфорированной стенке. Первый слой 3 выполнен из материала с коэффициентом отражения звука, большим, чем его коэффициент звукопоглощения; он направляет отраженный звук на второй слой 4. Второй слой 4, более мягкий, чем первый, выполнен прерывистым в виде соединенных между собой нижним основанием конусов, образованных коническими поверхностями, параллельными перфорированным стенкам 1 и 2.The sound absorber contains external 1 and internal 2 perforated walls, between which three layers of sound-absorbing material are placed. More rigid, the first layer 3 is made of continuous profiled conical surfaces 7, and the projections of the bases of the cones formed in this case lie in one plane parallel to the perforated walls 1 and 2. The first continuous layer 3 is fixed on the outer 1 perforated wall. The first layer 3 is made of a material with a sound reflection coefficient greater than its sound absorption coefficient; it directs the reflected sound to the second layer 4. The second layer 4, softer than the first, is made intermittent in the form of cones interconnected by the lower base formed by conical surfaces parallel to the perforated walls 1 and 2.

Расположен второй слой 4 на стержне 5, который насквозь проходит через плоскость соединения каждого из конусов, а внешняя перфорированная стенка 1 жестко связанна со вторым слоем 4 посредством перпендикулярных к ней вертикальных крепежных элементов 6 в виде пластин, один конец которых жестко закреплен на внешней 1 перфорированной стенке, а второй конец выполнен в виде хомута, охватывающего стержень 5 и стягивающего его винтом. Третий звукопоглощающий слой (не показан) выполнен из вспененного звукопоглощающего материала в виде строительной герметизирующей пены и расположен в пустотах, образованных между первым слоем 3 и вторым слоем 4.The second layer 4 is located on the rod 5, which passes through the connection plane of each of the cones, and the outer perforated wall 1 is rigidly connected to the second layer 4 by means of vertical fixing elements 6 perpendicular to it in the form of plates, one end of which is rigidly fixed to the outer 1 perforated wall, and the second end is made in the form of a clamp covering the rod 5 and tightening it with a screw. The third sound-absorbing layer (not shown) is made of foamed sound-absorbing material in the form of building sealing foam and is located in the voids formed between the first layer 3 and the second layer 4.

Первый слой 3 выполнен из звукопоглощающего материала на основе алюминесодержащих сплавов, наполненных гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м³, прочностью на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочностью на изгиб в пределах 10…20 МПа, например из пеноалюминия.The first layer 3 is made of sound-absorbing material based on aluminum-containing alloys filled with titanium hydride or air with a density in the range of 0.5 ... 0.9 kg / m ³ , compressive strength in the range of 5 ... 10 MPa, bending strength in the range of 10 ... 20 MPa, for example from foam aluminum.

В качестве звукопоглощающего материала второго, более мягкого, слоя 4 может быть применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая ваты типа П-75, или стекловата с облицовкой стек-ловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена.As a sound-absorbing material of the second, softer layer 4, rockwool-type mineral wool or URSA-type mineral wool, or P-75 type cotton wool, or glass wool lined with glass wool or foam can be used polymer, for example polyethylene or polypropylene.

Материал перфорированных поверхностей 1 и 2 может быть 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».The material of the perforated surfaces 1 and 2 can be made of solid decorative vibration-damping materials, for example, plastic compounds such as Agate, Anti-Vibrate, Shvim, and the inner surface of the perforated surface facing the sound-absorbing structure is lined with an acoustically transparent material, such as fiberglass type EZ-100 or polymer type "Poviden."

Звукопоглотитель работает следующим образом.Sound absorber works as follows.

Звуковая энергия, пройдя через слой внешней перфорированной поверхности 1 или 2, а также третий слой звукопоглотителя, выполненного из вспененного звукопоглощающего материала, падает на второй прерывистый звукопоглощающий слой 4, расположенный в фокусе сплошного профилированного слоя 3, где происходит первичное рассеивание звуковой энергии. Затем звуковая энергия попадает на сплошной профилированный слой 3 из звукопоглощающего материала, где осуществляется переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии), т.е. в порах звукопоглотителя, представляющих собою 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. Низкочастотное звукопоглощение осуществляется за счет мембранного возбуждения перфорированных стенок 1 и 2 корпуса и, косвенно, внутренних объемов воздуха. За счет большого декремента затухания в материале возникает поглощение звуковой энергии при диссипации.Sound energy, passing through a layer of an external perforated surface 1 or 2, as well as a third layer of a sound absorber made of foamed sound-absorbing material, falls on a second intermittent sound-absorbing layer 4 located at the focus of a continuous profiled layer 3, where the primary dissipation of sound energy occurs. Then, sound energy enters the continuous profiled layer 3 of sound-absorbing material, where the transition of sound energy into thermal energy (dissipation, energy dissipation) takes place, i.e. in the pores of the sound absorber, representing the Helmholtz resonator model, there are energy losses due to friction, which fluctuates with the excitation frequency of the mass of air in the mouth of the resonator, against the wall of the neck itself, which has the form of a branched network of micropores of the sound absorber. Low-frequency sound absorption is carried out due to the membrane excitation of the perforated walls 1 and 2 of the body and, indirectly, the internal volumes of air. Due to the large damping decrement, the absorption of sound energy during dissipation occurs in the material.

Claims

A sound absorber containing external and internal perforated walls, between which there are three layers of sound-absorbing material, characterized in that the more rigid, the first layer is fixed to the external perforated wall and is made of solid, profiled conical surfaces, and the projections of the bases of the cones formed in this case lie in one a plane parallel to the perforated walls, and it is made of a material with a sound reflection coefficient greater than its sound absorption coefficient; he directs the reflected sound to a second layer, softer than the first one, and which is made intermittent in the form of cones interconnected by the lower base formed by conical surfaces parallel to the perforated walls, and the second layer is located on the rod, which passes through the connection plane through of each cone, and the outer perforated wall is rigidly connected to the second layer by means of vertical fasteners perpendicular to it in the form of plates, one end of which is rigidly closed captivity on the outer perforated wall, and the second end is made in the form of a clamp covering the rod and tightening it with a screw, while the third sound-absorbing layer is made of foamed sound-absorbing material in the form of building sealing foam and is located in the voids formed between the first and second layers.