ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ КОНСТРУКЦИЯ
SOUND-ABSORBING COMPOSITE STRUCTURE

Изобретение относится к промышленной акустике.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является звукопоглощающий элемент, применяемый в качестве облицовки производственных помещений, известный из патента РФ №2532513 (прототип).
Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет наличия пустот между слоями, где отсутствует поглощение звука между слоями звукопоглотителя.
Технический результат - повышение эффективности шумоглушения и надежности конструкции в целом.
Это достигается тем, что в звукопоглощающей комбинированной конструкции, содержащей перфорированные поверхности, между которыми размещен звукопоглощающий элемент, звукопоглощающий элемент состоит из трех слоев, при этом первый слой выполнен прерывистым и комбинированным, состоящим из чередующихся участков в виде сплошных призматических поверхностей, выполненных из звукопоглощающего материала, по обе стороны которых находятся пустотелые профилированные участки, профиль которых в плоскости, перпендикулярной перфорированным поверхностям, представляет собой ромб, внутренние стенки которого выполнены в виде зубчатой звукоотражающей поверхности, причем фиксация профилированных участков осуществляется к перфорированным поверхностям, а зубчатая поверхность выполнена в виде звукоотражающей поверхности из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, при этом второй слой представляет собой пустоты между первым слоем и перфорированными поверхностями, которые заполнены звукопоглощающим материалом, например строительной герметизирующей пеной, а третий слой предотвращает высыпание звукопоглощающего материала и выполнен акустически прозрачным, например из стеклоткани типа ЭЗ-100, или полимера типа «Повиден» и расположен между перфорированными поверхностями.
На чертеже изображена схема звукопоглощающей комбинированной конструкции.
Звукопоглощающая комбинированная конструкция выполнена в виде верхней 1 перфорированной поверхности и нижней 2 перфорированной поверхности, между которыми размещен звукопоглощающий элемент, состоящий из трех слоев, при этом первый слой выполнен прерывистым и комбинированным, состоящим из чередующихся участков в виде сплошных призматических поверхностей 3, выполненных из звукопоглощающего материала, по обе стороны которых находятся пустотелые профилированные участки 4, профиль которых в плоскости, перпендикулярной перфорированным поверхностям 1 и 2, представляет собой ромб 6, внутренние стенки которого выполнены в виде зубчатой звукоотражающей поверхности 5, причем фиксация профилированных участков 4 осуществляется к перфорированным поверхностям 1 и 2. Зубчатая поверхность 5 выполнена в виде звукоотражающей поверхности из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения.
Второй слой 7 представляет собой пустоты между первым слоем и перфорированными поверхностями 1 и 2, которые заполнены звукопоглощающим материалом, например строительной герметизирующей пеной, которая повышает звукоизолирующие свойства конструкции в целом за счет заполнения пустот, образованных слоями, а также увеличивает надежность конструкции в целом при установке ее на оборудовании, работающем в условиях с повышенными ударными и вибрационными нагрузками.
Третий слой 8 предотвращает высыпание звукопоглощающего материала и выполнен акустически прозрачным, например из стеклоткани типа ЭЗ-100, или полимера типа «Повиден» и расположен между вторым слоем 7 и перфорированными поверхностями 1 и 2.
3
В качестве материала звукоотражающей поверхности внутренних зубчатых поверхностей первого слоя применен материал на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/мсо следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа, например пеноалюминия.
В качестве звукопоглощающего материала сплошных призматических поверхностей 3 первого слоя применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая вата типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена.
Материал перфорированной поверхности 2 выполнен из твердых декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».
Звукопоглощающая комбинированная конструкция работает следующим образом.
Звуковая энергия, пройдя через слои перфорированных поверхностей 1 и 2, и второй слой 7 звукопоглощающего элемента, выполненного из вспененного звукопоглощающего материала, падает на сплошные призматические поверхности 3, где осуществляется переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии), т.е. в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов “Гельмгольца”, и имеют место потери звуковой энергии за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети микропор звукопоглотителя, а также попадает внутрь ромбовидных пустот 6 на зубчатые звукоотражающие поверхности 5, где происходит многократное отражение звуковой энергии и уменьшение ее в порах звукопоглощающего материала сплошных ромбовидных участков поверхностей 5.