ШТУЧНЫЙ ЗВУКОПОГЛОТИТЕЛЬ
SOUND ABSORBER PIECE

Изобретение относится к промышленной акустике.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является штучный звукопоглотитель по патенту РФ №2485256, кл. E04B 1/84 [прототип], содержащий каркас со звукопоглощающей облицовкой, систему подвеса.
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 штучном звукопоглотителе, состоящем из каркаса, заполненного звукопоглощающим материалом, помещенным в защитную оболочку, каркас выполнен из нижней части конической формы с крышкой, и верхней части цилиндрической формы, которая крепится к крышке нижней части перфорированного каркаса посредством вибродемпфирующей прокладки, позволяющей демпфировать высокочастотные колебания, при этом к верхней части цилиндрического перфорированного каркаса шарнирно закреплен элемент, при помощи которого каркас крепится к требуемому объекту, например потолку производственного помещения, а полости нижней и верхней частей перфорированного каркаса заполнены звукопоглощающими материалами различной плотности, причем вокруг верхней части цилиндрической формы перфорированного каркаса расположен, по крайней мере один, винтовой звукопоглощающий элемент штучного поглотителя, выполненный в виде цилиндрической винтовой пружины из плотного негорючего звукопоглощающего материала, а винтовой звукопоглощающий элемент штучного поглотителя выполнен в виде полого винтового звукопоглощающего элемента, образованного внешней и внутренней винтовыми поверхностями, образующими полость, при этом пространство, образованное внешней и внутренней винтовыми поверхностями, заполнено звукопоглощающим материалом.
На фиг.1 изображен общий вид штучного звукопоглотителя, на фиг.2 - разрез звукопоглощающего винтового элемента штучного звукопоглотителя.
Штучный звукопоглотитель (фиг.1) выполнен из жесткого перфорированного каркаса, состоящего из нижней части 1 конической формы с крышкой 2, и верхней части 4 цилиндрической формы с верхним основанием 6 и нижним основанием 5, которое крепится к крышке 2 нижней части перфорированного каркаса посредством вибродемпфирующей прокладки 8, позволяющей демпфировать высокочастотные колебания, передающиеся от объекта (на чертеже не показано). Прокладка 8 может быть выполнена из вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат» или мастики ВД-17.
К верхнему основанию 6 верхней части цилиндрического перфорированного каркаса шарнирно закреплен элемент 10, при помощи которого каркас крепится к требуемому объекту, например потолку производственного помещения, причем полости нижней части 1 и верхней части 4 перфорированного каркаса заполнены соответственно звукопоглощающими материалами 3 и 7 различной плотности, подавляющими шумы соответственно в различных полосах частот, например на низких и средних частотах соответственно.
Вокруг верхней части 7 цилиндрической формы перфорированного каркаса расположен, по крайней мере один, винтовой звукопоглощающий элемент 9 штучного поглотителя, выполненный в виде цилиндрической винтовой пружины из плотного негорючего звукопоглощающего материала, например винипора, или тонкого стекловолокна, обернутого акустически прозрачным материалом, например стеклотканью.
Винтовой звукопоглощающий элемент 9 штучного звукопоглотителя (фиг.2) может быть выполнен в виде полого винтового звукопоглощающего элемента, образованного внешней 11 и внутренней 12 винтовыми поверхностями, образующими винтовую полость 14, при этом пространство, образованное внешней 11 и внутренней 12 винтовыми поверхностями, например круглого сечения, заполнено звукопоглощающим материалом 13. Винтовая полость 14 заполнена звукоотражающим материалом, например пеноалюминием или металлокерамикой, или металлопоролоном, или в виде спрессованной крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3…2,5 мм (на чертеже не показано).
В качестве звукопоглощающего материала может быть использован камень-ракушечник со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%.
Штучный звукопоглотитель работает следующим образом.
Звуковые волны, распространяясь от объекта интенсивного шумоизлучения (на чертеже не показано), взаимодействуют со звукопоглощающим материалом 3 и 7 различной плотности, находящимся соответственно в полостях нижней части 1 и верхней части 4 перфорированного каркаса, где подавляются шумы соответственно в различных полосах частот, например на низких и средних частотах соответственно.
Звукопоглощение на средних и высоких частотах происходит за счет акустического эффекта, построенного по принципу резонаторов Гельмгольца, образованных воздушными полостями перфорированного каркаса. Различные объемы резонансных полостей: нижней части 1 конической формы и верхней части 4 цилиндрической формы, служат для подавления звуковых колебаний в требуемом звуковом диапазоне частот, как правило, большие объемы для подавления шума в низкочастотном диапазоне, а малые - в области средних и высоких частот. Взаимодействие звуковых волн с винтовым звукопоглощающим элементом 9 приводит к шумоглушению в высокочастотном диапазоне, а выполнение звукопоглотителя из негорючих материалов делает конструкцию пожаробезопасной.