Шумозащитный экран
SOUND BARRIER

Изобретение относится к шумопонижающим конструкциям и, в частности, к шумоизоляционным экранным элементам, предназначенным для защиты селитебных территорий населенных пунктов от негативного шумового воздействия генерируемого транспортными средствами, энергетическим и промышленным оборудованием, устанавливаемым вдоль автомобильных и железных дорог, аэродромов, открытых участков линий метрополитена, вблизи испытательных полигонов, шумоактивных строительных и производственных площадок, или каких-либо других источников повышенного шумового излучения, квалифицируемых в качестве технических объектов, производящих негативное акустическое загрязнение окружающей среды. В этих случаях, негативному воздействию шумового излучения подвергаются как люди, так и животные, обитающие на селитебных территориях (лесных массивах, полях), прилегающих к отмеченным шумоактивным объектам вызывая, в том числе, нарушение процессов их спаривания и продуктивного размножения.
Ввиду того, что прямым функциональным назначением заявляемого технического устройства является защита селитебных территорий от негативного шумового загрязнения, то принято терминологическое название шумозащитный экран (далее - ШЗЭ). Такого типа техническое устройство, как правило, устанавливается на соответствующих фундаментных основаниях в непосредственной близости от источника (источников) шумового излучения и содержит силовые несущие элементы в виде вертикальных стоек и горизонтальных профилей, на которых монтируются плоские или изогнутые звукоизолирующие и звукопоглощающие панели, изготовленные из различных конструктивных материалов.
Описания некоторых типичных конструкций ШЗЭ, применяемых для уменьшения акустического загрязнения окружающей среды приведены, в частности, в работах [1,2].
[1] Шум на транспорте. Перевод с англ. К.Г. Бомштейна под редакцией В.Е. Тольского, Г.Н. Бутакова и Б.Н. Мельникова, Транспорт, 1995, 368 с.
[2] Тюрина Н.В. Расчет и проектирование акустических экранов. Материалы международной акустической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Е.Я. Юдина, 30 октября 2014 г. - под ред. А.И. Комкина. - Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, с. 289…304.
Согласно указанным описаниям, с приведенными в них схемах и фото, следует что они могут быть представлены как монолитными, так и сборно-разборными конструкциями, изготовленными из металлических (алюминия, нержавеющей стали, оцинкованной стали), армированных щепоцементных (дюрисол, велокс), деревянных (импрегированной древесины), полиметиметакрилата (ПММА). В состав конструкций ШЗЭ, наряду со звукоотражающими панельными элементами, могут быть включены звукопоглощающие панельные элементы, а также использованы различного типа светопрозрачные панели из поликарбонатного пластика, или выполнены разрывы - для устройства свободных проходов с контр-экранами - для их перекрытия, и/или применены открывающиеся звукоизолирующие двери, включены соответствующие несущие силовые и крепежные элементы, несущее основание ШЗЭ, декоративные элементы. Геометрическая форма ШЗЭ может быть представлена как плоскими вертикальными, так и Г-образными конструкциями, а также изогнутыми и парусообразными неплоскими формами. Наряду с требуемыми (заданными согласованными требованиями на проектирование) акустическими (шумопонижающими) характеристиками, конструкция ШЗЭ должна обладать приемлемыми (достаточными) долговечностными прочностными и жесткостными характеристиками, с тем чтобы выдерживать негативные воздействия климатических условий (атмосферных осадков, ветровой и снеговой нагрузок, сейсмических воздействий), обладать требуемой коррозионной стойкостью, огнестойкостью и эстетическим видом. Некоторые технические исполнения конструктивных элементов ШЗЭ, согласно источника [1], приведены на представленных фото на страницах 302…304 (рис. 13…17). Используемые расчетные схемы по определению акустических (шумопонижающих) характеристик типичных конструкций ШЗЭ, согласно цитируемого источника [2] приведены на стр. 291…294 (рис. 2…6). Основным и наиболее важным недостатком такого типа известных типичных технических решений является отсутствие эффективных звукопоглощающих элементов в составе структур ШЗЭ, не обеспечивающих приемлемо высокого необратимого диссипативного преобразования (рассеивания) энергии падающих низкочастотных звуковых волн в тепловую энергию. Во многих случаях именно существенная доля распространяемой низкочастотной звуковой энергии переизлучается (в отдельных случаях - усиливается) звукопрозрачными и/или динамически возбужденными составными конструктивными элементами ШЗЭ. В это же время, значительная доля звуковой энергии при этом свободно распространяется через верхнюю часть (верхнее ребро) ШЗЭ на близлежащие от ШЗЭ обитаемые (селитебные) территории. В наибольшей степени конструктивные недостатки известных технических устройств ШЗЭ проявляются именно в низкочастотном звуковом диапазоне эффективность поглощения энергии в котором, для известных типичных конструкций ШЗЭ, является достаточно низкой, а такого типа конструкции ШЗЭ - по-сути звукопрозрачными и малоэффективными.
Согласно информации источника [2], акустическая эффективность (шумопонижающая эффективность) ШЗЭ возрастает на 3 дБ с увеличением частоты звука на октаву (т.е. в 2 раза) и, соответственно, падает на 3 дБ - с уменьшением частоты звука на октаву (т.е. в 2 раза). При этом зависимость акустической эффективности от габаритной высоты ШЗЭ носит нелинейный характер. При увеличении высоты ШЗЭ от 1 м до 2 м - акустическая эффективность возрастает на 3дБ, с2 м до 3м - на 2 дБ, с 5 м до 6 м - на 1 дБ и, таким образом, существенно замедляется. Установка на лицевую поверхность ШЗЭ плосколистового слоя пористого звукопоглощающего материала с коэффициентом звукопоглощения 0,4…0,8 - позволяет увеличить акустическую эффективность ШЗЭ на 2…7 дБ. Г-образные конструкции ШЗЭ идентичной высоты и структуры материалов в сравнении с ШЗЭ плоской вертикальной конструкции обеспечивают дополнительное увеличение акустической эффективности до 3 дБ (см. [2]).
Из патента США на изобретение US 4007919 (опубликованного 15.02.1977), европейского патента на изобретение ЕР 0213521 (опубликованного 16.08.1986), патента Франции на изобретение FR 2780074 (опубликованного 19.06.1998), патента Германии на изобретение DE 10159160 (опубликованного 26.06.2003), международной заявки на изобретение WO 2007/120061 (опубликованной 25.01.2007) известно применение различных типов и технических исполнений такого типа экранирующих конструкций, квалифицируемых в виде заявленных шумоизолирующих, шумопоглощающих, шумоотражающих, акустических шумозащитных экранов - ШЗЭ.
Из патента Германии на изобретение DE 19804862 (опубликованного 08.10.1998), патента Германии на изобретение DE 10251506 (опубликованного 22.07.2004), европейского патента на изобретение ЕР 1031671 (опубликованного 30.08.2000), патента Великобритании на изобретение GB 2251256 (опубликованного 01.07.1992), патента США на изобретение US 5942736 (опубликованного 24.08.1999), известны типичные конструкции ШЗЭ, содержащие в своем составе вертикальные стойки и горизонтальные профили, тыльную звукоотражающую панель, изготовленную из плотного конструкционного материала и перфорированную сквозными отверстиями или соответствующим образом профилированную лицевую панель (например, зигзагообразного профиля или отгибов с щелевыми отверстиями перфорации), расположенную с заданным воздушным зазором относительно тыльной звукоотражающей панели. В результате, указанные конструктивные исполнения такого типа ШЗЭ образуют как звукоотражающие, так и резонаторные шумопонижающие конструкции, сформированные множествами образованных открытых резонаторных горлышек и замкнутых камер (акустических резонаторов Гельмгольца), позволяющих в определенной степени достигать настроенного на относительно узкий частотный диапазон поглощения энергии падающих звуковых волн. Узкополосный частотный диапазон звукопоглощения такого типа технических устройств является их существенным недостатком для вариантов необходимого широкополосного заглушения типичных широкополосных (характеризуемых широкой частотной полосой звукового излучения) источников - как это следует из [1]. Возможны также конструктивные варианты исполнения ШЗЭ с расположением в полости, образованной между двумя панелями (тыльной звукоотражающей и лицевой звукопрозрачной), семейств разногабаритных акустических резонаторных камер, каждая из которых обеспечивает отличающийся друг от друга настроенный шумопонижающий эффект, регистрируемый в отдельных отличающихся диапазонах частот звукового (шумового) спектра. Однако, такого типа указанные разновидности конструкций ШЗЭ по возможно реализуемым на практике габаритно-компоновочным причинам обладают недостаточно широкополосными по необходимому частотному диапазону эффектами поглощения звуковой энергии. В том числе, существуют весьма ограниченные возможности их расширения за счет практического использования незначительного числа такого типа отличающихся по частотной настройке узкополосных акустических резонаторных камер реализуемых небольших габаритов. В большинстве случаев, это не позволяет в достаточной степени снижать негативное шумовое излучение, в частности, от транспортных средств и/или шумоактивного промышленного и энергетического оборудования, генерируемого, в достаточно широком и, в первую очередь, выделяющимся в спектре, низкочастотном звуковом диапазоне, воспринимаемом человеческим ухом.
Для возможного расширения частотного диапазона эффективного заглушения звуковой энергии в описаниях патента Германии на изобретение DE 3012514 (опубликованного 08.10.1981), европейского патента на изобретение ЕР 1077446 (опубликованного 21.02.2001), заявки США на изобретение US 2003/0006090 (опубликованной 09.01.2003), международной заявки на изобретение WO 2007/140728 (опубликованной 13.12.2007), предлагаются к применению различные комбинированные конструкции ШЗЭ, в которых в полости образованной тыльной звукоотражающей панелью и лицевой звукопрозрачной (перфорированной) панелью, размещается монолитная плосколистовая звукопоглощающая панель, изготовленная преимущественно из пористого звукопоглощающего волокнистого материала на основе натуральных, синтетических или минеральных волокон. При этом, указанная звукопоглощающая панель может монтироваться на верхнем горизонтальном профиле экрана, с использованием соответствующих механических крепежных элементов, с последующим образованием заданного по величине воздушного зазора относительно лицевой звукопрозрачной и тыльной звукоотражающей панелей, что позволяет увеличить эффективность поглощения низкочастотного звука. Возможны также варианты беззазорного монтажа плосколистовых звукопоглощающих панелей на поверхности тыльной звукоотражающей панели с использованием липкого адгезионного клеевого покрытия. Для исключения возможного загрязнения и попадания в пористую структуру плосколистовой звукопоглощающей панели атмосферных осадков, мелких аморфных частиц, влаги, эксплуатационных жидкостей, ее лицевая поверхность (в отдельных случаях и торцевые поверхности) футеруется внешним защитным звукопрозрачным слоем газовлагонепроницаемой пленки или ткани.
Недостатком рассмотренных выше технических решений является, в первую очередь, недостаточно высокая акустическая (шумопонижающая) эффективность использования такого типа монолитной, однослойной, плосколистовой звукопоглощающей панели, в составе конструкций ШЗЭ. Это вызвано известными неудовлетворительными звукопоглощающими свойствами структур плосколистового панельного типа, характеризующихся выраженным скачкообразным изменением (резким рассогласованием) волнового сопротивления реализуемому физическому процессу распространения звуковых волн на разделительной границе плоскоповерхностного лицевого слоя плосколистовой звукопоглощающей панели и примыкающей к ней упругой воздушной среды. В результате, это вызывает соответствующий скачкообразный звукоотражающий и, соответственно, уменьшенный звукопоглощающий эффект, ухудшающий шумопонижающие качества ШЗЭ.
В патенте РФ на изобретение RU 2155252, опубликованном 27.08.2000, описана конструкция ШЗЭ, содержащего в своем составе несущие вертикальные стойки и горизонтальные профили, на которых смонтированы изолированные друг от друга шумопонижающие модули. Каждый из указанных шумопонижающих модулей содержит тыльную звукоотражающую панель, лицевую звукопрозрачную панель, перфорированную сквозными отверстиями, монолитную плосколистовую звукопоглощающую панель из волокнистого нетканого материала (минеральной ваты). При этом, монолитная плосколистовая звукопоглощающая панель монтируется на внутренней поверхности нижнего горизонтального профиля, полностью заполняя воздушный зазор между тыльной звукоотражающей и лицевой звукопрозрачной панелями. Для исключения структурного вибрационного возбуждения и вследствие этого возникающего переизлучения паразитной звуковой энергии в виде структурного звука, тыльная звукоотражающая и лицевая звукопрозрачная панели сообщаются с присоединенными элементами ШЗЭ посредством соответствующих вибродемпфирующих фиксаторов корытообразного поперечного сечения. Несмотря на то, что в указанном техническом решении в определенной степени решается проблема снижения структурного вибрационного возбуждения составных элементов ШЗЭ и последующего ослабления переизлучаемого ими паразитного структурного шума, в то же время недостаточно эффективными являются используемые акустические модули, с точки зрения поглощения средне- и высокочастотного шума, передающегося на ШЗЭ воздушным путем, от источника (источников) излучения звуковой энергии (источников шума). Это обусловлено как недостаточно высокой акустической (шумопонижающей) эффективностью используемой пористой структуры материала, представленной в виде монолитных плосколистовых звукопоглощающих панелей, так и ослаблением возможных реализаций повышения потенциалов более эффективного поглощения звуковой энергии, ввиду их нерационального размещения. Также в рассматриваемой конструкции технического устройства в недостаточной степени реализуются дифракционные диссипативные механизмы поглощения звуковой энергии, возникающие при распространении звуковых волн на границах свободных концевых периферичских частей (ребрах) шумопонижающих модулей (периметрическим краевым зонам тыльной звукоотражающей и монолитной плосколистовой звукопоглощающей панелей). Рассмотренное техническое решение характеризуется также относительно высокой стоимостью и неудовлетворительными экологическими показателями.
эл
зп
зп
В качестве прототипа выбран патент РФ на изобретение RU 2465390, опубликованный 27.10.2012, в котором описана конструкция ШЗЭ, содержащего в своем составе несущие элементы, выполненные в виде поперечных стоек и продольных профилей, шумопоглощающий элемент, расположенный с заданным воздушным зазором в полости между тыльной звукоотражающей панелью и перфорированной сквозными отверстиями лицевой звукопрозрачной панелью. Шумопоглощающий элемент содержит несущую основу листового перфорированного или сетчатого типа, закрепленную к горизонтальным профилям и/или основанию ШЗЭ механическими крепежными элементами, футерованную, по крайней мере, с одной из ее сторон, обособленными звукопоглощающими панелями. Обособленные звукопоглощающие панели представлены совокупностью дробленых фрагментов пористых волокнистых или вспененных открытоячеистых материалов, которые определенным образом поверхностно распределены и неподвижно закреплены на поверхности несущей основы, с образованием соответствующих воздушных зазоров между ними. Величина образуемого эквивалентного воздушного зазора между близлежащими торцевыми (граневыми) поверхностями обособленных звукопоглощающих панелей при этом не превышает , где S - площадь проекции на лицевую поверхность несущей основы меньшей по площади из близлежащих обособленных звукопоглощающих панелей, закрепленных на ней. При этом, ширина воздушного зазора, образованного между лицевыми поверхностями обособленных звукопоглощающих элементов и поверхностью лицевой перфорированной панели, лицевыми поверхностями обособленных звукопоглощающих элементов и поверхностью тыльной звукоотражающей панели находится в диапазоне z=2…20h, где h - толщина обособленных звукопоглощающих панелей, определяемая размерностью сечения перпендикулярного лицевой поверхности несущей основы. Со стороны размещения обособленных звукопоглощающих панелей поверхность шумопонижающего элемента футерована защитным слоем звукопрозрачной газовлагонепроницаемой пленки или ткани.
Технический результат, достигаемый указанным конструктивным решением, представленным в прототипе, заключается в повышении акустической (шумопонижающей) эффективности технического устройства, с возникающим эффектом ресурсосбережения, реализуемом за счет уменьшения расхода пористого вещества звукопоглощающих панелей, обеспечения снижения загрязнения окружающей среды за счет использования в качестве исходных звукопоглощающих веществ утилизируемых технологических отходов и брака производства, а также в виде продуктов рециклированной утилизационной переработки акустических материалов (деталей и узлов, изготовленных из акустических материалов), в частности, демонтированных из технических объектов, например, автомобилей завершивших свой жизненный цикл, обеспечивающих в конечном итоге снижение себестоимости изготовления конструкции такого типа ШЗЭ. Технический шумопонижающий результат в этих случаях достигается за счет создания физических условий для интенсификации процессов динамических деформаций образованного более податливого пористого скелета используемых в составе конструкции ШЗЭ малогабаритных дробленных фрагментированных структур пористых звукопоглощающих панелей от возникающего силового воздействия падающих на них звуковых волн, с сопутствующими необратимыми диссипативными рассеиваниями звуковой энергии. Также имеет место возникающее усиление краевого дифракционного диссипативного механизма поглощения энергии звуковых волн, реализуемого на свободных концевых периметрических частях структур отдельных обособленных фрагментированных пористых звукопоглощающих панелей. При этом увеличивается активная суммарная площадь внешнего слоя поверхности звукопоглощения такого типа поверхностно распределенных дробленых структур, за счет дополнительного включения в физический процесс звукопоглощения образованных многочисленных торцевых частей пористых звукопоглощающих панелей.
Недостатком технического решения, представленного в прототипе, является указанное применение в качестве звукопоглощающего вещества обособленных звукопоглощающих панелей изготовленных исключительно из пористых воздухопродуваемых звукопоглощающих материалов, при отсутствии в их составе плотных воздухонепродуваемых структур, также вынужденно в больших объемах подвергающихся утилизационному захоронению и/или энергетическому «экологически грязному» процессу сжигания. Помимо этого, в указанной плоскостной поверхностно распределенной, в виде образованного соответствующего слоя шумопонижающего элемента конструкции, в недостаточной степени используется возможность увеличения звукопоглощающей эффективности ШЗЭ, как это может быть, например, реализовано за счет их потенциально возможного объемного хаотичного распределения, характеризуемого образованием многочисленных протяженных разветвленных сообщающихся извилистых каналов, образуемых между хаотично многослойно размещенными с контактирующими гранями дроблеными звукопоглощающими элементами. Следует указать также на сложность осуществления технологического процесса изготовления такого типа шумопоглощающего элемента по прототипу, вызванному необходимостью соблюдения заданного пространственно-зазорного расположения каждой из отдельных звукопоглощающих панелей (дробленых звукопоглощающих элементов) относительно друг друга, как это отражено в описании и формуле рассмотренного изобретения (прототипа). Недостатком рассматриваемого технического устройства по прототипу может являться также отсутствие потенциальной возможности применения в составе конструкции ШЗЭ утилизируемых крупногабаритных корпусных деталей различных технических объектов, не требующих (требующих ограниченных) дополнительных технологических энергозатратных рециклированных переработок, к примеру, как это может быть отнесено к использованию имеющихся неразрушенных полостных емкостей корпусов с демонтированными крышками автомобильных аккумуляторных батарей (ААБ), изготовленных из полимерных материалов (преимущественно из полипропилена), уже завершивших свой жизненный цикл и подлежащих, в связи с этим утилизации (рециклированной утилизационной переработке, энергетической утилизации, захоронению в могильниках). Применение звукопрозрачных структур футерующего защитного слоя из газовлагонепроницаемого материала не позволяет обеспечивать поглощение его структурой энергии падающих вторичных звуковых волн и энергии звуковых волн, отраженных от тыльной звукоотражающей панели. Таким образом, не реализуются в полной мере потенциальные резервы увеличения шумопонижающей эффективности ШЗЭ, представленных в прототипе.
Как известно, большинство используемых способов раздельной сепарации составных компонентов ААБ, подлежащих утилизации базируются, в частности, на последовательных технологических процедурах предварительного разрушения их полимерных корпусов, с последующей реализацией технологий гидродинамической сепарации, использующей моечную камеру с форсунками, ситовибротранспортер, вращающиеся пильные диски, устройства разделения тяжелых и легких фракций (см. патент RU 2276622, дата приоритета 15.07.2003) или базирующихся на избирательном механическом дроблении корпусов ААБ, предварительно нагретых до температуры 35…50°С механическими ударными импульсами заданной частоты следования, просеивании дробленых фрагментов ААБ через сито заданных размеров ячеек, после чего осуществляется флотационное отделение неметаллических компонентов от металлических в водной суспензии плотностью в 1.1…2 раза большей плотности неметаллических компонентов (см. патент SU 272912, дата приоритета 11.11.1968). Один из известных утилизационных способов переработки ААБ включает этапы проведения технологической процедуры механического дробления корпусов на отдельные фрагменты, последующую габаритную сортировку дробленых частиц с помощью оригинального шнекового устройства (см. патент RU 2444096, дата приоритета 20.12.2007). Известен также способ, реализующий технологическую процедуру утилизации ААБ, путем операций их механического дробления, сушки и пневмосепарации на металлические и неметаллические фракции, с использованием соответствующего газообразного теплоносителя нагретого до температуры 150…200°С (см. патент SU 552650, дата приоритета 22.01.1976).
Наряду с осуществлением типичных технологических процессов дробления полимерных корпусов ААБ, при их раздельной сепарации на отдельные составные компоненты - свинцовосодержащий (цинкосодержащий) лом, электролитную жидкость и полимерный материал корпуса ААБ (полипропилен), раздельная сепарация компонентов ААБ может осуществляться технологической операцией срезания крышки корпуса ААБ соответствующим типом режущего инструмента с последующим демонтажом из полости корпуса ААБ металлических и жидкостных компонентов. Образованный таким образом корпус ААБ с демонтированной крышкой может рассматриваться в виде пригодного полуфабрикатного элемента утилизационной переработки ААБ, который может быть в дальнейшем использован уже в качестве составного конструктивного элемента заявляемого технического устройства ШЗЭ.
Технический результат, достигаемый реализацией заявляемого изобретения, по сравнению с прототипом, обеспечивает следующее:
- снижение загрязнения окружающей среды твердыми отходами, в том числе, и образующимися из непористых плотных структур полимерных материалов, исключая применение «экологически грязных» типичных технологий их термохимических преобразований, с получением гранулированных веществ, для их возможного вторичного рециклированного использования в структурах составных идентичного типа полимерных материалов в качестве вторичных дозированных добавок, и/или исключением процессов их экологически грязной и неэффективной энергетической утилизации путем сжигания, и/или их захоронения в могильниках в качестве неиспользованных твердых полимерных отходов;
- использование в конструкции заявляемого устройства ШЗЭ звукопоглощающих панелей, составленных из сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями уже имеющихся в наличии серийных (произведенных промышленностью) корпусов с демонтированными крышками ААБ, завершивших свой жизненный цикл и подлежащих, в связи с этим, утилизационной переработке;
- повышение акустической (шумопонижающей) эффективности заявленного технического устройства за счет увеличения звукопоглощения, реализуемого на дополнительно образующихся пористых поверхностях дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов и интенсификации возникающих граневых (реберных) дифракционных механизмов поглощения энергии падающих (распространяемых) звуковых волн, достигаемого путем объемного хаотичного распределения обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, с формированием между ними многочисленных протяженных разветвленных сообщающихся негладких извилистых каналов в составе пористой структуры дробленого звукопоглощающего вещества в составе таблетированных звукопоглотителей, помещенных в полостях сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа;
- повышение акустической (шумопонижающей) эффективности заявляемого технического устройства за счет дополнительного поглощения пористой структурой упругой звукопоглощающей мембраны высокочастотной энергии падающих (первичных) звуковых волн со стороны источника шума и отраженных (вторичных) звуковых волн от поверхности тыльной звукоотражающей панели, а также поглощения низкочастотной энергии звуковых волн - за счет реализации эффекта низкочастотного резонанса механических вязкоэластичных колебаний пористой упругой звукопоглощающей мембраны, осуществляемого с повышенными значениями амплитуд ее колебаний и, соответственно, увеличенными потерями энергии при осуществлении этих колебаний;
- повышения акустической (шумопонижающей) эффективности заявляемого технического устройства за счет реализации дополнительного поглощения звуковой энергии пористыми структурами обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, в составе сформированных отдельных конструктивных элементов таблетированных звукопоглотителей, в частности, в виде их боковых, и/или внутренних перемычек, и/или донных стенок, в том числе - при размещении последних с соответствующими величинами воздушных зазоров относительно противолежащих поверхностей донных стенок обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных корпусами ААБ с демонтированными крышками ААБ, а также за счет введения перфорации в отдельных элементах заявляемого технического устройства - боковых и донных стенках таблетированных звукопоглотителей, их внутренних перегородках в стенках корпусов ААБ, в стенке упругой звукопоглощающей мембраны;
- упрощение, в сравнении с прототипом, осуществления технологических процессов изготовления заявляемого устройства ШЗЭ, реализуемого за счет исключения (как это имеет место в прототипе) отдельных технологических операций вынужденного заданного поверхностного распределения и соответствующего закрепления, с обеспечением заданных величин воздушных зазоров между отдельными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими панелями, в составе сборного шумопоглощающего элемента;
- удешевление технического устройства ШЗЭ.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что в отличие от известного технического устройства ШЗЭ по прототипу, содержащего в своем составе фундаментное основание, несущее основание, поперечные стойки, продольные профили, тыльную звукоотражающую панель, лицевую звукопрозрачную панель, перфорированную сквозными отверстиями, звукопоглощающие панели в виде шумопоглощающего элемента, содержащего несущую основу листового перфорированного или сетчатого типа с закрепленными на ней звукопоглощающими панелями, представленными совокупностями дробленых фрагментов пористых волокнистых или вспененных открытоячеистых материалов, определенным образом распределенных и закрепленных на поверхности несущей основы, с образованием воздушных зазоров между ними - в заявляемой конструкции ШЗЭ звукопоглощающие панели выполняются в виде многоячеистых сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, завершивших свой жизненный цикл и подлежащих (подвергающихся), в связи с этим, утилизационной переработке. При этом обособленные корпусные модули контейнерного типа, представленные полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, смонтированы в отдельных ячейках несущей основы, представленной листовой или стержневой несущей матричной структурой, закрепленной к поперечным стойкам, и/или продольным профилям, и/или к основанию ШЗЭ. В полостных емкостях обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов ААБ, размещены обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, произведенные из звукопоглощающих пористых воздухопродуваемых волокнистых, и/или открытоячеистых вспененных, и/или непористых воздухонепродуваемых волокнистых и/или вспененных закрытоячеистых полимерных материалов, и/или плотных непористых полимерных материалов, представленных твердыми утилизируемыми отходами, подверженными рециклированной утилизационной переработке, сформированные с использованием соответствующих адгезионных веществ или несущих звукопрозрачных оболочек и/или звукопрозрачных армирующих элементов в таблетированные звукопоглотители. По периметрическим отбортовочным горловым частям полостных емкостей обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных корпусами с демонтированными крышками ААБ, беззазорно с использованием адгезионных связей, и/или механических соединений сопрягается поверхность стенки упругой звукопоглощающей мембраны. Штатные внутренние перегородки, содержащиеся в штатных конструкциях корпусов ААБ, при этом могут быть удалены, или оставлены с последующим их обрезанием и перфорированием. Формируемые таблетированные звукопоглотители преимущественно имеют форму параллелепипеда в виде единичной сплошной монолитной пористой структуры или нескольких отдельных сплошных монолитных пористых структур и могут содержать в своей монолитной пористой структуре (нескольких монолитных пористых структур) сквозные или тупиковые отверстия.
Составные части ШЗЭ, включающие фундаментное основание, цокольную часть, постаментную часть, поперечные стойки, продольные профили, верхнее и нижнее защитные ребра, несущее основание «в виде листовой или стержневой несущей матричной структуры, уплотнительные звукоизолирующие прокладки, упругие элементы несущего основания, механические и адгезионные соединения, тыльную звукоотражаюшую панель, лицевую звукопрозрачную панель, звукопоглощающие панели в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов ААБ, обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, сформированные в таблетированные звукопоглотители, упругая звукопоглощающая мембрана, образуют широкополосные по частотному составу устройства поглощения звуковой энергии. Используемые в составе конструкции ШЗЭ уплотнительные звукоизолирующие прокладки, по крайней мере, в отдельных сопрягаемых контактирующих с сопрягаемыми составными элементами ШЗЭ зонах могут быть также скреплены в монолитные структурные модульные элементы применяемыми теми или иными адгезионными соединениями (липкими клеевыми, термоактивными).
Используемые звукопрозрачные адгезионные соединения («технологические сшивки») составных частей, образующих звукопрозрачные и/или звукопоглощающие конструктивные элементы ШЗЭ, могут быть, в частности, представлены:
- множествами разнесенных тонких непрерывных линий или прерывистых строчек липкого клеевого вещества;
- термоплавкими перфорированными пленочными или волокнистыми тканевыми слоями термоактивных адгезивов (например, с использованием полипропиленовых волокон);
2
- сплошными липкими клеевыми слоями удельным поверхностным весом ≤100 г/м;
2
- сплошными слоями термоактивных термоплавких веществ, характеризуемых удельным поверхностным весом ≤50 г/м.
Основой используемых органических клеевых веществ служат главным образом синтетические олигомеры и полимеры (феноло-формальдегидные, эпоксидные, полиэфирные смолы, полиамиды, полиуретаны, кремний-органические полимеры, каучуки и др.), образующие клеевую пленку в результате затвердевания при охлаждении (термопластичные клеи), отверждении (термоактивные клеи) или вулканизации (резиновые клеи). Также могут быть использованы неорганические клеевые вещества, в частности, алюмофосфатные, керамические, силикатные, металлические.
ф
ф
-7
-4
3
3
Обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы образующие таблетированные звукопоглотители могут быть изготовлены из идентичных или различных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, характеризуемых идентичными или отличающимися физическими характеристиками, химическим составом, пористостью, количеством и сочетанием используемых типов структур пористых слоев в составе одно- и/или их многослойных комбинаций, идентичной или отличающейся геометрической формы и габаритных размеров, находящихся преимущественно в линейном размерном диапазоне 5…50 мм, имеющих объем каждого из обособленных дробленных звукопоглощающих элементов должен находиться в диапазоне значений V=1,2×(10…10) м, а плотность пористых структур сформированных ими таблетированных звукопоглотителей составлять ρ=10…800 кг/м. Обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы могут быть произведены преимущественно из твердых полимерных утилизируемых отходов, представленных преимущественно в виде технологически переработанных методом дробления пористых звукопоглощающих структур деталей, демонтированных с утилизируемых технических объектов, преимущественно деталей шумоизоляционных пакетов транспортных средств, завершивших свой жизненный цикл, и/или из технологических отходов и брака производства пористых звукопоглощающих материалов и деталей из них.
ф
ф
-7
3
-4
3
Заявляемый диапазон изменения значений объемов V, используемых обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, в составе «технологически сшитых» таблетированных звукопоглотителей, с одной стороны (нижнее значение предела равное 1,2×10 м), ограничивается, в основном, технологическими возможностями изготовления. С другой стороны (верхнее значение предела равное 1,2×10 м), - значения объемов V обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов ограничиваются, в основном, компоновочными соображениями и необходимостью достижения приемлемый акустической (звукопоглощающей) эффективности в составе технического устройства ШЗЭ.
В полостях указанных выше обособленных корпусных модулей контейнерного типа могут быть также размещены таблетированные звукопоглотители, содержащие вышеуказанные обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, изготовленные не только их пористых звукопоглощающих структур материалов, но и из плотных (непористых) полимерных воздухонепродуваемых материалов.
Пористые структуры таблетированных звукопоглотителей могут содержать сквозные или глухие тупиковые каналы (отверстия), выполненные в их донных и/или боковых стенках. Также таблетированные звукопоглотители могут быть помещены в полостях обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных корпусами ААБ с заданными величинами зазоров между их противолежащими поверхностями донных стенок.
Сквозные или глухие тупиковые каналы, выполненные в пористых структурах таблетированных звукопоглотителей могут иметь сечения круга, прямоугольника, треугольника, образуя при этом, соответствующей геометрии внутренние перегородки, которые также могут содержать отверстия перфорации. Для сообщения структурам таблетированных звукопоглотителей требуемых прочностных и жесткостных характеристик (каркасности) они могут дополнительно содержать соответствующего типа звукопрозрачные армирующие элементы внутреннего закладного или поверхностного футерующего типа (стержневые, пластинчато-перфорированные, сетчатые), выполненные из соответствующих полимерных или металлических материалов.
Обособленные корпусные модули контейнерного типа, представленные полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, завершивших свой жизненный цикл и подлежащих, в связи с этим, утилизационной переработке, могут быть закреплены в отдельных ячейках конструкции несущей основы с использованием соответствующих адгезионных веществ или механических крепежных элементов типа замковых соединений, дистанционных крепежных элементов, профилей, монтажных рамок.
Стенки обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, а также их внутренние перегородки могут быть дополнительно перфорированы по крайней мере в отдельных ограниченных зонах, с приданием этим перфорированным зонам свойств звукопрозрачности.
Штатные внутренние перегородки, содержащиеся в обособленных корпусных модулях контейнерного типа, могут быть полностью удалены или соответствующим образом доработаны - частично обрезаны, и/или частично перфорированы, для надлежащего обеспечения взаимного беспрепятственного сообщения воздушных полостей ограниченных этими перегородками (для исключения дробления воздушной полости указанными перегородками на несколько отдельных автономных замкнутых полостей, меньших габаритных размеров, с обеспечением беспрепятственного распространения между ними звуковых волн и исключения влияния на упруго-жесткостные характеристики воздушных полостей).
Сравнение научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках МКИ показывает, что совокупность существенных признаков заявленного технического решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое устройство ШЗЭ имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический результат, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.
Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Другие особенности и преимущества заявляемого изобретения станут понятны из чертежей и следующего детального описания устройства, где:
- на фиг. 1 представлен общий вид заявляемого устройства ШЗЭ, установленного в непосредственной близости от железнодорожных путей с проходящим шумогенерирующим железнодорожным составом;
- на фиг. 2 представлен общий вид заявляемого устройства ШЗЭ, установленного в непосредственной близости от автомобильной дороги с проходящими техническими объектами шумогенерирующего грузопассажирского автомобильного (легковые и грузовые автомобили) и общественного автомобильного (автобусы) транспорта;
- на фиг. 3 представлена схема поперечного сечения ШЗЭ с изогнутой верхней частью, установленного в непосредственной близости от автомобильной дороги с проходящими техническими объектами шумогенерирующего грузопассажирского автомобильного (легковые и грузовые автомобили) и общественного автомобильного (автобусы) транспорта, звукопоглощающие панели которого, выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, в которых размещены таблетированные звукопоглотители, сформированные обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами, изготовленными из идентичных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, горловые части полостных емкостей корпусов с демонтированными крышками ААБ которых перекрыты смонтированными смонтированной упругой звукопоглощающей мембраной и лицевой перфорированной панелью ШЗЭ;
- на фиг. 4 представлена схема поперечного сечения ШЗЭ с изогнутой верхней частью, установленного в непосредственной близости от автомобильной дороги с проходящими техническими объектами шумогенерирующего грузопассажирского автомобильного (легковые и грузовые автомобили) и общественного автомобильного (автобусы) транспорта, звукопоглощающие панели которого, выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, в каждой из полостных емкостей которых размещены таблетированные звукопоглотители, сформированные обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами различного типа отличающихся структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, горловые части полостных емкостей корпусов с демонтированными крышками ААБ которых перекрыты смонтированными упругой звукопоглощающей мембраной и лицевой перфорированной панелью ШЗЭ;
- на фиг. 5 представлена схема поперечного сечения ШЗЭ с изогнутой верхней частью, установленного в непосредственной близости от автомобильной дороги с проходящими техническими объектами шумогенерирующего грузопассажирского автомобильного (легковые и грузовые автомобили) и общественного автомобильного (автобусы) транспорта, звукопоглощающие панели которого, выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, боковые и донные стенки которых перфорированы; представленные полостные емкости корпусов с демонтированными крышками ААБ, в которых размещены таблетированные звукопоглотители, сформированные обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами, изготовленными из идентичных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, перекрыты смонтированными упругой звукопоглощающей мембраной и лицевой перфорированной панелью ШЗЭ;
- на фиг. 6 представлена схема поперечного сечения ШЗЭ с изогнутой верхней частью, установленного в непосредственной близости от автомобильной дороги с проходящими техническими объектами шумогенерирующего грузопассажирского автомобильного (легковые и грузовые автомобили) и общественного автомобильного (автобусы) транспорта, звукопоглощающие панели которого, выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, размещенных по обе стороны тыльной звукоотражающей панели, представлены полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, в которых размещены таблетированные звукопоглотители со сквозными каналами, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, изготовленные из идентичных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, горловые части полостных емкостей корпусов ААБ с демонтированными крышками ААБ перекрыты смонтированными упругой звукопоглощающей мембраной и лицевой перфорированной панелью ШЗЭ;
- на фиг. 7 схема поперечного сечения ШЗЭ вертикальной прямолинейной формы, установленного в непосредственной близости от автомобильной дороги с проходящими техническими объектами шумогенерирующего грузопассажирского автомобильного (легковые и грузовые автомобили) и общественного автомобильного (автобусы) транспорта, звукопоглощающие панели которого, выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, в которых размещены таблетированные звукопоглотители с тупиковыми каналами, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, изготовленные из идентичных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, горловые части полостных емкостей корпусов ААБ с демонтированными крышками ААБ перекрыты смонтированными упругой звукопоглощающей мембраной и лицевой перфорированной панелью ШЗЭ;
- на фиг. 8 представлена схема поперечного сечения ШЗЭ вертикальной прямолинейной формы, установленного в непосредственной близости от автомобильной дороги с проходящими техническими объектами шумогенерирующего грузопассажирского автомобильного (легковые и грузовые автомобили) и общественного автомобильного (автобусы) транспорта, звукопоглощающие панели которого выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, боковые и донные стенки которых перфорированы, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, в которых размещены таблетированные звукопоглотители с тупиковыми каналами, содержащие дозированные смеси обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов идентичных или отличающихся типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, горловые части полостных емкостей корпусов ААБ с демонтированными крышками ААБ перекрыты смонтированными упругой звукопоглощающей мембраной и лицевой перфорированной панелью ШЗЭ;
- на фиг. 9 схема поперечного сечения ШЗЭ вертикальной прямолинейной формы, установленного в непосредственной близости от автомобильной дороги с проходящими техническими объектами шумогенерирующего грузопассажирского автомобильного (легковые и грузовые автомобили) и общественного автомобильного (автобусы) транспорта, звукопоглощающие панели которого, выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, боковые и донные стенки которых перфорированы, а представленные полостные емкости корпусов с демонтированными крышками ААБ, в которых размещены таблетированные звукопоглотители с тупиковыми каналами, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, изготовленные из идентичных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, горловые части полостных емкостей корпусов ААБ с демонтированными крышками ААБ перекрыты смонтированными упругой звукопоглощающей мембраной и лицевой перфорированной панелью ШЗЭ;
- на фиг. 10 схема поперечного сечения ШЗЭ вертикальной прямолинейной формы, установленного в непосредственной близости от автомобильной дороги с проходящими техническими объектами шумогенерирующего грузопассажирского автомобильного (легковые и грузовые автомобили) и общественного автомобильного (автобусы) транспорта, звукопоглощающие панели которого, выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, внешние стенки которых содержат отверстия перфорации, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, в которых размещены обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, изготовленные из идентичных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, сформированные в таблетированные звукопоглотители со сквозными каналами, каждая из полостных емкостей корпусов с демонтированными крышками ААБ перекрыта отдельной обособленной упругой звукопоглощающей мембраной и лицевой перфорированной панелью ШЗЭ;
- на фиг. 11 представлена схема поперечного сечения ШЗЭ с изогнутой верхней частью и постаментной частью ШЗЭ, установленного в непосредственной близости от автомобильной дороги с проходящими техническими объектами шумогенерирующего грузопассажирского автомобильного (легковые и грузовые автомобили) и общественного автомобильного (автобусы) транспорта, звукопоглощающие панели которого выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, в которых размещены таблетированные звукопоглотители со сквозными и тупиковыми каналами, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, изготовленные из идентичных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, горловые части полостных емкостей корпусов с демонтированными крышками ААБ перекрыты смонтированными упругой звукопоглощающей мембраной и лицевой перфорированной панелью;
- на фиг. 12 представлена схема поперечного сечения ШЗЭ с изогнутой верхней частью, постаментной частью ШЗЭ, установленного в непосредственной близости от автомобильной дороги с проходящими техническими объектами шумогенерирующего грузопассажирского автомобильного (легковые и грузовые автомобили) и общественного автомобильного (автобусы) транспорта, звукопоглощающие панели которого выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, в которых размещены таблетированные звукопоглотители с образованием воздушных зазоров между их донными стенками и донными стенками обособленных корпусных модулей контейнерного типа, и содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, изготовленные из идентичных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, которые перекрыты упругой звукопоглощающей мембраной и лицевой перфорированной панелью;
- на фиг. 13 представлена схема поперечного сечения ШЗЭ с изогнутой верхней частью и постаментной частью ШЗЭ, установленного в непосредственной близости от автомобильной дороги с проходящими техническими объектами шумогенерирующего грузопассажирского автомобильного (легковые и грузовые автомобили) и общественного автомобильного (автобусы) транспорта, звукопоглощающие панели выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, внешние стенки корпусов которых перфорированы и в которых размещены таблетированные звукопоглотители, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, изготовленные из идентичных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, горловые части полостных емкостей корпусов с демонтированными крышками ААБ перекрыты смонтированными упругой звукопоглощающей мембраной и лицевой перфорированной панелью;
- на фиг. 14 представлена схема поперечного сечения ШЗЭ с изогнутой верхней частью, установленного в непосредственной близости от автомобильной дороги с проходящими техническими объектами шумогенерирующего грузопассажирского автомобильного (легковые и грузовые автомобили) и общественного автомобильного (автобусы) транспорта, звукопоглощающие панели выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, в которых размещены таблетированные звукопоглотители, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, изготовленные из идентичных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, горловые части полостных емкостей корпусов с демонтированными крышками ААБ перекрыты упругой звукопоглощающей мембраной и лицевой перфорированной панелью, при этом в верхней части ШЗЭ смонтирована светопрозрачная панель;
- на фиг. 15 представлена схема поперечного сечения ШЗЭ с изогнутой верхней частью, установленного в непосредственной близости от автомобильной дороги с проходящими техническими объектами шумогенерирующего грузопассажирского автомобильного (легковые и грузовые автомобили) и общественного автомобильного (автобусы) транспорта, звукопоглощающие панели выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, в которых размещены таблетированные звукопоглотители, в вариантах отсутствия и наличия воздушных зазоров между их донными стенками и донными стенками обособленных корпусных модулей контейнерного типа, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, изготовленные из идентичных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, которые перекрыты упругой звукопоглощающей мембраной и лицевой перфорированной панелью, при этом в верхней пространственной зоне ШЗЭ смонтирована светопрозрачная панель;
- на фиг. 16 представлена схема поперечного сечения ШЗЭ с изогнутой верхней частью, установленного в непосредственной близости от автомобильной дороги с проходящими техническими объектами шумогенерирующего грузопассажирского автомобильного (легковые и грузовые автомобили) и общественного автомобильного (автобусы) транспорта, звукопоглощающие панели выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, внешние стенки корпусов (донные и боковые) которых перфорированы, а представленные полостные емкости корпусов с демонтированными крышками ААБ, в которых размещены таблетированные звукопоглотители, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, изготовленные из идентичных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, горловые части полостных емкостей корпусов с демонтированными крышками ААБ перекрыты смонтированными упругой звукопоглощающей мембраной и лицевой перфорированной панелью, при этом в верхней пространственной зоне ШЗЭ смонтирована светопрозрачная панель;
- на фиг. 17 представлена схема поперечного сечения ШЗЭ с изогнутой верхней частью, установленного в непосредственной близости от автомобильной дороги с проходящими техническими объектами шумогенерирующего грузопассажирского автомобильного (легковые и грузовые автомобили) и общественного автомобильного (автобусы) транспорта, звукопоглощающие панели которого расположены в верхней и нижней пространственных зонах ШЗЭ и выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, в которых размещены таблетированные звукопоглотители со сквозными каналами, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, изготовленные из идентичных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, горловые части полостных емкостей корпусов с демонтированными крышками ААБ перекрыты смонтированными упругой звукопоглощающей мембраной и лицевой перфорированной панелью, при этом в средней пространственной зоне ШЗЭ смонтирована светопрозрачная панель;
- на фиг. 18 представлена схема фрагмента устройства ШЗЭ, звукопоглощающие панели которого имеют габаритные размеры B×L×H и представлены сблокированными полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, в объемных полостях которых размещены таблетированные звукопоглотители, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, а горловые части корпусных модулей контейнерного типа перекрыты смонтированными на них отдельными (автономными) упругими звукопоглощающими мембранами перфорированных конструкций;
- на фиг. 19 представлена схема фрагмента устройства ШЗЭ, звукопоглощающие панели которого имеют габаритные размеры B×L×H и представлены сблокированными полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, в объемных полостях которых размещены таблетированные звукопоглотители, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, а горловые части корпусных модулей контейнерного типа перекрыты смонтированной интегральный монолитной крупногабаритной упругой звукопоглощающей мембраной перфорированной конструкции;
- на фиг. 20 представлена схема фрагмента устройства ШЗЭ, звукопоглощающие панели которого имеют габаритные размеры B×L×H и представлены сблокированными полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, смонтированными с образованием узкощелевых воздушных зазоров между противолежащими поверхностями боковых стенок полостных емкостей в отдельных ячейках несущей основы, представленной стержневой несущей матричной структурой, закрепленной к стенке тыльной звукоотражающей панели, звукопоглощающие панели которого выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа с открытыми горловыми частями, в объемных полостях которых размещены таблетированные звукопоглотители, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, при этом упругая звукопоглощающая мембрана и лицевая перфорированная панель - не смонтированы (не показаны);
- на фиг. 21 представлена схема фрагмента устройства ШЗЭ, звукопоглощающие панели которого имеют габаритные размеры B×L×H и представлены сблокированными полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, смонтированными в отдельных ячейках несущей основы, представленной стержневой несущей матричной структурой, закрепленной к тыльной звукоотражающей панели, звукопоглощающие панели которого выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа с открытыми горловыми частями, в объемных полостях которых размещены таблетированные звукопоглотители, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, при этом упругая звукопоглощающая мембрана и лицевая перфорированная панель - не смонтированы (не показаны), на внешних торцевых поверхностях обособленных корпусных модулей контейнерного типа дополнительно установлены уплотнительные звукоизолирующие прокладки;
- на фиг. 22 представлена схема фрагмента устройства ШЗЭ, звукопоглощающие панели которого имеют габаритные размеры B×L×H и представлены сблокированными полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, смонтированными с образованием узкощелевых воздушных зазоров между противолежащими поверхностями боковых стенок полостных емкостей в отдельных ячейках несущей основы, представленной сочетанием листовой и стержневой несущих матричных структур, закрепленных к стенке тыльной звукоотражающей панели, звукопоглощающие панели которого выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, в объемных полостях которых размещены таблетированные звукопоглотители, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, при этом упругая звукопоглощающая мембрана и лицевая перфорированная панель - не смонтированы (не показаны);
- на фиг. 23 представлена схема фрагмента устройства ШЗЭ, звукопоглощающие панели которого имеют габаритные размеры B×L×H и представлены сблокированными полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, смонтированными с образованием узкощелевых воздушных зазоров между противолежащими поверхностями боковых стенок полостных емкостей в отдельных ячейках несущей основы, представленной стержневой несущей матричной структурой, закрепленной к стенке тыльной звукоотражающей панели, звукопоглощающие панели которого выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, с открытыми горловыми частями, образующие семейства сблокированных идентичного типа обособленных корпусных модулей, чередующихся в шахматном порядке, включающие таблетированные звукопоглотители, содержащие отличающиеся обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, изготовленные из различных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, при этом упругая звукопоглощающая мембрана и лицевая перфорированная панель - не смонтированы (не показаны);
- на фиг. 24 представлена схема фрагмента устройства ШЗЭ, звукопоглощающие панели которого имеют габаритные размеры B×L×H и представлены сблокированными полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, смонтированными в отдельных ячейках несущей основы, представленной стержневой несущей матричной структурой, закрепленной к стенке тыльной звукоотражающей панели, звукопоглощающие панели которого выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, образующие чередующиеся вертикальными рядами семейства сблокированных идентичного типа обособленных корпусных модулей, включающие таблетированные звукопоглотители, содержащие отличающиеся обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, изготовленные из различных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, при этом упругая звукопоглощающая мембрана и лицевая перфорированная панель - не смонтированы (не показаны);
- на фиг. 25 представлена схема фрагмента устройства ШЗЭ, звукопоглощающие панели которого имеют габаритные размеры B×L×H и представлены сблокированными полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, смонтированными с образованием узкощелевых воздушных зазоров между противолежащими поверхностями боковых стенок полостных емкостей в отдельных ячейках несущей основы, представленной стержневой несущей матричной структурой, закрепленной к стенке тыльной звукоотражающей панели, звукопоглощающие панели которого выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, с открытыми горловыми частями, включающие таблетированные звукопоглотители, содержащие отличающиеся обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы из различных типов структур и марок утилизируемых звукопоглощающих материалов, при этом упругая звукопоглощающая мембрана и лицевая перфорированная панель - не смонтированы (не показаны);
- на фиг. 26 представлена схема фрагмента устройства ШЗЭ, звукопоглощающие панели которого имеют габаритные размеры B×L×H и представлены полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, смонтированных в отдельных ячейках несущей основы, звукопоглощающие панели которого выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, в которых размещены таблетированные звукопоглотители, содержащие отличающиеся обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, при этом горловые части полостных емкостей корпусов с демонтированными крышками ААБ перекрыты интегральной монолитной крупногабаритной упругой звукопоглощающей мембраной неперфорированной конструкции;
- на фиг. 27 представлена схема обособленного корпусного модуля контейнерного типа, представленного полостной емкостью корпуса с демонтированной крышкой ААБ, содержащего штатные внутренние разделительные перегородки, внешние боковые стенки которого перфорированы по всей поверхности;
- на фиг. 28 представлена схема обособленного корпусного модуля контейнерного типа, представленного полостной емкостью корпуса с демонтированной крышкой ААБ, содержащего штатные внутренние разделительные перегородки, на ограниченных зонах внешних стенок которого выполнены отверстия перфорации;
- на фиг. 29 представлена схема фрагмента устройства ШЗЭ с его поперечным сечением, звукопоглощающие панели которого имеют габаритные размеры B×L×H и выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, смонтированных с образованием узкощелевых воздушных зазоров между противолежащими поверхностями боковых стенок полостных емкостей в отдельных ячейках несущей основы, представленной стержневой несущей матричной структурой, закрепленной к стенке тыльной звукоотражающей панели, звукопоглощающие панели представлены полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ и открытыми горловыми частями, в которых размещены таблетированные звукопоглотители со сквозными каналами, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, упругая звукопоглощающая мембрана и лицевая перфорированная панель - не смонтированы (не показаны), на внешних торцевых поверхностях обособленных корпусных модулей контейнерного типа - дополнительно смонтированы уплотнительные звукоизолирующие прокладки;
- на фиг. 30 представлена схема фрагмента устройства ШЗЭ с поперечным его сечением, звукопоглощающие панели которого имеют габаритные размеры B×L×H и представлены полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ и открытыми горловыми частями, смонтированных в отдельных ячейках несущей основы, представленной стержневой несущей матричной структурой, закрепленной к стенке тыльной звукоотражающей панели с использованием механических крепежных элементов, звукопоглощающие панели которого выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ и открытыми горловыми частями, в которых размещены таблетированные звукопоглотители, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, упругая звукопоглощающая мембрана и лицевая перфорированная панель - не смонтированы (не показаны), на внешних торцевых поверхностях обособленных корпусных модулей контейнерного типа дополнительно смонтированы уплотнительные звукоизолирующие прокладки;
- на фиг. 31 представлена схема фрагмента устройства ШЗЭ с поперечным его сечением, звукопоглощающие панели которого имеют габаритные размеры B×L×H и представлены полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, смонтированными в отдельных ячейках несущей основы, представленной листовой несущей матричной структурой, упругие элементы крепления которой оборудованы удерживающими зацепами клиновидной формы, закрепленными к стенке тыльной звукоотражающей панели, в которых размещены таблетированные звукопоглотители с тупиковыми каналами, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, упругая звукопоглощающая мембрана и лицевая перфорированная панель - не смонтированы (не показаны);
- на фиг. 32 представлена схема фрагмента устройства ШЗЭ с его поперечным сечением, звукопоглощающие панели которого, выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа габаритными размерами В×L×Н, установленных по обе стороны стенки тыльной звукоотражающей панели, которые представлены полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ и открытыми горловыми частями, смонтированы в отдельных ячейках несущей основы, представленной листовой несущей матричной структурой, в полостных емкостях корпусов с демонтированными крышками ААБ размещены таблетированные звукопоглотители с тупиковыми каналами, содержащие обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, упругая звукопоглощающая мембрана и лицевая перфорированная панель -не смонтированы (не показаны);
- на фиг. 33 представлена схема фрагмента отдельных составных элементов ШЗЭ, звукопоглощающие панели которого, выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, при этом несущая основа ШЗЭ представлена коробчатой листовой матричной несущей структурой, содержащей соответствующее количество ячеек для размещения в них, с образованием узкощелевых воздушных зазоров между противолежащими поверхностями боковых стенок полостных емкостей корпусов ААБ, упругая звукопоглощающая мембрана и лицевая перфорированная панель - не смонтированы (не показаны);
- на фиг. 34 представлена схема конструктивного варианта исполнения несущей основы, выполненной из комбинированных сочетаний стержневой и листовой (коробчатого типа) несущих матричных структур, обеспечивающих заданные величины узкощелевых воздушных зазоров, образуемых между противолежащими внешними боковыми стенками обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных корпусами ААБ;
- на фиг. 35 представлена схема конструктивного варианта исполнения несущей основы, выполненной из листовой коробчатого типа несущей матричной структуры, внешние периферийные стенки наружных ячеек которой выполнены перфорированными;
- на фиг. 36 представлена схема конструктивного варианта исполнения несущей основы, выполненной из листовой (коробчатого типа) перфорированной несущей матричной структуры;
- на фиг. 37 представлена схема фрагмента устройства ШЗЭ, звукопоглощающие панели которого, выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа габаритными размерами B×L×H и смонтированы в отдельных ячейках несущей основы, представленной листовой несущей матричной структурой, закрепленной к стенке тыльной звукоотражающей панели, звукопоглощающие панели представлены полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, в которых размещены обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, горловые части которых перекрыты интегральной монолитной крупногабаритной упругой звукопоглощающей мембраной, перфорированной сквозными отверстиями в зонах размещения горловых частей полостных емкостей корпусов с демонтированными крышками ААБ;
- на фиг. 38 представлены схемы продольного и поперечного сечений конструктивного варианта исполнения единичного корпусного модуля контейнерного типа, представленного полостной емкостью корпуса с демонтированной крышкой ААБ, с размещенным в ней составным из трех частей таблетированным звукопоглотителем с тремя сквозными каналами, образованным обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами, каждая из которых содержит по три сквозных канала и закладной армирующий элемент, по периметрической отбортовочной части проема горловой части полостной емкости, с использованием соответствующего адгезионного вещества, беззазорно сопрягается упругая звукопоглощающая мембрана перфорированной конструкции;
- на фиг. 39 представлены схемы продольного и поперечного сечений конструктивного варианта исполнения единичного корпусного модуля контейнерного типа, представленного полостной емкостью корпуса с демонтированной крышкой ААБ, с размещенным в ней таблетированным звукопоглотителем с крупногабаритным тупиковым каналом, и содержащим звукопрозрачный закладной армирующий элемент, пористая структура таблетированного звукопоглотителя образована обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами; по периметрической отбортовочной части проема горловой части полостной емкости, с использованием соответствующего адгезионного вещества, беззазорно сопрягается упругая звукопоглощающая мембрана перфорированной конструкции;
- на фиг. 40 представлены схемы продольного и поперечного сечений конструктивного варианта исполнения единичного корпусного модуля контейнерного типа, представленного полостной емкостью корпуса с демонтированной крышкой ААБ, с размещенным в ней таблетированным звукопоглотителем составной конструкции с девятью соосными сквозными каналами идентичной формы, пористая структура таблетированного звукопоглотителя образована обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами, по периметрической отбортовочной части проема горловой части полостной емкости, с использованием соответствующего адгезионного вещества, беззазорно сопрягается упругая звукопоглощающая мембрана перфорированной конструкции;
- на фиг. 41 представлены схемы продольного и поперечного сечений конструктивного варианта исполнения единичного корпусного модуля контейнерного типа, представленного полостной емкостью корпуса с демонтированной крышкой ААБ, с размещенным в ней таблетированным звукопоглотителем составной (из трех частей) конструкции с пятью соосными сквозными каналами отличающейся геометрической формы; пористая структура таблетированного звукопоглотителя образована обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами, по периметрической отбортовочной части проема горловой части полостной емкости, с использованием соответствующего адгезионного вещества, беззазорно сопрягается упругая звукопоглощающая мембрана выпуклой геометрической формы и монолитной неперфорированной конструкции;
- на фиг. 42 представлены схемы продольного и поперечного сечений конструктивного варианта исполнения единичного корпусного модуля контейнерного типа, представленного полостной емкостью корпуса с демонтированной крышкой ААБ, с размещенными в ней тонкостенным таблетированным звукопоглотителем, футерующим донную и боковые стенки корпусного модуля контейнерного типа; пористая структура таблетированного звукопоглотителя образована обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами, содержит звукопрозрачный закладной армирующий элемент, по периметрической отбортовочной части проема горловой части полостной емкости, с использованием соответствующего адгезионного вещества, беззазорно сопрягается упругая звукопоглощающая мембрана монолитной неперфорированной конструкции;
- на фиг. 43 представлены схемы продольного и поперечного сечений конструктивного варианта исполнения единичного корпусного модуля контейнерного типа, представленного полостной емкостью корпуса с демонтированной крышкой ААБ, с размещенным в ней тонкостенным таблетированным звукопоглотителем, донная стенка которого размещена с образованием заданной величины воздушного зазора относительно противолежащей поверхности донной стенки обособленного корпусного модуля контейнерного типа; таблетированный звукопоглотитель образован обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами и содержит 25 сквозных каналов в его донной стенке; по периметрической отбортовочной части проема горловой части полостной емкости, с использованием соответствующего адгезионного вещества, беззазорно сопрягается упругая звукопоглощающая мембрана перфорированной конструкции;
- на фиг. 44 представлена схема сечения конструктивного исполнения корпусных модулей контейнерного типа, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ и перекрытых отдельными (автономными) упругими звукопоглощающими мембранами, с размещенными в них (полостных емкостях) таблетированными звукопоглотителями, сформированными обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами, по периметрическим отбортовочным частям проемов горловых частей полостных емкостей которых сопрягаются упругие звукопоглощающие мембраны; корпусные модули контейнерного типа закреплены в ячейках с образованием узкощелевых воздушных зазоров между противолежащими поверхностями боковых стенок полостных емкостей корпусов ААБ с демонтированными крышками ААБ и несущей основы, представленной листовой несущей матричной структурой которая, в свою очередь, с использованием соответствующих механических крепежных элементов, закреплена на поверхности стенки тыльной звукоотражающей панели;
- на фиг. 45 представлена схема конструктивного исполнения фрагмента ШЗЭ, звукопоглощающие панели которого выполнены в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа, закрепленных в ячейках несущей основы в виде листовой несущей матричной структуры, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, горловые части которых перекрыты упругими звукопоглощающими мембранами перфорированных конструкций; ограниченные части боковых стенок корпусных модулей контейнерного типа, представленные корпусами с демонтированными крышками ААБ, в зонах их горловых частей - выполнены перфорированными;
- на фиг. 46 представлены экспериментальные результаты определения оценочного акустического показателя «эквивалентная площадь звукопоглощения» на примере исследованных макетных испытательных образцов 42 корпусных модулей контейнерного типа, сопрягаемых своими тыльными поверхностями с установочной поверхностью пола 41 измерительной (исследовательской) реверберационной камеры «Кабина Альфа», которая может рассматриваться (моделироваться) в качестве тыльной звукоотражающей панели ШЗЭ:
2
пер-лиц
структурный состав А макетного испытательного образца 42 - содержит пористое звукопоглощающее вещество, образованное в результате фрагментированного дробления монолитного плосколистового образца открытоячеистого пенополиуретана габаритными размерами 1000×1200 мм (1,2 м), для последующего образования из него малогабаритных фрагментов, соответствующих описанию и формуле изобретения, заполняющих замкнутую полость используемого моделируемого макетного испытательного образца контейнерного типа, образованную ограничительными стенками плотного звукоотражающего листового полимерного материала толщиной 2,5 мм, сопрягаемых с установочной поверхностью пола 41 измерительной (исследовательской) реверберационной камеры «Кабина Альфа» перекрытого в верхней горловой части лицевой звукопрозрачной панелью 11, перфорированной отверстиями 19 с k=0,25, изготовленной из аналогичного типа полимерного конструкционного материала;
пер-стн
пер-лиц
2
структурный состав Б макетного испытательного образца 42 - содержит преобразованное из структурного состава А пористого дробленого звукопоглощающего вещества 40, образованное малогабаритными обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами 9, выполненными в рамках габаритных ограничений указанных в описании и формуле заявки на изобретение, заполняющих замкнутые полости обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных корпусами ААБ 6 с демонтированными крышками ААБ в составе макетного испытательного образца контейнерного типа 42, с установленными узкощелевыми воздушными зазорами 32 между противолежащими поверхностями боковых стенок 50 полостных емкостей обособленных корпусных модулей контейнерного типа представленных корпусами ААБ 6 с демонтированными крышками ААБ; число полостных емкостей контейнерного типа, представленных корпусами ААБ 6 с демонтированными крышками ААБ составляет 30 шт; боковые стенки 50 корпусов ААБ - полностью (равномерно по всей поверхности) перфорированы и характеризуются коэффициентом перфорации k=0,25; их горловые части 30 перекрыты закрепленной на них интегральной монолитной крупногабаритной упругой звукопоглощающей мембраной 22 неперфорированной конструкции, изготовленной из плосколистового спрессованного цельноформованного волокнистого звукопоглощающего материала, толщиной стенки 5 мм и удельным поверхностным весом 2,1 кг/м; установленная сверху лицевая звукопрозрачная панель 11 перфорирована отверстиями 19 и характеризуется коэффициентом перфорации k=0,25;
пер-стн
пер-мб
пер-лиц
2
структурный состав В макетного испытательного образца 42 - содержит преобразованное из структурного состава А пористого звукопоглощающего вещества 40, образованное малогабаритными обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами 9, выполненными в рамках габаритных ограничений указанных в описании и формуле заявки на изобретение, заполняющих замкнутые полости обособленных корпусных модулей контейнерного типа, представленных корпусами ААБ 6 с демонтированными крышками ААБ в составе макетного испытательного образца контейнерного типа 42, с установленными узкощелевыми воздушными зазорами 32 между противолежащими поверхностями боковых стенок 50 полостных емкостей обособленных корпусных модулей контейнерного типа представленных корпусами ААБ 6 с демонтированными крышками ААБ; число полостных емкостей контейнерного типа, представленных корпусами ААБ 6 с демонтированными крышками ААБ составляет 30 шт; боковые стенки 50 корпусов ААБ - полностью (по всей их поверхности) перфорированы и характеризуются коэффициентом перфорации k=0,25; их горловые части 30 перекрыты закрепленной на них интегральной монолитной крупногабаритной упругой звукопоглощающей мембраной 22, стенки которой перфорированы сквозными отверстиями с коэффициентом перфорации k=0,07; упругая звукопоглощающая мембрана изготовлена из плосколистового спрессованного цельноформованного волокнистого звукопоглощающего материала аналогичного варианту макетного испытательного образца 42 структурного состава Б, толщиной стенки 5 мм и удельным поверхностным весом 2,1 кг/м; установленная лицевая звукопрозрачная панель 11 перфорирована отверстиями 19 и характеризуется коэффициентом перфорации k=0,25 (аналогично варианту структурного макетного испытательного образца 42 состава Б);
На представленных в заявке фигурах приняты следующие обозначения:
1 - ШЗЭ;
2 - источник шумового излучения (движущееся автотранспортное средство, железнодорожный состав и т.п.);
3 - поперечные стойки ШЗЭ 1 (на фигурах не представлены);
4 - продольные профили ШЗЭ 1 (на фигурах не представлены);
5 - тыльная звукоотражающая панель ШЗЭ 1;
6 - обособленные корпусные модули контейнерного типа, представленные корпусами ААБ с демонтированными крышками ААБ;
7 - несущая основа ШЗЭ 1, представленная листовой и/или стержневой несущей матричной структурой;
8 - несущее основание ШЗЭ 1, включающее поперечные стойки 3 и продольные профили 4 (на фигурах позиция не представлена);
9 - обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы;
10 - звукопоглощающие панели ШЗЭ 1 (содержат в своем составе элементы 6, 7, 9, 14, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 30, 31, 32, 37, 38, 44, 45, 46, 47, 48, 49);
11 - лицевая звукопрозрачная панель, перфорированная отверстиями 19;
12 - верхнее защитное ребро ШЗЭ 1;
13 - нижнее защитное ребро ШЗЭ 1;
14 - адгезионное вещество;
15 - механическое соединение;
16 - уплотнительные звукоизолирующие прокладки;
17 - штатные внутренние разделительные перегородки обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6;
18 - отверстия перфорации, выполненные в штатных внутренних разделительных перегородках 17 обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, представленных корпусами ААБ (на фигурах не представлены);
19 - отверстия перфорации лицевой звукопрозрачной панели 11;
20 - элементы крепления обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, представленных корпусами ААБ;
21 - упругие элементы несущей основы 7 ШЗЭ 1, содержащие удерживающие зацепы;
22 - упругая звукопоглощающая мембрана;
23 - внешние боковые 50 и донные 31 стенки обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, представленных корпусами ААБ;
24 - железнодорожные пути;
25 - дорожное покрытие;
26 - фундаментное основание ШЗЭ 1;
27 - светопрозрачная панель;
28 - монтажная рама для крепления светопрозрачной панели 27;
29 - отверстия перфорации, выполненные в стенках несущей основы 7, представленной листовой матричной структурой;
30 - горловая часть корпусного модуля контейнерного типа 6 представленного корпусом с демонтированной крышкой ААБ;
31 - донная стенка обособленного корпусного модуля контейнерного типа, представленного корпусами ААБ с демонтированными крышками ААБ;
32 - узкощелевые воздушные зазоры, образованные между внешними стенками 23 обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, представленных корпусами ААБ;
33 - цокольная часть ШЗЭ 1;
34 - постаментная часть ШЗЭ 1;
35 - отверстия перфорации, выполненные во внешних стенках 23 (31, 50) обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, представленных корпусами ААБ;
36 - отверстия перфорации, выполненные в упругой звукопоглощающей мембране 22;
37 - таблетированные звукопоглотители, установленные в полостных емкостях обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6;
38 - сквозные 51 или тупиковые 52 каналы, выполненные в таблетированном звукопоглотителе 37;
39 - стенки макетного испытательного образца, устанавливаемого на пол измерительной (исследовательской) установки «Кабина Альфа» (поз. 37);
40 - звукопоглощающее вещество, представленным дробленым пористым звукопоглощающим веществом плосколистовой пористой звукопоглощающей панели, примененное в составе макетного испытательного образца 42;
41 - установочная поверхность пола измерительной (исследовательской) реверберационной камеры «Кабина Альфа»;
42 - макетный испытательный образец;
43 - звукопоглощающее вещество, представленное обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами 9 в составе макетного испытательного образца 42;
44 - боковая стенка таблетированного звукопоглотителя 37;
45 - донная стенка таблетированного звукопоглотителя 37;
46 - внутренние перегородки таблетированного звукопоглотителя 37;
47 - армирующий элемент таблетированного звукопоглотителя 37;
48 - отверстия перфорации стенок таблетированного звукопоглотителя 37;
49 - заданный воздушный зазор, образующийся между противолежащими поверхностями донной стенки таблетированного звукопоглотителя 37 и донной стенки 31 обособленного корпусного модуля контейнерного типа 6, представленного корпусом ААБ с демонтированной крышкой ААБ;
50 - боковые стенки обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, представленных полостными емкостями корпусов ААБ с демонтированными крышками ААБ;
51 - сквозные каналы таблетированного звукопоглотителя 37;
52 - тупиковые каналы таблетированного звукопоглотителя 37;
53 - несущая звукопрозрачная оболочка;
пер-лиц
k - коэффициент перфорации лицевой звукопрозрачной панели 11;
пер-стн
k - коэффициент перфорации стенки корпусного модуля контейнерного типа 6;
пер-мб
k - коэффициент перфорации упругой звукопоглощающей мембраны 22;
пер-лмс
k - коэффициент перфорации стенок несущей основы 7, представленной листовой матричной структурой;
пер-тз
k - коэффициент перфорации стенок и/или внутренних перегородок таблетированного звукопоглотителя 37.
Термины, использованные в тексте описания заявки на изобретение приведены ниже (выделены курсивом).
n
r
2
Звукопоглощение - физический процесс необратимого диссипативного перехода волновой колебательной механической (газодинамической, гидравлической) энергии, распространяемой в упругой среде в виде звуковой волны, в тепловую энергию. Оценивается в условных единицах коэффициентом звукопоглощения (нормальным - α и/или реверберационным - α), и/или эквивалентной площадью звукопоглощения (А), в м.
Звукоизоляция. Термин «звукоизоляция» употребляется для обозначения трех технических (физических) характеристик и относится непосредственно к самой акустической (шумопонижающей) конструкции, к комплексному физическому процессу поглощения и отражения звуковых волн акустической конструкцией и к количественной оценке изменения (ослабления) передачи акустического излучения (численного изменения параметров физического процесса энергетической передачи акустического излучения), вносимого используемой акустической конструкцией. Является мерой изоляции звука экранной перегородкой, стеной или панелью, выраженной в дБ.
Перфорированное отверстие (отверстия перфорации) - одно или несколько сквозных отверстий заданной (как правило - идентичной) геометрической формы и габаритных размеров (заданной площади проходного сечения), расположенных друг относительно друга и/или относительно другого близко расположенного конструктивного элемента детали (узла) на заданном расстоянии. Перфорация - от латинского perforate - пробиваю, прокалываю - технологический процесс выполнения сквозных отверстий заданных размеров, расположенных соответствующим образом в структуре стенки изготавливаемой детали (узла).
Коэффициент перфорации - отношение суммарной площади отверстий перфорации к общей площади лицевой поверхности стенки (структуры детали) которая была подвергнута процедуре перфорирования (до момента ее перфорирования).
Звукопрозрачностъ - физическое свойство конструкций или отдельных элементов конструкций (пластин, оболочек, пленок) пропускать звуковую волну без существенного ослабления ее энергии (без наличия существенного процесса ее отражения в направлении противоположном распространению от источника излучения и/или без существенного ее поглощения). Количественно звукопрозрачностъ характеризуется коэффициентом прохождения звука. Конструкция считается звукопрозрачной если вносимое ею ослабление передачи звуковой энергии не превышает 10%.
Дифракция звука - физическое свойство, характеризующее отклонение поведения распространения звука от законов геометрической акустики, обусловленное волновой природой распространения звука, в частности, вызывающее явление загибания распространяемых звуковых волн в область звуковой тени позади огибаемого звукоотражающего препятствия по габаритам большего в сравнении с длиной распространяемой звуковой волны.
r
2
Эквивалентная площадь звукопоглощения - оценочный технический параметр звукопоглощающих свойств плосколистовых образцов материалов или полномасштабных неплоских объемных шумопоглощающих деталей, определяемый в условиях воздействия на них диффузного звукового поля, который сопоставляется с соответствующей эквивалентной площадью абстрактной плоской звукопоглощающей поверхности, обладающей 100% поглощением звуковой энергии. Реверберационный коэффициент звукопоглощения α=1,0 усл.ед. количественно оценивается в м площади плосколистового образца, обладающего 100% поглощением звуковой энергии.
Установка лабораторно-стендовая «Кабина Альфа» - малогабаритная реверберационная камера, предназначенная для определения оценочного параметра «реверберационный коэффициент звукопоглощения» и «эквивалентная площадь звукопоглощения» образцов плосколистовых звукопоглощающих материалов или полномасштабных крупногабаритных формованных деталей (обивок, панелей) в имитационных условиях воздействия на них диффузного звукового поля.
Заявляемое устройство ШЗЭ 1 содержит фундаментное основание 26, цокольную часть 33, несущее основание 8 в виде поперечных стоек 3, продольных профилей 4, тыльную звукоотражающую панель 5, звукопоглощающие панели 10, выполненные в виде сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, представленных полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ и смонтированными на их горловых частях 30 упругими звукопоглощающими мембранами 22, лицевыми звукопрозрачными панелями 11, содержащими отверстия перфорации 19. Полостные емкости заполнены пористым звукопоглощающим веществом в виде обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9, сформированных с использованием соответствующих адгезионных веществ и/или несущих звукопрозрачных оболочек 53 в таблетированные звукопоглотители 37. Образованные обособленные корпусные модули контейнерного типа 6, представленные полостными емкостями корпусов ААБ с демонтированными крышками ААБ, смонтированы в отдельных ячейках несущей основы 7, представленной листовой или стержневой несущей матричной структурой, закрепленной к поперечным стойкам 3, и/или продольным профилям 4, и/или тыльной звукоотражающей панели 5, и/или несущему основанию 8 ШЗЭ 1. Образованные звукопрозрачными адгезионными соединениями используемых адгезионных веществ 14 контактирующих между собой граней и ребер обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9 и/или несущими звукопрозрачными оболочками 53, таблетированные звукопоглотители 37 могут дополнительно содержать сквозные 51 или тупиковые 52 отверстия 38, выполненные в боковых 44 и/или донных 45 стенках и/или внутренних перегородках 46. Обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы 9 производятся преимущественно из утилизируемых звукопоглощающих пористых воздухопродуваемых волокнистых, и/или открытоячеистых вспененных звукопоглощающих материалов, с возможной дополняющей дозировкой в их состав не превышающий 30% общего объема структуры материала таблетированного звукопоглотителя 37 обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9, выполненных из непористых плотных воздухонепродуваемых волокнистых материалов, вспененных закрытоячеистых полимерных материалов, и/или других типов плотных непористых полимерных материалов, также преимущественно представленных твердыми утилизируемыми отходами, подвергаемыми вынужденной рециклированной утилизационной переработке.
Верхнее защитное ребро 12 и нижнее защитное ребро 13 ШЗЭ 1 могут соединяться с сопрягаемыми контактирующими частями составных элементов ШЗЭ 1 - несущего основания 8, поперечных стоек 3, продольных профилей 4, тыльной звукоотражающей панели 5, уплотнительных звукоизолирующих прокладок 16, лицевой звукопрозрачной панели 11, упругой звукопоглощающей мембраны 22 с использованием соответствующих механических соединений 15 и/или адгезионными веществами 14, обеспечивая выполнение заданных несущих, прочностных, жесткостных и эстетических функций ШЗЭ 1.
В составе конструкции устройства ШЗЭ 1, могут также использоваться соответствующие уплотнительные звукоизолирующие прокладки 16, упругие элементы 21 несущей основы 7, светопрозрачные панели 27 и монтажные рамы 28 для их закрепления, обеспечивающие конструкции устройства ШЗЭ 1 выполнение необходимых многофункциональных требований (характеристик) в отношении акустики (шумозаглушения), надежности, долговечности и эстетического дизайна ШЗЭ 1.
Обособленные корпусные модули контейнерного типа 6, могут быть представлены идентичными или отличающимися по габаритам полостными емкостями с демонтированными крышками серийных корпусов ААБ, выполненными из различных конструкционных материалов (преимущественно - из полипропилена).
Тыльная звукоотражающая панель 5 ШЗЭ 1 может закрепляться как на несущем основании 8, в составе продольных 4 и поперечных 3 профилей, так и сопрягаться (закрепляться) с несущей основой 7, представленной листовой или стержневой несущей матричной структурой.
Верхнее защитное ребро 12 и нижнее защитное ребро 13 ШЗЭ 1 может иметь сечение П-образной формы, сообщая дополнительный герметизирующий эффект сопрягаемым элементам конструкции ШЗЭ 1, обеспечивая сопутствующее дополнительное закрепление верхних и нижних торцевых частей обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6.
Входящие в состав конструкции ШЗЭ 1 упругие элементы 21 несущей основы 7 наделены многофункциональными свойствами. В частности:
- обеспечивают упругое закрепление и надежное удержание обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, представленных корпусами ААБ с демонтированными крышками ААБ;
- обеспечивают уменьшение эффекта отражения звуковых волн от поверхностей ШЗЭ 1 (благодаря клиновидной форме зацепов), способствуя более эффективной реализации физического процесса звукопоглощения;
- обеспечивают выполнение функции экранирующих элементов («козырьков»), защищающих присоединенные элементы ШЗЭ 1 от негативных атмосферных воздействий.
Для исключения возможного дробления воздушного объема полости корпусного модуля контейнерного типа 6, представленного серийным утилизируемым корпусом ААБ с демонтированной крышкой ААБ, и улучшения шумозаглушающих свойств таблетированных звукопоглотителей 37, содержащихся в полости корпуса ААБ, штатные внутренние разделительные перегородки 17 могут быть соответствующим образом удалены или укорочены, и/или в них могут быть дополнительно выполнены отверстия перфорации 18.
ф
ф
ф
ф
-7
-4
3
3
-7
3
-4
3
Обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы 9, образующие базовое пористое звукопоглощающее вещество в составе таблетированных звукопоглотителей 37, размещенные в полостных емкостях обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, по своим габаритным показателям должны находиться в линейном размерном диапазоне 5…50 мм. При этом, объем каждого из обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9 должен находиться в диапазоне значений V=1,2×(10…10) м. Плотность сформированной дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами 9 пористой структуры таблетированных звукопоглотителей 37 должна находиться в диапазоне ρ=10…800 кг/м. Заявляемый диапазон изменения значений объемов V используемых обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9, с одной стороны (нижнее значение предела равное 1,2×10 м), ограничивается, в основном, технологическими возможностями изготовления таблетированных звукопоглотителей 37. С другой стороны, верхнее предельное значение объемов V обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9, равное 1,2×10 м, определяется, в основном, необходимостью достижения приемлемый акустической (звукопоглощающей) эффективности.
Обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы 9, могут быть представлены, преимущественно, в виде полуфабрикатных продуктов вторичной рециклированной утилизационной переработки твердых технологических отходов, и/или технологического брака производства пористых волокнистых, вспененных открытоячеистых звукопоглощающих материалов, и/или деталей из звукопоглощающих материалов, и/или изготовлены из соответствующих материалов деталей и узлов, отобранных для проведения вторичной рециклированной утилизационной переработки пакетов шумоизоляции разнообразных технических объектов, преимущественно демонтированных из состава автотранспортных средств, завершивших свой жизненный цикл и подлежащих, в связи с этим, процессам утилизации, и/или отобранных из аналогичного типа деталей и узлов утилизируемых штатных шумопонижающих пакетов, применяемых в других типах шумоактивных средств транспорта, агрегатах и системах энергетических установок, различных строительных объектах. Обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы 9 также могут быть произведены из исходного «нового» полуфабрикатного сырья, преимущественно плосколистового, представленного в виде монолитных листов или рулонов звукопоглощающих материалов, предназначенных для последующего технологического фрагментированного дробления. Обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы 9 могут быть представлены также в виде смесей, задаваемых в определенных пропорциях дозированных сочетаний обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9, полученных как из рециклированных утилизированных материалов и деталей, в составе которой находится определенное количество обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9, так и изготовленных из исходного «нового», преимущественно, из монолитного плосколистового полуфабрикатного сырья производства типичных пористых звукопоглощающих материалов.
В состав пористого звукопоглощающего вещества таблетированного звукопоглотителя 37, состоящего из обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9, изготовленных из пористых воздухопродуваемых структур материалов, может быть дополнительно введено определенное количество обособленных дробленых фрагментированных элементов, изготовленных из плотных непористых воздухонепродуваемых материалов, занимающих не более 30% объема сформированной ими дробленой пористой структуры таблетированных звукопоглотителей 37. Обособленные дробленые фрагментированные элементы 9 из плотных непористых воздухонепродуваемых структур, могут быть изготовлены, к примеру, из производственно-технологических отходов и брака производства материалов и изделий из резины, каучука, поливинилхлорида, полипропилена, полиэтилена (вспененного полиэтилена), полистирола и другого типа полимерных материалов и изделий (в т.ч. завершивших свой жизненный цикл).
Таблетированные звукопоглотители 37, помещенные в полостных емкостях обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, могут быть представлены как единичными монолитными пористыми звукопоглощающими структурами, сформированными «адгезионными технологическими сшивками» используемым адгезионным веществом 14 контактирующих между собой граней и ребер обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9, так и составными частями (состоящими из нескольких монолитных пористых звукопоглощающих структур) монолитными пористыми звукопоглощающими структурами, помещенными в указанные полостные емкости обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, представленных корпусами ААБ с демонтированными крышками ААБ. При этом, составные части таблетированного звукопоглотителя 37 могут размещаться в указанных емкостях как в свободном контактирующем состоянии без взаимной адгезионной связи противолежащих контактирующих поверхностей пористых звукопоглощающих структур отдельных составных элементов, так и с введенными взаимными звукопрозрачными адгезионными связями используемых адгезионных веществ 14 (см. фиг. 29…32, 38, 40, 41, 44). Составная конструктивно-технологическая концепция исполнения таблетированного звукопоглотителя 37 применяется, преимущественно, при вариантах необходимой компоновки его составных частей отличающихся друг от друга своим структурным составом используемых обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9, для преднамеренного сообщения заданных звукопоглощающих характеристик применяемым звукопоглощающим панелям 10 в составе ШЗЭ 1. Кроме вариантов конструктивно-технологического исполнения таблетированного звукопоглотителя 37, в виде нескольких составных пористых монолитных частей, помещенных в пустотелую полость обособленного корпусного модуля контейнерного типа 6, представленного корпусом ААБ с демонтированной крышкой ААБ и с демонтированными штатными внутренними разделительными перегородками 17 корпусов ААБ, на фиг. 27, 28 представлены варианты конструктивно-технологического исполнения таблетированного
звукопоглотителя 37, в виде нескольких составных пористых монолитных частей, помещенных в отдельных секциях корпуса ААБ, содержащего штатные внутренние разделительные перегородки 17 с укороченной высотой, как содержащие отверстия перфорации 18, так и в исполнении без отверстий перфорации.
2
пер-мб
rev
Используемые упругие звукопоглощающие мембраны 22 могут быть изготовлены в виде цельноформованных конструкций из спрессованного волокнистого звукопоглощающего материала на основе натуральных (растительных - хлопковых, шелковых, джутовых, сизальных, льняных, конопляных и других, или волокон животного происхождения), синтетических волокон (акриловых, полиэстеровых, полиоксадиазольных, полиимидных, углеродных, арамидных, полипропиленовых, нейлоновых и других) или минеральных волокон (базальтовых, керамических, стеклянных). Толщина стенки упругой звукопоглощающей мембраны находится в диапазоне 3…40 мм, удельный поверхностный вес ее пористой структуры составляет 0,5…6 кг/м. Стенки упругой звукопоглощающей мембраны 22 могут быть дополнительно перфорированы сквозными отверстиями перфорации 36, характеризуемых коэффициентом перфорации k≥0,05. Реверберационный коэффициент звукопоглощения α материала упругой звукопоглощающей мембраны 22 в частотном диапазоне 500…8000 Гц при этом находится в диапазоне значений 0,40…0,99. Внешним контурам упругой звукопоглощающей мембраны 22 может быть придана геометрическая плосколистовая форма или в виде выпуклой формы усеченных геометрических фигур типа пирамиды, призмы, сегмента сферы, конуса.
пер-лиц
Лицевая звукопрозрачная панель 11 и/или тыльная звукоотражающая панель 5 - могут быть изготовлены из соответствующих плотных конструкционных материалов, например, из металлических (алюминия, нержавеющей стали, оцинкованной стали). Тыльная звукоотражающая панель 5 может быть также изготовлена из армированных щепоцементных (дюрисол, велокс), деревянных (импрегированной древесины), полиметиметакрилата (ПММА). Отверстия перфорации 19 лицевой звукопрозрачной панели 11 могут быть выполнены круглыми или в виде наклонных щелевых просечек, а коэффициент перфорации, характеризующий степень ее звукопрозрачности, должен составлять k≥0,25. Отверстия перфорации 18, выполненные в штатных внутренних перегородках обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, отверстия перфорации 29, выполненные в стенках несущей основы 7, представленной листовой матричной структурой, отверстия перфорации 38, выполненные во внешних стенках 23 обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6 - преимущественно выполняются круглой геометрической формы, как наиболее технологичной и характеризуются значениями коэффициентов перфорации стенок равным или превышающим значение 0,25.
пер-стн
Внешние стенки 23 (донные стенки - 31, боковые стенки - 50) корпусных модулей контейнерного типа 6, представленные полостными емкостями корпусов с демонтированными крышками ААБ, могут быть выполнены полностью или частично перфорированными. В этом случае, коэффициент перфорации поверхностей стенок 23 (31, 50) должен составлять k≥0,25, что тем самым обеспечивает достаточную степень их звукопрозрачности, а также интенсифицирует механизм диссипативного рассеивания звуковой энергии при ее распространении через указанные отверстия перфорации 35.
пер-лиц
пер-лмс
пер-тз
Аналогичным образом, сообщение ограничительным стенкам конструктивных элементов свойств звукопрозрачности, и/или диссипативного демпфирования механических колебаний и/или дифракционного рассеивания распространяемых звуковых волн путем их соответствующего перфорирования, относится и к отверстиям перфорации 19, 29 и 48 выполняемых в конструктивных элементах 7, 11, 44, 45, 46 ШЗЭ 1, для которых значение коэффициента перфорации принимается k≥0,25; k≥0,25; k≥0,05.
Близлежащие по месторасположению сблокированные обособленные корпусные модули контейнерного типа 6 при необходимости (по требованиям технического задания на проектирование) могут содержать смонтированные на их внешних торцевых поверхностях боковых стенок 50 соответствующего типоразмера герметизирующие элементы типа уплотнительных звукоизолирующих прокладок 16, изготовленных из плотных полимерных материалов (резины, полиамида, поливинилхлорида). Обособленные корпусные модули контейнерного типа 6 могут быть смонтированы в отдельных ячейках несущей основы с образованием узкощелевых воздушных зазоров 32, образуемых между противолежащими поверхностями их боковых стенок 50.
2
2
-3
Внешние поверхности таблетированного звукопоглотителя 37 могут быть дополнительно помещены в несущие звукопрозрачные оболочки 53, представленные звукопрозрачным защитным слоем пленочного, тканевого или нетканого полотна представленного, например, полиэстеровой алюминизированной, уретановой, поливинилхлоридной или звукопрозрачными типами нетканых материалов типа «малифлиз», «филтс». При этом толщина звукопрозрачного пленочного материала составляет 0,025…0,1 мм, а ее удельный поверхностный вес - 20…70 гр/м. Толщина слоя нетканого полотна находится в диапазоне 0,025…0,25 мм, удельный поверхностный вес - 20…300 гр/м, а его удельное сопротивление продуванию воздушным потоком - 20… 50 Н×с×м. Использование указанных типов защитных звукопрозрачных слоев несущих звукопрозрачных оболочек 53 позволяет сохранять звукопоглощающие свойства сопрягаемых с ними пористых дробленых структур таблетированных звукопоглотителей 37, исключать попадание в их пористые структуры пыли, влаги, аморфных частиц, не допускать (замедлять) биологическое разложение структурных частиц материала с возможным появлением неприятных запахов.
Тыльная сторона донной стенки 45 таблетированного звукопоглотителя 37 может быть расположена с заданной величиной воздушного зазора 49 относительно внутренней стороны донной стенки 31 обособленного корпусного модуля контейнерного типа 6.
Внутри пористой дробленой структуры таблетированного звукопоглотителя 37 может быть дополнительно смонтирован закладной армирующий элемент 47, представленный в виде сетчатой или стержневой или пластинчато-перфорированной структуры, изготовленный из соответствующих видов конструкционных металлических (сталь, алюминий) или полимерных материалов типа полиамида, полипропилена, полиэтилена, поливинилхлорида или аналогичного типа целевого применения конструкционного материала,
Могут быть также использованы составные, состоящие из нескольких адгезионно сопряженных отдельных частей, сформированных в монолитные пористые структуры из отличающихся по структурному и габаритному составу обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9 таблетированных звукопоглотителей 37, как это представлено на фиг. 29, 30, 31, 32. Также, составные конструктивно-технологические вариантные исполнения таблетированных звукопоглотителей 37 в виде отдельных обособленных монолитных частей могут свободно помещаться в полости обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6 без введения дополнительных адгезионных связей между их сопрягаемыми противолежащими поверхностями, как это представлено, в частности, на фиг. 38, 40, 41, 44.
В процессах эксплуатации шумогенерирующих транспортных средств, как и другого различного типа шумоактивного технологического и/или производственного оборудования, размещенного вблизи автострад, или на территориях жилой застройки и прилегающих открытых территориях, генерируется и распространяется паразитная звуковая энергия, загрязняющая окружающую среду, которая квалифицируется внешним шумом шумогенерирующих технических объектов. При использовании заявляемого технического устройства, представленного ШЗЭ 1, размещаемого в непосредственной близости от источника (семейства источников) шумового излучения 2 (например, автотранспортных средств, железнодорожного состава и др.), излучаемые им (ими) звуковые волны, распространяясь в полусферическом открытом пространстве окружающей среды (ограниченное земной поверхностью, отражающей звуковые волны), падают на составные заграждающие элементы ШЗЭ 1, частично отражаются от них в обратном направлении их прямого распространения, поглощаются пористыми упругими звукопоглощающими мембранами 22, а частично проникают в звукопоглощающие пористые диссипативные структуры составных элементов ШЗЭ 1, находящиеся в полостях обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, а частично огибают составные заграждающие элементы верхней части ШЗЭ 1, распространяясь на селитебные территории, располагаемые за тыльной стороной ШЗЭ 1. Прошедшие прямые (проникающие внутрь составных пористых звукопоглощающих структур ШЗЭ 1) и отражаемые от составных элементов (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 16, 22) ШЗЭ 1, распространяемые звуковые волны, падают на их лицевые поверхности и проникают в их составные пористые звукопоглощающие структуры. В частности, они проникают и распространяются в полостях сблокированных обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, заполненных звукопоглощающим веществом, представленным обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами 9, сформированными в монолитные пористые звукопоглощающие структуры, с использованием адгезионных веществ 14 и/или несущих звукопрозрачных оболочек 53, в образуемые таблетированные звукопоглотители 37, а также частично отражаются от них, распространяясь в противоположном направлении, с формированием того или иного результирующего шумопонижающего (звукоизолирующего, звукопоглощающего) эффекта. Энергия звуковых волн, прошедших и распространяющихся в полостях обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, проникающих и распространяющихся как непосредственно в пористых структурах обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9 таблетированных звукопоглотителей 37, так и в поверхностных зонах сообщающихся протяженных извилистых межграневых (межреберных) воздушных каналов, образованных между адгезионно скрепленными зазорно контактируемыми гранями (ребрами) обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9 таблетированных звукопоглотителей 37, дополнительно поглощается за счет ее необратимого диссипативного (с соответствующими энергетическими потерями) преобразования (рассеивания) в механическую работу и теплоту, расходуемую как на динамические деформации их пористых скелетов, так и на реализацию диссипативного процесса внутриканального вязкоэластичного трения. Непоглощенная звукопоглощающими панелями 10 часть звуковой энергии отражаемая от плотных (жестких) звукоотражающих поверхностей составных элементов ШЗЭ 1, в частности, от поверхности стенки тыльной звукоотражающей панели 5, распространяется в направлении рассматриваемого источника шумового излучения 2. В конечном результате, в прилегающие к ШЗЭ 1 селитебные территории (находящиеся за его тыльной стороной), распространяется уже существенно ослабленная звуковая энергия (обеспечивается, тем самым, уменьшение уровня транспортного шума на селитебной территории беспокоящего население).
В заявляемом техническом устройстве ШЗЭ 1, реализуются условия и механизмы эффективного повышения (интенсификации) поглощения звуковой энергии и соответствующего уменьшения уровня внешнего шума транспортных потоков, движущихся на селитебных территориях. Переменное звуковое давление распространяемых звуковых волн в воздушной среде, падающих и проходящих (проникающих) через структуру лицевой звукопрозрачной панели 11, перфорированной отверстиями 19, оказывает соответствующее переменное силовое воздействие на составные элементы звукопоглощающей панели 10, в частности, на упругие звукопоглощающие мембраны 22, вынуждая совершать их изгибные механические колебания с учетом их собственных жесткостных, габаритно-геометрических, массовых (удельной поверхностной массы), демпфирующих (пористость, извилистость пор, сопротивление продуванию воздушным потоком, внутреннее трение материала пористой структуры) характеристик, в том числе и определяемых динамическими жесткостями замкнутых упругих воздушных полостей, образованных обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6 с полостными емкостями корпусов ААБ с демонтированными крышками ААБ, перекрытых смонтированными упругими звукопоглощающими мембранами 22. В этих случаях имеют место собственные низкочастотные механические резонансы упругих звукопоглощающих мембран 22, осуществляемые с высокими значениями амплитуд их колебаний и, соответственно, возникающими увеличенными диссипативными потерями энергии этих колебаний (увеличенной производимой «работой»). Рассмотренный динамический (виброакустический) процесс характеризуется, в связи с этим, не только эффективным поглощением высокочастотной звуковой энергии, определяемой пористой структурой материала упругой звукопоглощающей мембраны 22, но и низкочастотной звуковой энергии, формируемой ей низкочастотным механическим резонансом. Вследствие этого, применение такого типа упругой звукопоглощающей мембраны 22, в составе шумозаглушающего устройства ШЗЭ 1 позволяет увеличить шумопонижающую эффективность заявляемого ШЗЭ 1 как в низко-, так и средне- и высокочастотных диапазонах генерируемых источников шумового излучения 2. Применение хаотично распределенных обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9, сформированных в монолитные пористые дробленые структуры таблетированных звукопоглотителей 37, установленных в полостных емкостях обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, обеспечивает многократное расширение активной (воспринимающей падающие на них звуковые волны) площади поверхности используемого дробленого звукопоглощающего вещества, представленного в виде обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9 (в сопоставлении с их типично используемым на практике монолитным недробленом вариантом). Звуковые волны, во время их прохождения (распространения) в замкнутых полостных объемах обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6 через многочисленные сообщающиеся протяженные извилистые воздушные каналы, образующиеся между контактирующими гранями и ребрами обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 9, реализуют механизмы дополнительных энергетических потерь звуковой энергии при таких условиях их прохождения (распространения) вследствие выраженных условий и механизмов их диссипативного рассеивания.
Перфорирование боковых 44 и/или донных 45 стенок и/или внутренних перегородок 46 таблетированных звукопоглотителей 37 соответственно, с перекрытыми горловыми частями 30 пористыми структурами упругих звукопоглощающих мембран 22 и пористыми структурами таблетированных звукопоглотителей 37, позволяет дополнительно увеличить диссипативные потери звуковой энергии, локализующейся в воздушных полостях емкостей обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, представленных корпусами ААБ с демонтированными крышками ААБ. Аналогичного типа эффекты усиления диссипативных потерь звуковой энергии реализуются и при распространении звуковых волн через дополнительно перфорированные пористые структуры упругих звукопоглощающих мембран 22. В ряде случаев, выполнение в них соответствующих отверстий перфорации 36 способствует возрастанию амплитуд изгибных колебаний упругих звукопоглощающих мембран 22 и увеличению диссипативных потерь звуковой энергии, а также реализации механизма резонансного поглощения звуковой энергии вследствие образования соответствующих камерных и горловых частей акустических резонаторов Гельмгольца. Необходимо также указать и на реализацию сопутствующего дифракционного механизма поглощения звуковой энергии в зонах прохождения звуковых волн через отверстия перфорации 48 и 36, выполненные в пористых звукопоглощающих структурах боковых 44 и/или донных 45 стенок и/или внутренних перегородок 46 таблетированных звукопоглотителей 37 и/или пористых звукопоглощающих структурах упругих звукопоглощающих мембран 22. Выполнение отверстий перфорации 35, выполненных во внешних стенках 23 (боковых 50, донных 31) обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, представленных корпусами ААБ, также способствует усилению диссипативного рассеивания энергии звуковых волн, распространяемых при их прохождении как с внешней стороны указанных стенок 23 (31, 50), так и со стороны внутренних полостей обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, представленных корпусами ААБ. Реализация щелевого компоновочного размещения друг относительно друга обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, представленных корпусами ААБ, боковые стенки 50 которых перфорированы, с образованием узкощелевых воздушных зазоров 32, также способствует усилению эффекта дифракционного диссипативного поглощения звуковой энергии.
Аналогичного типа механизмы усиленной диссипации звуковой энергии реализуются при вариантных исполнениях отверстий перфорации 18 в штатных внутренних разделительных перегородках 17 обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, представленных корпусами ААБ (при конструктивно-технологических вариантах исполнения без их полного удаления из полостей штатных корпусов ААБ).
Управление (регулирование) частотной характеристикой заглушения транспортного шума используемым ШЗЭ 1, с увеличением доли поглощенной низкочастотной звуковой энергии, при некотором ослаблении доли поглощенной высокочастотной звуковой энергии, может осуществляться также путем изменения зазорной компоновки (величины воздушного зазора 49) донной стенки 45 таблетированного звукопоглотителя 37 относительно противолежащей ей поверхности донной стенки 31 обособленного корпусного модуля контейнерного типа 6, представленного корпусом ААБ с демонтированной крышкой ААБ, как это, в частности, показано на фигурах 12, 15, 43.
Выполненная пространственная компоновка звукопоглощающих панелей 10, включающих обособленные корпусные модули контейнерного типа 6, представленные корпусами ААБ с демонтированными крышками ААБ и установленными на их горловых частях 30 упругими звукопоглощающими мембранами 22, установленными в составе ШЗЭ 1, лицевыми звукопрозрачными панелями 11, реализует в монтажных элементах листовой или стержневой несущей матричной структуры несущей основы 7 ШЗЭ 1, образование соответствующих узкощелевых воздушных зазоров 32 между противолежащими поверхностями внешних боковых стенок 50 обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6 (см. фиг. 20…25, 29…31, 33…36, 44, 45). Это позволяет реализовать физические условия интенсификации механизма дифракционного поглощения звуковой энергии в процессе огибания распространяемых звуковых волн свободных концевых периметрических (периферийных) зон горловых частей 30 корпусных модулей контейнерного типа 6. Дополнительное усиление отмеченного механизма дифракционного поглощения звуковой энергии, с реализуемым сопутствующим повышением эффекта снижения уровней шума, генерируемого транспортным потоком (источниками шумового излучения 2), используемым ШЗЭ 1, осуществляется перфорированными зонами примененных конструкций концевых элементов, располагаемых в непосредственных зонах их огибания распространяемыми звуковыми волнами (внешних боковых стенок 50 обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6 и несущей основы 7, представленной листовой матричной структурой), см. фиг. 27, 28, 35, 36, 45. В этих случаях, наличие дополнительно выраженных диссипативных поглотителей звуковой энергии, представленных отверстиями перфорации 29, 35, 38 сквозными 51 или тупиковыми 52 каналами, выполненными в таблетированном звукопоглотителе 37, сообщаемых образуемыми сквозными сообщающимися каналами связи с пористыми диссипативными поглотителями звуковой энергии, представленными обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами 9, сформированными в таблетированные звукопоглотители 37, позволяет повысить суммарный эффект диссипативного поглощения (рассеивания) звуковой энергии, связанный с ее необратимым преобразованием в тепловую энергию, уменьшив тем самым акустическое загрязнение окружающей среды на селитебных территориях.
2
2
2
2
2
пер-лиц
пер-стн
пер-мб
С целью подтверждения эффективности использования заявляемого технического устройства ШЗЭ 1, на фиг. 46 представлены результаты определения оценочного акустического показателя «эквивалентная площадь звукопоглощения» - А, в м, на примерах исследованных макетных испытательных образцов 42 различных структурных составов. В макетном испытательном образце 42 структурного состава А боковые внешние стенки 23 исследованного крупногабаритного обособленного корпусного модуля выполнены из тонкостенного плосколистового полимерного материала толщиной 2,5 мм, открытая горловая часть 30 которого перекрыта закрепленной лицевой звукопрозрачной панелью 11, перфорированной отверстиями 19, изготовленной из аналогичного полимерного конструкционного материала, перфорированной сквозными отверстиями с k=0,25; полость макетного испытательного образца 42 обособленного корпусного модуля заполнена пористым звукопоглощающим веществом, представленным 960 обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами, каждый из которых имеет площадь лицевой поверхности равный 0,0025 м (без учета площади торцевых поверхностей). В структурных составах Б и В замкнутые полости макетных испытательных образцов 42 сформированы семействами использованных обособленных корпусных модулей контейнерного типа 6, представленных тридцатью штатными корпусами ААБ с демонтированными штатными крышками ААБ и демонтированными (удаленными) штатными внутренними разделительными перегородками 17. Их пространственное расположение на установочной поверхности пола 41 измерительной (исследовательской) реверберационной камеры «Кабина Альфа» осуществлено с соответствующим образованием узкощелевых воздушных зазоров 32 между противолежащими поверхностями внешних стенок 23 (боковых стенок 50) полостных емкостей корпусов ААБ; внешние боковые стенки 50 корпусов ААБ 6 - перфорированы отверстиями перфорации 35 с k=0,25, а их горловые части 30 перекрыты закрепленной на них интегральной монолитной крупногабаритной плосколистовой упругой звукопоглощающей мембраной 22, изготовленной из цельноформованного спрессованного волокнистого звукопоглощающего материала, толщиной 5 мм и удельным поверхностным весом 2,1 кг/м. В макетном испытательном образце 42 структурного состава Б интегральная монолитная крупногабаритная плосколистовая упругая звукопоглощающая мембрана 22 представлена в монолитном неперфорированном исполнении, в то время как в образце структурного состава В - перфорированной сквозными отверстиями, характеризуемой коэффициентом перфорации стенки k=0,07. Результаты выполненных экспериментальных акустических исследований макетных образцов структурных составов Б и В свидетельствуют о достижении дополнительного повышения звукопоглощающих свойств от реализации заявленных существенных признаков согласно представленного технического решения. В частности, по результатам испытаний макетного испытательного образца 42 структурного состава Б зарегистрировано увеличение до 0,75 м «эквивалентной площади звукопоглощения - А» (относительно достигнутых результатов на макетном образце структурного состава А) во всем контролируемом диапазоне частот 400… 10000 Гц. Дополнительная перфорация структуры стенки упругой звукопоглощающей мембраны 22 макетного испытательного образца 42 в соответствии со структурным составом В, обеспечивает дополнительное (относительно макетного испытательного образца 42 структурного состава Б) увеличение до 0,27 м «эквивалентной площади звукопоглощения» в исследуемом диапазоне частот 400…10000 Гц.
Разумеется, заявляемое изобретение не ограничивается приведенными конкретными конструктивными примерами его осуществления, описанными в тексте и показанными на прилагаемых фигурах. Остаются возможными и некоторые несущественные изменения различных конструктивных элементов или материалов, из которых эти конструктивные элементы выполнены, либо замена их технически эквивалентными, не выходящими за пределы объема притязаний, обозначенного формулой изобретения.