АКУСТИЧЕСКИЙ КОЖУХ
ACOUSTIC CASING

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано в качестве средства защиты от шума.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является акустический кожух по а.с. СССР №348755, [прототип], содержащий перфорированную стенку и звукопоглощающий слой.
Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет сравнительно невысокого коэффициента звукопоглощения.
Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.
Это достигается тем, что в акустическом кожухе, содержащем жесткие стенки, по форме облегающие защищаемое оборудование, и связанные с ними перфорированные стенки, между которыми расположена звукопоглощающая облицовка, жесткие стенки образуют профиль, конгруэнтный оборудованию, снабженный глушителями шума для вывода технологических узлов и отвода тепла, при этом жесткие стенки образуют профиль съемного, раздвижного или капотного типов, который установлен на основании посредством виброизолирующих прокладок, например ковриков типа КВ-1 или КВ-2, звукопоглощающая облицовка выполнена с резонансными вставками и содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, который представляет собой чередование сплошных участков и пустотелых участков, причем пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру, при этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной стенках, причем полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполнены звукопоглотителем, а между гладкой поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной поверхностью и сплошными участками расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
В качестве звукопоглощающего материала используется металлокерамика со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%, или элемент в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас, или элемент из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника.
На фиг. 1 изображен общий вид акустического кожуха, на фиг. 2 - сечение А-А фиг.1; на фиг. 3, 4, 5 - варианты конструктивного выполнения кожуха, на фиг. 6 - вариант выполнения звукопоглощающей облицовки 2 с резонансными вставками.
Акустический кожух содержит жесткие стенки 1, по форме облегающие защищаемое оборудование 3, и связанные с ними перфорированные стенки 8, между которыми расположена звукопоглощающая облицовка 2, причем жесткие стенки 1 образуют профиль, конгруэнтный оборудованию 3, снабженный глушителями шума 6 и 7 для вывода технологических узлов и отвода тепла, которые могут содержать звукопоглотители 9 (фиг. 1 и 2). Жесткие стенки образуют профиль съемного (фиг. 3), раздвижного (фиг. 4) или капотного (фиг. 5) типов, который установлен на основании посредством виброизолирующих прокладок 5, например ковриков типа КВ-1 или КВ-2. Оборудование 3 установлено на виброизоляторах 4. В качестве звукопоглощающего материала используется металлокерамика со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%. В качестве звукопоглощающего материала может быть использован элемент в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас (на чертеже не показан) или элемент из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника.
Акустический кожух работает следующим образом.
Звуковая энергия от оборудования 3, пройдя через перфорированную стенку 8, попадает на слои звукопоглощающей облицовки 2. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора, о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор звукопоглотителя. Коэффициент перфорации перфорированной стенки 8 принимается равным или более 0,25.
Возможен вариант выполнения звукопоглощающей облицовки 2 (фиг. 6) с резонансными вставками (отверстиями), содержащей гладкую 13 и перфорированную 14 поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, представляющий собой чередование сплошных участков 15 и пустотелых участков 17, причем пустотелые участки 17 образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру 18, или волнистую, или поверхность со сферическими поверхностями (на чертеже не показано). Полости 16, образованные гладкой 13 и перфорированной 14 поверхностями, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, заполнены звукопоглотителем. При этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой 13 и перфорированной 14 стенках. Полости 19 пустотелых участков 17, образованные призматическими поверхностями, заполнены строительно-монтажной пеной. Между гладкой 13 поверхностью и сплошными участками 15 слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной 14 поверхностью и сплошными участками 15 расположены резонансные пластины 20 и 21 с резонансными вставками 22, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
Звукопоглощающий элемент с резонансными вставками работает следующим образом. Звуковая энергия, пройдя через слой перфорированной поверхности 12 и комбинированный звукопоглощающий слой сложной формы, уменьшается, так как осуществляется переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии), т.е. в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", имеют место потери энергии за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора, о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети микропор звукопоглотителя. Между гладкой 11 поверхностью и сплошными участками 13 слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной 12 поверхностью и сплошными участками 13 расположены резонансные пластины 18 и 19 с резонансными отверстиями 22, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
Резонансные отверстия 22 (вставки), расположенные в резонансных пластинах 20 и 21, выполняют функции горловин резонаторов "Гельмгольца", частотная полоса гашения звуковой энергии которых определяется диаметром и количеством резонансных отверстий 22.
Возможен вариант, когда внутри пустотелых участков 17, внутренние поверхности которых имеют зубчатую структуру 18, расположены дополнительные резонансные элементы 23, выполненные по форме в виде сферических оболочек, внутренняя поверхность которых соединена резонансными вставками 24 с полостями, расположенными между перфорированной 14 поверхностью и сплошными участками 15 звукопоглощающего элемента.