ШУМОЗАЩИТНЫЕ НАУШНИКИ

Предлагаемая полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты, а более конкретно - к средствам индивидуальной защиты от шума, в частности авиационного.
Средства индивидуальной защиты от шума - противошумы - используются главным образом в тех случаях, когда технические средства борьбы с шумом не обеспечивают снижения его до безопасных уровней. К ним относятся «внутренние» противошумные вкладыши (беруши, тампоны, втулки, и.пр.), наушники и противошумные шлемы.
К настоящему времени разработано значительное количество модификаций СИЗ, отличающихся как внешним видом и качеством изготовления, так и эффективностью. Заглушающая способность СИЗ различных производителей неодинакова, разброс величин шумопоглощения составляет:
- в области низких (63…250 Гц) частот - 2…27 дБ для наушников и 1…22 дБ для шлемов,
- в области средних (500…1000 Гц) частот - 4…36 дБ для наушников и 14…39 дБ для шлемов,
- в области высоких (свыше 1000 Гц) частот - 23…42 дБ для наушников и 22…56 дБ для шлемов.
Установлено, что величина шумоглушения чашками наушников на низких частотах наиболее существенно зависит от характеристик уплотняющего слоя (амбишюров), на средних частотах - от характеристик наполнителя и особенностей и конструкции корпуса чашки, а на высоких частотах - от характеристик материала, из которого изготовлен корпуса чашек наушников. В соответствии с этим проводятся работы по совершенствованию образцов СИЗ.
Наиболее близким к заявленному являются шумозащитные наушники, включающие оголовье, на концах которого расположены корпуса наушников, каждый из которых выполнен в виде чашки с наполнителем и амортизатором (патент РФ №2302225 от 15.12.2005 г.).
Технической задачей полезной модели является повышение степени защиты путем обеспечения шумопоглощения.
Технический результат достигается тем, что в шумозащитных наушниках, содержащих оголовье, на концах которого расположены чашки наушников, каждая из которых выполнена в виде полого корпуса с наполнителем и амортизатором, корпус снабжен упругим вкладышем, а наполнитель выполнен в виде шумозащитного пакета, который включает вибродемпфирующий материал с закрытопористой ячеистой структурой и виброфильтр в виде многослойной конструкции из алюминиевой фольги и липкого полимерного слоя, защищенного антиадгезионной прокладкой. Шумозащитные наушники могут быть снабжены гарнитурой связи, размещенной в полости корпусов чашек наушников.
Такое конструктивное решение позволяет обеспечить высокую степень шумопоглощения на низких, средних и особенно на высоких частотах, а также обеспечивает эффективную защиту органа слуха от авиационного шума, то есть обеспечивают снижение уровня внешнего шума во всех частотных диапазонах на 17…50 дБ, при этом величина одиночного параметра поглощения звука составила 30,4 дБ-33,5 дБ.
Наличие гарнитуры связи позволяет осуществлять радиообмен, в частности между наземным инженерно- техническим составом и членами экипажа воздушного судна.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где на Фиг.1 схематично представлен общий вид устройства, на Фиг.2 - чашка наушника в разрезе, на Фиг.3 - схематично представлен общий вид устройства с гарнитурой связи, Фиг.4 чашка наушника с гарнитурой связи в разрезе.
Шумозащитные наушники состоят из оголовья 1, на концах которого расположены чашки 2, каждая из которых выполнена в виде полого корпуса 3 с наполнителем в виде шумозащитного пакета, который включает вибродемпфирующий материал 4 с закрытопористой ячеистой структурой и виброфильтр 5 в виде многослойной конструкции из алюминиевой фольги и липкого полимерного слоя, защищенного антиадгезионной прокладкой. Свободный объем чашки заполнен поролоновым вкладышем 6. Для плотного прилегания к голове чашка снабжена амортизатором 7. Наушники могут быть снабжены гарнитурой связи, которая установлена в корпусе 3 на стойках 8 и выполнена в виде телефона 9, шнуров 10 и разъемов для подключения 11. Наушники также снабжены шнуром с карабином 12.
Предлагаемая полезная модель функционирует следующим образом.
Оголовье 1 обеспечивает необходимое усилие прижатия чашек 2 к голове и позволяет подобрать и отрегулировать наушник по размеру головы для удержания его в нужном положении.
Процесс поглощения звука происходит за счет перехода колеблющихся частиц воздуха в теплоту вследствие потерь на трение в материале корпуса 3 чашки 2 и в порах слоев 4 и 5 наполнителя.
Многослойность конструкции чашки 2 вызывает большее рассогласование импедансов среды и материала, в силу чего коэффициент отражения звука от чашки 2 увеличивается, и большая часть звуковой энергии отражается. Прошедшая часть звуковой энергии также поглощается в большей степени благодаря многослойности конструкции. Поглощение звуковой энергии происходит за счет трения и сопутствующих необратимых термодинамических процессов. В данной конструкции реализовано несколько механизмов превращения звуковой энергии в тепловую:
1. За счет пористости слоя и наличия волокон потери происходят из-за трения колеблющегося воздуха о стенки узких каналов и пор.
2. Наличие упругого скелета вызывает внутреннее трения в каркасе при его соколебаниях.
3. При колебаниях тонких слоев благодаря внутреннему трению в материале происходит трансформация звуковых колебаний в тепло.
В чашках 2 шумозащитного наушника могут быть размещены телефоны 9 и, соответствующим образом смонтированные шнуры гарнитуры связи 10. Поролоновый вкладыш 6, заполняющий свободный объем каждой чашки 2, может быть выполнен из двух частей: нижней, расположенной под телефоном и верхней, расположенной над телефоном.
Наличие в наушниках гарнитуры связи позволяет обеспечить эффективность и качество работы пользователей.
Эффективность данной полезной модели была оценена применительно к рабочему месту инженерно-технического состава Военно-воздушных сил (ВВС) по снижению уровня звукового давления (УЗД), обеспечиваемого предлагаемыми наушниками.
Основываясь на результатах исследования акустической обстановки, можно утверждать, что наушники могут быть использованы для защиты от авиационного шума инженерно-технического состава Военно-воздушных сил, в частности для инженерно-технического состава технико-эксплуатационной части, а также обслуживающего вертолеты, самолеты военно-транспортной, истребительной, истребительно-бомбардировочной и дальней авиации.