RU40799U1

RU40799U1 - TEST CAMERA FOR ACOUSTIC RESEARCHES OF SMALL-SIZED MECHANISMS AND SYSTEMS WITH A DRIVE ELECTRIC MOTOR

Info

Publication number: RU40799U1
Application number: RU2004104861/20U
Authority: RU
Inventors: М.И. Фесина; И.В. Дерябин; Ю.И. Люкшин
Original assignee: Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2004-09-27

Abstract

Полезная модель относится к технике исследования источников шума малогабаритных механизмов и систем, содержащих приводной электродвигатель, и конкретно имеет отношение к конструкциям испытательных камер и шумоизолирующих устройств, применяемых для изоляции фонового шума, излучаемого, в первую очередь, электровентиляторами приборного оборудования (например, источника питания постоянного тока, устройства регулирования напряжения питания). Испытательная камера, в частности, содержит измерительное помещение в виде безэховой акустической камеры, пультовое помещение, устройство упругого подвеса объекта исследований, измерительные микрофоны, регистрирующие и анализирующие приборы, источник питания постоянного тока с кабелями для запитки электродвигателя, устройство регулирования напряжения питания. Новым является то, что регистрирующие и анализирующие приборы, источник питания постоянного тока, устройство регулирования напряжения питания размещены в пультовом помещении, при этом источник питания постоянного тока с устройством регулирования напряжения питания установлены внутри отдельной автономной акустической капсулы, выполненной в виде замкнутого звукоизолирующего кожуха кубической формы, установленного на упругих виброизолирующих проставках (например, резиновых), каркас капсулы выполнен из металлического листа, изнутри задемпфированного слоем листового вибродемпфирующего материала (например, битумного ламината), футерованного изнутри звукопоглощающими панелями из пористого, волокнистого или открытоячеистого пенистого The utility model relates to techniques for studying noise sources of small-sized mechanisms and systems containing a drive electric motor, and specifically relates to the designs of test chambers and soundproofing devices used to isolate background noise emitted primarily by electric fans of instrumentation (for example, a constant power supply current, devices for regulating the supply voltage). The test chamber, in particular, contains a measuring room in the form of an anechoic acoustic chamber, a control room, an elastic suspension device for the object of research, measuring microphones, recording and analyzing devices, a DC power source with cables for powering the electric motor, and a device for regulating the supply voltage. New is that recording and analyzing instruments, a DC power supply, a voltage control device are located in the control room, while a DC power supply with a voltage control device is installed inside a separate autonomous acoustic capsule, made in the form of a closed cubic soundproof casing mounted on elastic vibration-isolating spacers (e.g. rubber), the capsule frame is made of a metal sheet, inside damped with a sheet of vibration-damping sheet material (for example, a bitumen laminate), lined from the inside with sound-absorbing panels of porous, fibrous or open-cell foam

материала с внешним защитным звукопрозрачным слоем (например, звукопрозрачной фольгой), передняя панель капсулы содержит открывающуюся дверь с запорным устройством и смотровым окном (например, из органического стекла), при этом, по периметру смотрового окна смонтирован звукопоглощающий уплотнитель (например, из пористого, волокнистого или открытоячеистого пенистого материала), задняя панель капсулы содержит съемную крышку с вентиляционными отверстиями, а в нижней части задней панели предусмотрены технологические проемы для выхода кабелей, при этом корпуса приборов установлены раздельно во внутреннем пространстве акустической капсулы на отдельных полках в виде закрепленных на боковых стенках капсулы несущих металлических пластин, усиленных металлическим угловым профилем и задемпфированных вибродемпфирующим материалом (например, битумным ламинатом). Практически полезная модель может быть использована для исследований изделий электрооборудования или системы питания транспортного средства (типа модуля электробензонасоса, смонтированного в топливном баке, электровентилятора системы охлаждения двигателя в сборе с кожухом, электровентиляторов отопителя, кондиционера, моторедукторов стеклоподъемника, очистителя ветрового стекла и т.п.), выполняемых в стендовых условиях в акустической безэховой камере.material with an external protective sound-transparent layer (for example, sound-transparent foil), the front panel of the capsule contains an opening door with a locking device and a viewing window (for example, made of organic glass), while a sound-absorbing sealant (for example, made of porous, fibrous, is mounted along the perimeter of the viewing window) or open-cell foam material), the back panel of the capsule contains a removable cover with ventilation holes, and technological openings are provided at the bottom of the back panel to exit fir, wherein the housing of devices installed separately in the inner space of the acoustic capsule on separate shelves in a form attached to the side walls of the capsule carrier metal plates, metal reinforced corner profile damped and vibration damping material (e.g. bitumen laminated). A practically useful model can be used for researching electrical equipment or a vehicle’s power supply system (such as a gasoline pump module mounted in a fuel tank, an electric cooling fan assembly complete with a casing, heater electric fans, an air conditioner, power windows, windshield wipers, etc. ) performed in bench conditions in an acoustic anechoic chamber.

Description

Полезная модель относится к технике исследования источников шума малогабаритных механизмов и систем, содержащих приводной электродвигатель, например, изделий электрооборудования или системы питания транспортного средства (типа модуля электробензонасоса, смонтированного в топливном баке, электровентилятора системы охлаждения двигателя в сборе с кожухом, электровентиляторов отопителя, кондиционера, моторедукторов стеклоподъемника, очистителя ветрового стекла и т.п.), выполняемых в стендовых условиях в акустической безэховой камере и конкретно имеет отношение к конструкциям испытательных камер и шумоизолирующих устройств, применяемых для изоляции фонового шума, излучаемого, в первую очередь, электровентиляторами приборного оборудования (например, источника питания постоянного тока, устройства регулирования напряжения питания).The invention relates to a technique for studying noise sources of small-sized mechanisms and systems containing a drive electric motor, for example, electrical equipment or a vehicle’s power supply system (such as a petrol pump module mounted in a fuel tank, an electric fan for an engine cooling system complete with a casing, heater electric fans, an air conditioner, window gear motors, windshield wiper, etc.) performed in bench conditions in an acoustic anechoic chamber and specifically relates to the designs of test chambers and soundproofing devices used to isolate background noise emitted primarily by electric fans of instrumentation (for example, a DC power source, power supply voltage regulation device).

Решение проблемы улучшения акустического комфорта в кабине (пассажирском салоне) транспортных средств - важная актуальная задача разработчиков и исследователей транспортной техники, требующая больших материальных, временных и интеллектуальных затрат. Наиболее мобильными и продуктивными процессами исследований и доводки по виброакустике, в частности, транспортных средств и их отдельных компонентов, излучающих шум, содержащих в агрегатах и системах приводные электродвигатели (например, для привода очистителя ветрового стекла с моторедуктором, моторедуктора фароочистителя, электронасоса омывающей жидкости, электровентилятора охлаждения радиатора, электровентилятора отопителя, моторедуктора электростеклоподъемника, микромоторедуктора заслонки отопителя, моторедуктора верхнего люка, электропривода наружных зеркал, моторедукторов блокировки замков дверей, электроусилителя руля, модуля электробензонасоса, смонтированного в топливном баке и т.д.), являющихся характерными «малыми», но ярко выделяющимися источниками шумов и The solution to the problem of improving acoustic comfort in the cabin (passenger compartment) of vehicles is an important urgent task for developers and researchers of transport equipment, requiring large material, time and intellectual costs. The most mobile and productive research and development processes on vibroacoustics, in particular, vehicles and their individual components emitting noise, containing drive motors in the units and systems (for example, to drive a windshield wiper with a gear motor, a gear cleaner, a washer fluid pump, an electric fan cooling of the radiator, heater electric fan, electric gearbox motor reducer, heater damper micromotor, upper gearmotor Yuka, electric exterior mirrors, door locks lock gearmotors, electric power steering, elektrobenzonasosa module mounted in the fuel tank, etc.), which are characteristic of "small", but stands out noise sources and

вибраций в кабине (пассажирском салоне) транспортного средства, - являются экспериментальные исследования этих агрегатов и систем, проводимых в стендовых условиях, с привлечением многообразной техники имитации скоростных и нагрузочных режимов, идентичных реальным эксплуатационным условиям работы. В тех случаях, когда такие исследования и доводка проводятся с использованием приемников сигналов динамических откликов исследуемых объектов с помощью измерительных микрофонов, то с учетом слабого шумового сигнала, излучаемого непосредственно объектом испытаний (например, низких уровней шума малогабаритного электродвигателя), возникает, в первую очередь, необходимость обеспечения низкого шумового фона в помещении, где проводятся такие измерения.vibration in the cabin (passenger compartment) of the vehicle - are experimental studies of these units and systems carried out in bench conditions, using a variety of techniques to simulate speed and load conditions that are identical to the actual operating conditions. In cases where such studies and refinement are carried out using signal receivers of dynamic responses of the studied objects using measuring microphones, then taking into account the weak noise signal emitted directly by the test object (for example, low noise levels of a small-sized electric motor), first of all, the need to ensure low noise in the room where such measurements are carried out.

Для лучшей воспроизводимости результатов испытаний, обеспечения стабильных нагрузочных режимов исследуемых электроустройств, качественного проведения акустических измерений без экранирующего воздействия корпусных элементов вспомогательного стендового оборудования и дополнительного паразитного шумового излучения других шумоизлучаемых узлов и агрегатов транспортного средства, необходимо свести к минимуму искажение свободного акустического поля, формируемого этими посторонними техническими устройствами и факторами. Для обеспечения необходимых условий испытаний при определении акустических характеристик малогабаритных механизмов и систем, содержащих приводной электродвигатель, используются специальные акустические безэховые камеры с отдельным пультовым помещением, в котором предпочтительно располагать регистрирующую, анализирующую и регулирующую аппаратуру с целью минимизировать «паразитный» фоновый шум непосредственно в измерительном пространстве испытательной камеры. Безэховая (полностью заглушенная) испытательная камера представляет собой автономное помещение, установленное на отдельном, виброизолированном от основного здания фундаменте. В безэховой камере размещаются специальные приводные акустические стенды и вспомогательные установки для исследований и экспериментальных оценок, улучшения шумовых характеристик малогабаритных механизмов и систем, содержащих приводной электродвигатель. Такие установки, как правило, предусматривают монтажные удерживающие устройства For better reproducibility of the test results, ensuring stable load conditions of the studied electrical devices, high-quality acoustic measurements without the shielding effect of the body elements of the auxiliary bench equipment and additional spurious noise radiation of other noise-emitted units and assemblies of the vehicle, it is necessary to minimize the distortion of the free acoustic field generated by these extraneous technical devices and factors. To ensure the necessary test conditions when determining the acoustic characteristics of small-sized mechanisms and systems containing a drive motor, special acoustic anechoic chambers with a separate control room are used, in which it is preferable to have recording, analyzing and regulating equipment in order to minimize “spurious” background noise directly in the measuring space test chamber. An anechoic (completely drowned out) test chamber is an autonomous room installed on a separate foundation, vibration-isolated from the main building. The anechoic chamber houses special drive acoustic stands and auxiliary installations for research and experimental evaluations, improving the noise characteristics of small-sized mechanisms and systems containing a drive electric motor. Such installations typically include mounting restraints

упругого подвеса объекта исследований, а также источники питания постоянного тока с устройством регулирования напряжения питания. Для приближения акустических свойств камеры к свободному звуковому полю выполняется направленное согласование акустических импедансов (сопротивлений) воздушной среды в свободном пространстве камеры и в пористой структуре звукопоглощающего материала, футерующего звукоотражающие поверхности стен, потолка, пола камеры. Именно поэтому, конструкция звукопоглощающей облицовки стен (пола, потолка) камеры выполняется пористой и имеет структурную плотность (пористость), плавно изменяющуюся по глубине покрытия в направлении распространения звуковых волн к жесткой звукоотражающей поверхности стен (пола, потолка). Причем, наибольшая плотность пористой звукопоглощающей облицовки реализуется непосредственно у стенок камеры, а наименьшая - на внешнем (приемном) поверхностном слое звукопоглощающей футеровки стен и потолка помещения испытательной камеры. Необходимые условия такого слабоотражающего волнового согласования сред распространения и поглощения звука в зонах стен и потолка достигаются, в частности, применением различных объемных поглотителей звука клиновой формы (клинья, кулисы). Основными материалами, из которых изготавливаются звукопоглощающие поглотители, являются открытоячеистый пенополиуретан, стекловолокно, супертонкое базальтовое волокно, винипор с огнестойкой пропиткой.elastic suspension of the object of research, as well as DC power sources with a device for regulating the supply voltage. To approximate the acoustic properties of the chamber to a free sound field, directional matching of the acoustic impedances (resistance) of the air in the free space of the chamber and in the porous structure of the sound-absorbing material lining the reflective surfaces of the walls, ceiling, floor of the chamber is performed. That is why, the design of the sound-absorbing lining of the walls (floor, ceiling) of the chamber is made porous and has a structural density (porosity), gradually varying in depth of the coating in the direction of propagation of sound waves to the rigid sound-reflecting surface of the walls (floor, ceiling). Moreover, the highest density of the porous sound-absorbing cladding is realized directly at the walls of the chamber, and the lowest is on the outer (receiving) surface layer of the sound-absorbing lining of the walls and ceiling of the test chamber. The necessary conditions for such a weakly reflecting wave matching of sound propagation and absorption media in the zones of walls and ceilings are achieved, in particular, by using various wedge-shaped volumetric sound absorbers (wedges, backstage). The main materials from which sound absorbers are made are open-cell polyurethane foam, fiberglass, superthin basalt fiber, vinipore with flame retardant impregnation.

С другой стороны, используемые в составе установки для акустических исследований малогабаритных механизмов и систем, содержащих приводной электродвигатель, источники постоянного питания с устройством регулирования напряжения, как правило, содержат электровентиляторы, необходимые для охлаждения блоков мощных управляющих тиристоров и транзисторов. Работающие электровентиляторы излучают существенный «паразитный» шум аэродинамического характера, искажающий реальные результаты измерений шумовых характеристик исследуемого объекта. Кроме этого, передающийся воздушным путем шум вентиляторов возбуждает изгибные колебания стенок корпусов используемых приборов, переизлучаемые в соответствующий дополнительный структурный шум, являющийся фоновым и отрицательно сказывающийся на качество и объективность проводимых акустических On the other hand, used as part of an installation for acoustic research of small-sized mechanisms and systems containing a drive motor, constant-current power sources with a voltage regulation device, as a rule, contain electric fans necessary for cooling blocks of powerful control thyristors and transistors. Operating electric fans emit a significant "spurious" noise of an aerodynamic nature, distorting the actual results of measurements of the noise characteristics of the object under study. In addition, the airborne noise of the fans excites bending vibrations of the walls of the housings of the devices used, re-emitted into the corresponding additional structural noise, which is background and negatively affects the quality and objectivity of the acoustic

исследований. Также возможно возникновение звукоотражающих эффектов от поверхностей стенок достаточно габаритных корпусов используемых приборов при расположении их в пространстве безэховой камеры. Именно поэтому, более правильным является размещение регистрирующей, анализирующей и регулирующей аппаратуры в отдельном пультовом помещении, шумо- и виброизолированном от помещения испытательной акустической камеры. В это же время, располагаемая в пультовом помещении аппаратура, содержащая электровентиляторы (например, источник постоянного питания с устройством регулирования напряжения), создает шумовое излучение, воздействующее на органы слуха находящегося в этом же помещении оператора, значительно ухудшающее условия труда и отрицательно влияющее на работоспособность и состояние здоровья проводящего испытания персонала. Ослабить вредное воздействие шумового излучения электровентиляторов, используемых в составе источников постоянного питания, устройств регулирования напряжения и другого приборного оборудования, можно, например, применением шумоизолирующих устройств типа акустических капсул.research. It is also possible that sound reflecting effects from the surface of the walls of sufficiently dimensional enclosures of the devices used when they are located in the space of the anechoic chamber are possible. That is why it is more correct to place recording, analyzing and regulating equipment in a separate control room, noise- and vibration-proof from the premises of the test acoustic chamber. At the same time, equipment located in the control room containing electric fans (for example, a constant power supply with a voltage control device) creates noise radiation that affects the hearing organs of the operator in the same room, significantly worsening working conditions and negatively affecting the working capacity and health status of testing personnel. It is possible, for example, to use noise-insulating devices such as acoustic capsules to reduce the harmful effects of noise from electric fans used as part of constant power supplies, voltage control devices, and other instrumentation equipment.

Известна испытательная камера с установкой для акустических исследований отдельных малогабаритных механизмов и систем, содержащих приводной электродвигатель, представленная в публикации Adam Gavine «Bulletin Board», Testing Technology International, November 2000, стр.37-39. Исследуемый механизм (система) устанавливается на специальном монтажном столе, расположенном в безэховой акустической камере. Вокруг механизма, на определенном заданном расстоянии от его поверхности, установлены измерительные микрофоны, регистрирующие акустические сигналы, излучаемые работающим приводным электродвигателем, и передающие их на соответствующую регистрирующую и анализирующую аппаратуру. Питание приводного электродвигателя осуществляется источником постоянного тока с устройством регулирования напряжения питания. Недостатком представленной конструкции испытательной камеры для исследования малогабаритных механизмов и систем, содержащих приводной электродвигатель, является отсутствие шумоизолирующих устройств, ослабляющих излучение аэродинамического шума крыльчатками вентиляторов источника постоянного тока и устройства регулирования напряжения питания, а также структурного Known test chamber with installation for acoustic research of individual small-sized mechanisms and systems containing a drive motor, presented in the publication Adam Gavine "Bulletin Board", Testing Technology International, November 2000, pp. 37-39. The studied mechanism (system) is installed on a special mounting table located in an anechoic acoustic chamber. Around the mechanism, at a certain predetermined distance from its surface, measuring microphones are installed that record the acoustic signals emitted by the working drive electric motor and transmit them to the corresponding recording and analyzing equipment. The drive motor is powered by a direct current source with a device for regulating the supply voltage. The disadvantage of the design of the test chamber for the study of small-sized mechanisms and systems containing a drive motor is the lack of soundproofing devices that attenuate the emission of aerodynamic noise by the impellers of the DC fans and the voltage regulation device

шума, возникающего вследствие вибровозбуждения металлических стенок корпусов указанных приборов. В результате чего, в случае размещения данной аппаратуры в пространстве испытательной камеры, возникает дополнительный «паразитный» шумовой сигнал, ухудшающий процесс исследования акустических характеристик малогабаритных механизмов и систем, содержащих приводной электродвигатель. А в случае расположения источника постоянного тока и устройства регулирования напряжения в отдельном пультовом помещении возникает зашумленность рабочего места оператора, что приводит к ухудшению условий труда и нарушению требований существующих стандартов, определяющих нормы допустимого шума на рабочем месте.noise arising from vibrational excitation of the metal walls of the housings of these devices. As a result, if this equipment is placed in the space of the test chamber, an additional “spurious” noise signal arises, worsening the process of studying the acoustic characteristics of small-sized mechanisms and systems containing a drive motor. And if the DC source and voltage regulation device are located in a separate control room, the operator’s workplace becomes noisy, which leads to a deterioration in working conditions and a violation of existing standards that determine the norms of permissible noise in the workplace.

Известна испытательная камера, содержащая установку для исследования процессов излучения шума различных комплектующих агрегатов автомобиля, содержащих приводной электродвигатель, ПРОТОТИП, представленная в публикации «IVM Automotive. Akustik als Dienstleistung» журнала ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 102 (2000) 3, стр.165. Здесь, в частности, приведена стендовая установка для исследования акустических характеристик электровентилятора в сборе с кожухом радиатора системы охлаждения автомобильного двигателя. Исследуемый электровентилятор упруго подвешивается с помощью специальных растяжек к пространственно-балочной металлической конструкции стойки. В зоне электродвигателя с крыльчаткой установлен измерительный микрофон, сигнал с микрофона подается на вход анализатора спектра с последующим выполнением спектрального, порядкового и модального анализа сигналов. Также, в отдельных случаях используется система оценки качества звука с применением специальной головы и торса с встроенными микрофонами, что позволяет характеризовать громкость, резкость и прочие субъективные характеристики восприятия звуков человеком. Питание электродвигателя осуществляется источником постоянного тока в комплекте с устройством регулирования напряжения питания. Данная испытательная камера обладает аналогичными конструктивными недостатками, описанными в предыдущем источнике.A well-known test chamber containing an installation for studying the processes of noise emission of various component parts of a vehicle containing a drive motor, PROTOTYPE, presented in the publication "IVM Automotive. Akustik als Dienstleistung ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 102 (2000) 3, p. 165. Here, in particular, there is a bench installation for studying the acoustic characteristics of an electric fan assembly with a radiator cover for an automobile engine cooling system. The studied electric fan is resiliently suspended with the help of special extensions to the space-beam metal construction of the rack. A measuring microphone is installed in the area of the electric motor with the impeller; the signal from the microphone is fed to the input of the spectrum analyzer, followed by spectral, ordinal, and modal analysis of the signals. Also, in some cases, a sound quality assessment system using a special head and torso with built-in microphones is used, which allows you to characterize the volume, sharpness and other subjective characteristics of the perception of sounds by a person. The electric motor is powered by a direct current source complete with a device for regulating the supply voltage. This test chamber has similar design flaws described in a previous source.

Предлагаемое заявителем техническое решение позволяет в значительной степени устранить обозначенные выше недостатки.The technical solution proposed by the applicant can significantly eliminate the above disadvantages.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в известной испытательной безэховой камере для акустических исследований малогабаритных механизмов и систем с приводным электродвигателем, содержащей, в частности, измерительное помещение в виде безэховой камеры, пультовое помещение, устройство упругого подвеса объекта исследований, измерительные микрофоны, регистрирующие и анализирующие приборы, источник питания постоянного тока с кабелями для запитки электродвигателя, устройство регулирования напряжения питания - регистрирующие и анализирующие приборы, источник питания постоянного тока, устройство регулирования напряжения питания размещены в пультовом помещении, при этом источник питания постоянного тока с устройством регулирования напряжения питания установлены внутри отдельной автономной акустической капсулы, выполненной в виде замкнутого, звукоизолирующего кожуха кубической формы, установленного на упругих виброизолирующих проставках (например, резиновых), каркас капсулы выполнен из металлического листа, изнутри задемпфированного слоем листового вибродемпфирующего материала (например, битумного ламината), футерованного изнутри звукопоглощающими панелями из пористого, волокнистого или открытоячеистого пенистого материала с внешним защитным звукопрозрачным слоем (например, тонкой звукопрозрачной фольгой), передняя панель капсулы содержит открывающуюся дверь с запорным устройством и смотровым окном (например, из органического стекла), при этом, по периметру смотрового окна смонтирован звукопоглощающий уплотнитель (например, из пористого, волокнистого или открытоячеистого пенистого материала), задняя панель капсулы содержит съемную крышку с вентиляционными отверстиями, а в нижней части задней панели предусмотрены технологические проемы для выхода кабелей, при этом корпуса приборов установлены раздельно во внутреннем пространстве акустической капсулы на отдельных полках в виде закрепленных на боковых стенках капсулы несущих металлических пластин, усиленных металлическим угловым профилем и задемпфированных вибродемпфирующим материалом (например, битумным ламинатом).The essence of the claimed utility model lies in the fact that in the known test anechoic chamber for acoustic studies of small-sized mechanisms and systems with a drive motor, containing, in particular, a measuring room in the form of an anechoic chamber, a remote room, an elastic suspension device for the object of study, measuring microphones recording and analyzing devices, DC power supply with cables for powering the electric motor, device for regulating the supply voltage - register analyzing and analyzing devices, a direct current power source, a voltage control device are located in the control room, while a direct current power source with a power supply control device is installed inside a separate autonomous acoustic capsule, made in the form of a closed, soundproof cubic-shaped casing mounted on elastic vibration-insulating spacers (for example, rubber), the capsule frame is made of a metal sheet, a sheet damped from the inside from the sheet new vibration-damping material (for example, a bituminous laminate), lined from the inside with sound-absorbing panels of porous, fibrous or open-cellular foam material with an external protective sound-transparent layer (for example, a thin sound-transparent foil), the front panel of the capsule contains an opening door with a locking device (for example, from organic glass), at the same time, a sound-absorbing sealant is mounted around the perimeter of the inspection window (for example, from porous, fibrous or open-mesh foam material), the back panel of the capsule contains a removable cover with ventilation holes, and technological openings for cable exit are provided in the lower part of the back panel, while the instrument housings are installed separately in the internal space of the acoustic capsule on separate shelves in the form of load-bearing carriers fixed to the side walls of the capsule metal plates reinforced with a metal angular profile and damped by vibration damping material (for example, a bitumen laminate).

На фиг.1 представлена заявляемая в качестве полезной модели испытательная камера для акустических исследований объектов, типа Figure 1 presents the claimed as a utility model test chamber for acoustic research of objects, type

малогабаритных механизмов и систем, содержащих приводной электродвигатель. Позициями на фиг.1 показаны:small-sized mechanisms and systems containing a drive electric motor. The positions in figure 1 show:

1 - внешняя бетонная оболочка безэховой камеры;1 - the outer concrete shell of the anechoic chamber;

2 - внутренняя бетонная оболочка безэховой камеры;2 - the inner concrete shell of the anechoic chamber;

3 - звукопоглощающая облицовка кулисного типа;3 - sound-absorbing cladding type cladding;

4 - звукопрозрачный пол;4 - soundproof floor;

5 - измерительные микрофоны;5 - measuring microphones;

6 - устройство упругого подвеса объекта исследований;6 - device elastic suspension of the object of study;

7 - элемент объекта исследований (топливный бак);7 - element of the object of research (fuel tank);

8 - элемент объекта исследований (модуль электробензонасоса);8 - element of the object of research (gasoline pump module);

9 - элемент объекта исследований (кабель питания модуля электробензонасоса);9 - element of the object of study (power cable of the electric pump module);

10 - микрофонный кабель;10 - microphone cable;

11 - пультовое помещение;11 - console room;

12 - источник питания постоянного тока;12 - DC power source;

13 - устройство регулирования напряжения питания;13 - device for regulating the supply voltage;

14 - регистрирующая и анализирующая аппаратура;14 - recording and analyzing equipment;

15 - акустическая капсула.15 - acoustic capsule.

На фиг.2 представлена блок-схема источника питания постоянного тока с устройством регулирования напряжения питания на примере источника питания, типа СНП-40. Условные обозначения на блок-схеме:Figure 2 presents a block diagram of a DC power source with a device for regulating the supply voltage by the example of a power source, type SNP-40. Legend on the block diagram:

Т - трансформатор питания;T - power transformer;

V1, V2 - выпрямительные тиристоры;V1, V2 - rectifier thyristors;

СФ - схемы формирования;SF - formation schemes;

РЭ - регулирующий элемент;RE - regulatory element;

УУ1 и УУ2 - управляющие устройства;UU1 and UU2 - control devices;

U_оп1 и U_оп2 - опорные напряжения;U _op1 and U _op2 - reference voltage;

Ф - сглаживающий фильтр;Ф - smoothing filter;

R_H - сопротивление нагрузки;R _H - load resistance;

С3 - схема защиты.C3 - protection circuit.

Прибор СНП-40 состоит из двух отдельных блоков - выпрямителя тиристорного (ВТ) и стабилизатора полупроводникового (СП). На передней панели ВТ расположена лампочка ПЕРЕГРУЗКА. На передней панели СП The SNP-40 device consists of two separate units - a thyristor rectifier (VT) and a semiconductor stabilizer (SP). On the front panel of the VT there is an OVERLOAD lamp. On the front of the joint venture

расположены: индикаторная лампочка, тумблер включения прибора СЕТЬ, ручки РЕГУЛИРОВКА НАПРЯЖЕНИЯ, амперметр, вольтметр. На задних панелях расположены клеммы (вход, выход, нагрузка, заземление), разъемы, предохранители, шнур питания. В блоке ВТ установлены: два мощных тиристора, дроссель фильтра, конденсаторы фильтра, вентилятор, печатная плата схемы формирования и схемы защиты. В СП установлены: блок мощных транзисторов, вентилятор, узел электронного стабилизатора. По принципу действия прибор представляет собой замкнутую систему автоматического регулирования, состоящую из двух степеней стабилизации. Первая ступень стабилизирует напряжение на переходе эмиттер-коллектор регулирующего элемента при изменении тока нагрузки и напряжении сети. Вторая ступень стабилизирует напряжение на нагрузке при изменении тока нагрузки и напряжения сети. Схема работает следующим образом: при изменении напряжения сети или тока в нагрузке изменяется выходное напряжение прибора, величина этого изменения сравнивается с опорным напряжением U_оп1, образуя управляющее напряжение, которое усиливается устройствами УУ1 и УУ2 и изменяет напряжение на РЭ таким образом, чтобы напряжение на нагрузке было постоянным. В свою очередь, величина изменения напряжения на РЭ сравнивается с опорным напряжением U_оп2, образуя управляющее напряжение, усиливаемое устройством УУ1, которое через схему формирования СФ изменяет угол отсечки выпрямительных тиристоров V1 и V2 так, что напряжение на переходе эмиттер-коллектор РЭ остается практически постоянным.located: indicator light, switch to turn on the device NETWORK, handles VOLTAGE ADJUSTMENT, ammeter, voltmeter. On the rear panels are terminals (input, output, load, ground), connectors, fuses, power cord. The VT block contains: two powerful thyristors, a filter choke, filter capacitors, a fan, a printed circuit board of the formation circuit and a protection circuit. The joint venture has installed: a block of powerful transistors, a fan, an electronic stabilizer assembly. According to the principle of operation, the device is a closed system of automatic control, consisting of two degrees of stabilization. The first stage stabilizes the voltage at the emitter-collector junction of the regulating element when the load current and the mains voltage change. The second stage stabilizes the voltage at the load when the load current and the mains voltage change. The scheme works as follows: when the mains voltage or current changes in the load, the output voltage of the device changes, the magnitude of this change is compared with the reference voltage U _op1 , forming a control voltage, which is amplified by UU1 and UU2 devices and changes the voltage on the RE so that the voltage on the load was permanent. In turn, the magnitude of the voltage change across the RE is compared with the reference voltage U _op2 , forming a control voltage amplified by the UU1 device, which, through the SF formation circuit, changes the cutoff angle of the rectifier thyristors V1 and V2 so that the voltage at the emitter-collector junction of the RE remains almost constant .

Для охлаждения входящих в состав СНП-40 мощных тиристоров и блока мощных транзисторов в конструкцию прибора входят два электровентилятора (электродвигатель ДВ-4/2 УЧ), при работе которых излучается высокий уровень шума.To cool the powerful thyristors and the block of powerful transistors that are part of the SNP-40, two electric fans (DV-4/2 UCh electric motor) are included in the design of the device, during operation of which a high noise level is emitted.

На фиг.3 представлена в изометрическом изображении акустическая капсула заявляемой в качестве составного элемента полезной модели испытательной камеры для акустических исследований малогабаритных механизмов и систем, содержащих приводной электродвигатель. На фиг.4 показано сечение по А-А акустической капсулы. На фиг.5 показано сечение по В-В двери акустической капсулы. На фиг.6 представлена задняя панель акустической капсулы.Figure 3 presents in an isometric image an acoustic capsule claimed as an integral element of a useful model of a test chamber for acoustic research of small-sized mechanisms and systems containing a drive motor. Figure 4 shows a section along aa of the acoustic capsule. Figure 5 shows a cross-section BB of the door of the acoustic capsule. Figure 6 presents the rear panel of the acoustic capsule.

Акустическая капсула 15 выполнена в виде объемного замкнутого звукоизолирующего, звукопоглощающего кожуха кубической формы, установленного на упругих виброизолирующих (например, резиновых) проставках 16. Выполнение капсулы в виде замкнутого объема кубической формы позволяет минимизировать число низших собственных мод воздушной полости камеры (сделать спектр откликов на низших собственных модах более редким), что благоприятно для ослабления резонансного усиления звуков, излучаемых через открытые проемы (отверстия перфорации в задней панели) и ослабления структурного возбуждения стенок капсулы воздушными резонансами замкнутой полости. Меньшее число собственных резонирующих мод позволяет так же облегчить решение проблемы направленного демпфирования звукоизлучения путем настроенного подбора вибродемпфирующих и звукопоглощающих материалов, футерующих внутренние панели капсулы. Передняя панель 17 капсулы содержит открывающуюся дверь 18 с запорным устройством 19. Для возможности визуального наблюдения и контроля за показаниями приборов, размещенных внутри капсулы, в дверь 18 вмонтировано смотровое окно 20, выполненное из прочного и травмобезопасного органического стекла, соединенного с металлической структурой двери саморезами 21. По всему периметру смотрового окна проложен звукопоглощающий уплотнитель 22, ослабляющий проникновение звуковых волн в пультовое помещение. Каркас капсулы выполнен из тонкостенного металлического листа 23, задемпфированного с внутренней стороны слоем вибродемпфирующего материала 24 (например, самоклеющегося или термоприплавляемого битумного ламината). Облицовка металлического листа вибродемпфирующим материалом позволяет ослабить возбуждение структурных вибраций стенок каркаса и обеспечить дополнительную звукоизоляцию. Для эффективного поглощения воздушных звуковых волн, генерируемых крыльчатками электровентиляторов источника питания постоянного тоака и регулятора напряжения питания, стенки каркаса 23 футерованы звукопоглощающими панелями 25 из пористого (волокнистого или открытоячеистого пенистого) материала, облицованными, в свою очередь, внешним защитным звукопрозрачным слоем 26 (например, звукопроницаемым, негорючим, влагостойким, стеклотканевым полотном или тонкой, защитной, The acoustic capsule 15 is made in the form of a volumetric closed sound-insulating, sound-absorbing casing of a cubic shape mounted on elastic vibroisolating (for example, rubber) spacers 16. The execution of the capsule in the form of a closed volume of a cubic shape allows you to minimize the number of lower eigenmodes of the air chamber of the chamber (to make the spectrum of responses to the lowest eigenmodes are more rare), which is favorable for attenuating the resonant amplification of sounds emitted through open openings (perforation holes in the back Aneli) and the structural weakening of the capsule walls excitation resonances air closed cavity. A smaller number of intrinsic resonating modes also makes it easier to solve the problem of directional damping of sound radiation by a tuned selection of vibration damping and sound-absorbing materials lining the inner panels of the capsule. The front panel 17 of the capsule contains an opening door 18 with a locking device 19. For the possibility of visual observation and monitoring of the indications of devices placed inside the capsule, a viewing window 20 is mounted in the door 18, made of durable and safety organic glass connected to the metal structure of the door with self-tapping screws 21 A sound-absorbing seal 22 is laid around the entire perimeter of the viewing window, weakening the penetration of sound waves into the control room. The capsule frame is made of a thin-walled metal sheet 23 damped from the inside with a layer of vibration-damping material 24 (for example, a self-adhesive or hot-melt bitumen laminate). The cladding of the metal sheet with vibration damping material can weaken the excitation of structural vibrations of the walls of the frame and provide additional sound insulation. To effectively absorb airborne sound waves generated by the impellers of electric fans of a constant-current power supply and voltage regulator, the walls of the frame 23 are lined with sound-absorbing panels 25 of porous (fibrous or open-cell foam) material, lined, in turn, with an external protective soundproof layer 26 (for example, soundproof, non-combustible, moisture resistant, fiberglass cloth or a thin, protective,

термостойкой, влагогазонепроницаемой звукопрозрачной фольгой). Корпуса приборов устанавливаются во внутреннем пространстве акустической капсулы на полках, выполненных из металлических пластин 27, усиленных металлическим угловым профилем 28 и с двух сторон (сверху и снизу) задемпфированных слоями вибродемпфирующего материала 29. Задняя панель 30 акустической капсулы содержит съемную крышку 31, перфорированную отверстиями. Применение в конструкции задней панели крышки съемного типа позволяет обеспечить доступ к кабельным разъемам и клеммам источника питания постоянного тока и устройства регулирования напряжения питания (например, прибора СНП-40). Перфорация крышки 31 отверстиями, с одной стороны, обеспечивает проникновение охлаждающего воздуха, нагнетаемого крыльчаткой вентиляторов, внутрь капсулы и непосредственно к блокам мощных управляющих тиристоров и транзисторов СНП-40, а с другой стороны -перфорированная структура крышки является слабым излучателем структурного (вибрационного) звука, значительно ослабляя генерирование задней панелью капсулы структурного шума, возникающего в результате вибровозбуждения стенки панели. В нижней части задней панели предусмотрены два технологических проема 32 для прокладки соединительных, сетевых и питающих кабелей.heat-resistant, moisture-proof and sound-transparent foil). Instrument cases are installed in the interior of the acoustic capsule on shelves made of metal plates 27 reinforced with a metal angular profile 28 and damped with layers of vibration damping material 29 on both sides (top and bottom). The rear panel 30 of the acoustic capsule contains a removable cover 31 perforated with holes. The use of a removable type cover in the back panel design allows access to cable connectors and terminals of a DC power source and a device for regulating the supply voltage (for example, the SNP-40 device). Perforation of the cover with 31 holes, on the one hand, ensures the penetration of cooling air pumped by the fan impeller into the capsule and directly to the blocks of powerful control thyristors and transistors SNP-40, and on the other hand, the perforated structure of the cover is a weak emitter of structural (vibrational) sound, significantly weakening the generation of the rear panel of the capsule of structural noise resulting from vibrational excitation of the panel wall. In the lower part of the rear panel there are two technological openings 32 for laying connecting, network and power cables.

Claims

A test chamber for acoustic studies of small-sized mechanisms and systems with a drive electric motor, containing, in particular, a measuring room in the form of an anechoic acoustic chamber, a control room, an elastic suspension device for the test object, measuring microphones, recording and analyzing devices, a DC power supply with cables for powering the electric motor, a device for regulating the supply voltage, characterized in that the recording and analyzing devices, the power source DC voltage, the device for regulating the supply voltage is located in the control room, while the DC power source with the device for regulating the supply voltage is installed inside a separate autonomous acoustic capsule made in the form of a closed cubic soundproof casing mounted on elastic vibration-isolating spacers (e.g. rubber), the capsule frame is made of a metal sheet inside damped by a layer of sheet vibration-damping material (for example, fog laminate) lined from the inside with sound-absorbing panels made of porous, fibrous or open-cellular foam material with an external protective sound-transparent layer (for example, sound-transparent foil), the front panel of the capsule contains an opening door with a locking device and a viewing window (for example, of organic glass), A sound-absorbing sealant (for example, made of porous, fibrous or open-cellular foam material) is mounted around the perimeter of the viewing window; the rear panel of the capsule contains a removable cover with ventilation holes, and technological openings for cable exit are provided in the lower part of the rear panel, while the instrument housings are installed separately in the internal space of the acoustic capsule on separate shelves in the form of load-bearing metal plates fixed to the side walls of the capsule reinforced with a metal angular profile and damped vibration damping material (for example, bituminous laminate).