МОБИЛЬНЫЙ ШУМОИЗОЛИРУЮЩИЙ ЭКРАН

Полезная модель относится к технике исследования источников шума колесных транспортных средств (далее ТС), в частности шумоизолирующим экранам используемым при измерении уровня шума, производимого системами выпуска отработавших газов (далее - СВОГ) двигателей ТС, преимущественно, легковых автомобилей.
Измерение газодинамической и структурных составляющих шума глушителей СВОГ для определения их соответствия заданным техническим требованиям и сравнительных оценок эффективности акустических качеств глушителей СВОГ производится в ближнем поле у корпуса глушителя под днищем автомобиля или вблизи среза выхлопной трубы, при помощи измерительных микрофонов, закрепляемых на специальных кронштейнах непосредственно на кузове автомобиля или на специальных штативах, установленных на полу акустической испытательной камеры.
При проведении как стендовых, так и дорожных акустических исследований СВОГ, важной задачей является обеспечение требуемых нормативами условий проведения измерений при оценке как газодинамической составляющей шума выхлопа, так и структурной составляющей шума излучаемого корпусными элементами. Для обеспечения указанных условий необходимо исключить погрешности измерений связанные с влиянием на конечные результаты высокого уровня маскирующего шумового фона от шумоизлучения работающего двигателя, шин и взаимовлияния структурных и газодинамической составляющих шума соседних в точках измерений элементов СВОГ. В значительной степени это относится к измерениям структурной составляющей шума дополнительного глушителя в связи с его близким расположением к источникам фонового шума. Применение дополнительной звукоизоляции указанных источников фонового шума позволяет получить достоверные результаты измерений структурной составляющей шума глушителей без использования малоэффективной процедуры дополнительной обработки результатов с применением трудоемких вычислительных методов.
Известны технические решения, в частности, звукозаглушающая кабина из описания изобретения к авторскому свидетельству СССР SU 1652997, опубл.30.05.1991 г., МПК5 G10K 11/00, звукоизолирующая панель для защиты от шума из описания к изобретению FR2690000, опубл.15.10.1993 г., МПК5 G10K 11/16, акустические экраны из описаний к изобретениям Великобритании GB2182481, опубл.30.09.1986 г„ МПК4 G10K 11/16, Е04 В1/84, Е04В 1/86, Е04В 5/54, Е04В 1/84, Е04В 5/56 и GB2251719, опубл.14.10.1991 г., МПК5 G10K 11/16, передвижной шумоизолирующий экран из свидетельства на полезную модель РФ RU20750, опубл. 27.11.2001 г., МПК7 B60R 13/08 и стенд для акустических исследований систем выпуска отработавших газов двигателей колесных транспортных средств из свидетельства на полезную модель РФ RU40796, опубл.27.09.2004 г., МПК7 G01M 17/00, которые представляют собой стационарные звукоизолирующие панели и перегородки, отделяющие зону замера шума от высокого фонового излучения.
Недостатком известных технических решений, например, передвижного шумоизолирующего экрана по патенту на полезную модель РФ RU20750, выбранного в качестве прототипа, является отсутствие возможности его установки под днищем ТС между передними и задними колесами, а так же, соответственно, его использования при проведении акустических исследований в дорожных условиях на движущемся ТС.
Техническим результатом использования предлагаемого мобильного шумоизолирующего экрана является изоляция источников фонового шума в процессе измерений уровня шума производимого системами выпуска отработавших газов двигателей колесных ТС, повышение достоверности указанных измерений, а также возможность использования экрана на движущимся ТС в реальных условиях эксплуатации.
Совокупность признаков предлагаемой полезной модели находится в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом и представлена в независимом пункте формулы полезной модели.
Сущность полезной модели заключается в том, что в известном шумоизолирующем экране состоящем из каркаса выполненного в виде несущей штанги с торцевыми креплениями и смонтированной на указанной штанге многослойной панели состоящей из основы и комбинации листовых высокоэффективных звукопоглощающих и звукоизолирующих материалов уложенных слоями, каждое из по меньшей мере, двух торцевых креплений содержит монтажный кронштейн к которому с возможностью перемещения в вертикальном направлении на заданную высоту присоединен установочный элемент с прижимной пластиной, удерживающий несущую штангу на фланцах днища исследуемого ТС и фиксирующие штангу в заданном положении крепежные элементы, выполненные в виде болтов и гаек, при этом многослойная панель смонтирована на каркасе с возможностью вращения относительно оси несущей штанги.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".
Предложенное техническое решение может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо, воспроизводимо, следовательно соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость". При этом промышленный выпуск полезной модели возможен на стандартном оборудовании с применением известных, хорошо отработанных технологий и материалов.
Особенности и преимущества настоящей полезной модели станут понятны из следующего описания, приведенного в форме не ограничивающего примера со ссылкой на прилагаемые фигуры, иллюстрирующие варианты реализации:
фиг.1 - изображено исследуемое ТС, неподвижно закрепленное на беговых барабанах стенда с беговыми барабанами, в комплектации с частным вариантом размещения мобильных шумоизолирующих экранов и измерительных микрофонов;
фиг.2 - изображен вид снизу на фрагмент днища испытываемого ТС, в комплектациях с частным вариантом размещения мобильных шумоизолирующих экранов и измерительных микрофонов;
фиг.3 - изображен фронтальный вид на мобильный шумоизолирующий экран, установленный под днищем ТС;
фиг.4 - изображен поперечный разрез А-А мобильного шумоизолирующего экрана, установленного под днищем ТС при использовании в стационарных условиях;
фиг.5 - изображен поперечный разрез А-А мобильного шумоизолирующего экрана, установленного под днищем ТС при использовании в дорожных условиях;
фиг 6 и 7 - представлены диаграммы, иллюстрирующие эффективность мобильного шумоизолирующего экрана при измерении в ближнем поле структурного шума основного глушителя системы выпуска отработавших газов, в зависимости от оборотов двигателя и третьоктавный спектр на определенных оборотах двигателя.
Мобильный шумоизолирующий экран 1 состоит из каркаса в виде несущей штанги 2 с торцевыми креплениями 3 и смонтированной на штанге 2 многослойной панели 4, которая включает основу 5 и комбинацию плотно взаимно прилегающих слоев 6, выполненных из высокоэффективных звукопоглощающих и звукоизолирующих материалов. Слои 6 могут быть закреплены на жесткой основе 5 и между собой известным механическим или адгезионным способом. В свою очередь, каждое из по меньшей мере, двух торцевых креплений 3 содержит монтажный кронштейн 7 к которому с возможностью перемещения в вертикальном направлении на заданную высоту присоединен установочный элемент 8 с прижимной пластиной 9, удерживающий несущую штангу 2 на фланцах (не показаны) днища 10 исследуемого ТС 11. Высота вывешивания несущей штанги 2 мобильного шумоизолирующего экрана 1 под днищем 10 исследуемого ТС 11 и высота панели 4 выбирается в зависимости от величины дорожного просвета - клиренса. Заданное положение штанги 2 фиксируется крепежными элементами, выполненными в виде болтов 12 и гаек 13, при этом многослойная панель 4 смонтирована на каркасе с возможностью вращения относительно оси несущей штанги 2.
Работа устройства по предлагаемой полезной модели осуществляется следующим образом.
и
о
При проведении измерений СВОГ двигателя (не показан) исследуемого ТС 11, мобильный шумоизолирующий экран 1 устанавливается поперек ТС 11 на максимально возможном удалении от двигателя (не показан) и вращающихся передних колес 14 - в непосредственной близости от корпуса дополнительного 15 или основного 16 глушителя и/или за корпусом основного 16 глушителя. Установка экрана 1 производится после определения величины дорожного просвета ТС 11 в снаряженном состоянии. Предварительно, экран 1 размещают под днищем 10 ТС 11 в собранном состоянии с ослабленными крепежными элементами торцевых креплений 3. Установленная с распором на фланцах днища 10 исследуемого ТС 11 посредством монтажных кронштейнов 7 несущая штанга 2 удерживается с помощью установочного элемента 8 и прижимных пластин 9. Затем, за счет подвижности установочных элементов 8 относительно монтажных кронштейнов 7, путем перемещения в вертикальной плоскости выбирается такое положение, при котором мобильный шумоизолирующий экран 1 перекрывает все пространство дорожного просвета от днища 10 ТС 11 до пола или дорожного покрытия 17. С помощью крепежных элементов несущая штанга 2 окончательно фиксируется в выбранном положении. При проведении исследований в реальных условиях эксплуатации проверяется возможность вращения многослойной панели 4 относительно оси несущей штанги 2, которая обеспечивает, в том числе, беспрепятственное движение ТС 11 по дорожному покрытию за счет отклонения многослойной панели 4 от вертикального положения под действием сил ускорения ТС 11. Далее, напротив корпусов основного 16 и дополнительного 15 глушителей и/или вблизи среза выпускной трубы 18 устанавливаются измерительные микрофоны М, а перед мобильным шумоизолирующим экраном 1, со стороны моторного отсека 19, на максимальном удалении от источников фонового шума, устанавливается опорный микрофон М, сигнал с которого в дальнейшем используется для корректирования замеренных уровней структурного или газодинамического шума.
Как следует из результатов проведенных экспериментов, приведенных на фигурах 6 и 7, применение мобильного шумоизолирующего экрана позволяет значительно снизить уровень маскирующего шумового фона в том числе, непосредственно в точке измерений структурного шума основного глушителя, находящегося на значительном удалении от источников этого фонового излучения. Звукоизолирующий эффект экрана составил до 7 дБА по общему уровню шума и до 13 дБ - в среднечастотной зоне 250…5000 Гц, что, позволяет эффективно расширить динамический диапазон измерений шумозаглушающих характеристик исследуемых элементов СВОГ.
Совместное применение жесткого отражающего основания и звукопоглощающих слоев в составе экрана позволяет увеличить эффективность экранирования шумовых помех в среднечастотном и высокочастотном диапазонах звукового спектра с сохранением возможности установки экрана в любой необходимой для измерений позиции под днищем ТС. Мобильность предлагаемой конструкция обеспечивается простотой монтажа/демонтажа экрана за счет отсутствия необходимости использования специального инструмента и приспособлений, а так же возможностью хранения и перевозки экрана в разобранном виде на легковом автомобиле, например, при проведении испытаний на удаленных полигонах.
Разумеется, полезная модель не ограничивается описанным вариантом ее реализации, изображенном на прилагаемых фигурах. Остаются возможными изменения различных конструктивных элементов, либо их замена на технически эквивалентные, не выходящие по совокупности характеризующих их признаков за пределы объема притязаний настоящей полезной модели.