ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩИЙ КОЖУХ С СИСТЕМОЙ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
SOUND-INSULATING COATING WITH THE VIBRATION INSULATION SYSTEM OF PROCESS EQUIPMENT

Изобретение относится к звукоизоляции оборудования.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является акустический кожух для оборудования по патенту РФ №2311286 (прототип), содержащий корпус и расположенные внутри его демпфирующие элементы.
Недостатком известных устройств является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет отсутствия глушителей шума в отверстиях кожуха, предназначенных для соблюдения теплового баланса.
Технический результат - повышение эффективности глушения шума.
Это достигается тем, что в звукоизолирующем кожухе с системой виброизоляции технологического оборудования, выполненным в форме прямоугольного параллелепипеда, охватывающего технологическое оборудование, технологическое оборудование установлено на, по крайней мере, четыре виброизолирующих опоры, которые базируются на перекрытии здания, при этом между основанием технологического оборудования и вырезом в нижней грани прямоугольного параллелепипеда выполнен зазор, предназначенный для исключения передачи вибраций от технологического оборудования к звукоизолирующему ограждению кожуха, а для обеспечения требуемого микроклимата при выполнении технологического процесса, внутри кожуха установлен вентилятор, причем в звукоизолирующем ограждении выполнены вентиляционные каналы для устранения перегрева оборудования, при этом внутренние стенки вентиляционных каналов обработаны звукопоглощающим материалом и акустически прозрачным материалом типа «повиден», при этом для снижения аэродинамического шума вентиляционной системы, в кожухе предусмотрены глушители шума, установленные соответственно на входном и выходном вентиляционных каналах, при этом на внутренней поверхности звукоизолирующего ограждения закреплен звукопоглощающий элемент в виде гладкой и перфорированной поверхностей, между которыми размещена многослойная звукопоглощающая конструкция.
На фиг. 1 представлена схема звукоизолирующего кожуха с системой виброизоляции технологического оборудования, на фиг. 2 - схема варианта виброизолятора одной из четырех виброизолирующих опор 3 и 4 системы виброизоляции, на которой установлено технологическое оборудование 1, базирующееся на перекрытии 5 здания, на фиг. 3 представлен виброизолятор одной из четырех виброизолирующих опор 12, 13 системы виброизоляции звукоизолирующего ограждения 6.
Звукоизолирующий кожух (фиг. 1) с системой виброизоляции технологического оборудования охватывает технологическое оборудование 1, которое установлено на перекрытии 5 здания посредством, по крайней мере четырех, виброизолирующих опор 12 и 13, выполненных из упругого материала, например мягкой резины, полиуретана. Звукоизолирующий кожух 6 облицован с внутренней стороны звукопоглощающим элементом 7 и имеет форму прямоугольного параллелепипеда с вырезом в его нижней грани под основание 2 технологического оборудования 1. Основание 2 технологического оборудования 1 установлено на, по крайней мере четыре, виброизолирующих опоры 3 и 4, которые базируются на перекрытии 5 производственного здания, при этом между основанием 2 технологического оборудования 1 и вырезом в нижней грани прямоугольного параллелепипеда выполнен зазор, предназначенный для исключения передачи вибраций от технологического оборудования 1 к звукоизолирующему ограждению 6. Для обеспечения требуемого микроклимата при выполнении технологического процесса, внутри кожуха установлен вентилятор 15 с вентиляционными каналы 8 и 9 для устранения перегрева оборудования, при этом внутренние стенки 10 вентиляционных каналов 8 и 9 обработаны звукопоглощающим материалом 11 и акустически прозрачным материалом типа «повиден». Для снижения аэродинамического шума вентиляционной системы, в кожухе предусмотрены глушители шума 14 и 16, установленные соответственно на входном 8 и выходном 9 вентиляционных каналах.
На фиг. 2 представлен общий вид виброизолятора одной из четырех виброизолирующих опор 3 и 4 системы виброизоляции, на которой установлено технологическое оборудование 1, базирующееся на перекрытии 5 здания.
3
3
Виброизолятор выполнен с демпфером сухого трения и содержит корпус, выполненный в виде цилиндра 19 с днищем 18, в котором расположен поршень, состоящий из параллельных между собой, и соосных корпусу верхнего 20 и нижнего 21 дисков, жестко соединенных между собой осесимметричным стержнем 22. Причем диски 20 и 21 установлены относительно внутренней поверхности корпуса с зазором, а между ними расположен фрикционный материал, например металлическая стружка, пластмассовые или металлические шарики, т.е. выбираемый в зависимости от требуемого коэффициента трения. В нижнюю поверхность нижнего диска упирается пружина 25, расположенная между поршнем и днищем 18 корпуса демпфера, причем полость 24 между поршнем и днищем 28 корпуса, в которой расположена пружина 25, заполнена фрикционным материалом с более высоким коэффициентом трения, например песком, или шариками или элементами сетчатой структуры. При этом плотность элементов сетчатой структуры находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см…2,0 г/см, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм. Верхняя поверхность верхнего диска 20 поршня демпфера упирается в нижнюю поверхность упругого элемента 27, например тарельчатого типа, что обеспечивает возможность их взаимного перемещения, а силовое замыкание упругого элемента 27 с демпфером обеспечивается посредством пружины 25, расположенной в нижней части поршня, при этом для фиксации поршня в корпусе демпфера сухого трения предусмотрен стопорный элемент 26, выполненный, например в виде стопорного кольца, фиксируемого в канавке внутренней поверхности цилиндра 19 корпуса, при этом стопорный элемент 26 контактирует с верхней поверхностью верхнего диска 20 поршня, удерживая поршень в исходном состоянии.
Пружина 25, расположенная в нижней части поршня демпфера сухого трения, осуществляющая силовое замыкание демпфера, может быть выполнена в виде винтовой конической равночастотной пружины (на чертеже не показаны). Пружина 25, расположенная в нижней части поршня демпфера сухого трения, осуществляющая силовое замыкание, может быть выполнена в виде рессорной равночастотной пружины (на чертеже не показаны). Возможен вариант, когда в качестве фрикционного материала 23, расположенного между верхним 20 и нижним 21 дисками поршня используется спеченный фрикционный материал на основе меди, содержащего цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное.
Виброизолятор с демпфером сухого трения работает следующим образом.
Днище 18 корпуса, в котором расположен поршень, закрепляется на основании 17, которое необходимо защищать от колеблющегося объекта 28.
При колебаниях вибрирующего объекта 28, установленного на упругом элементе 27, обеспечивается пространственная виброзащита основания 17 и защита его от ударов. Причем жесткость упругого элемента 27, за счет его конструктивного исполнения, может быть подобрана в любом требуемом диапазоне сочетания по главным осям вибрации, например, большей в горизонтальном направлении, нежели в вертикальном, и наоборот, и т.д. во всех сочетаниях как линейных, так и угловых колебаний. Демпфер сухого трения способствует расширению частотного диапазона гашения вибраций, и повышает эффективность виброзащиты на резонансе. Кроме того, горизонтальные колебания гасятся за счет нестесненного расположения упругого элемента 27 относительно поршня демпфера, что в целом обеспечивает вибрирующему объекту 28 определенную степень свободы колебаний в горизонтальной плоскости. Виброизолятор воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на технологическое оборудование 1, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов. Кроме того, снижаются динамические нагрузки на перекрытие 5 здания, в котором установлено технологическое оборудование 1.
На фиг. 3 представлен виброизолятор одной из четырех виброизолирующих опор 12, 13 системы виброизоляции звукоизолирующего ограждения 6.
Виброизолятор (фиг. 3) содержит корпус, который выполнен в виде двух оппозитно расположенных фланцев 26 и 27, имеющих квадратную или прямоугольную форму, жестко связанных с эластомером 28, причем на фланцах выполнены элементы крепления в виде отверстий 29 и 30, расположенных в углах фланцев, а профиль боковой поверхности эластомера 28 выполнен цилиндрическим или коническим или гиперболическим в виде бруса равного сопротивления, имеющего постоянную жесткость в осевом и поперечном направлениях. Профиль боковой поверхности эластомера 28 может быть выполнен гофрированным.
Отношение высоты виброизолятора h к диаметру D опорной поверхности эластомера, находится в оптимальном соотношении величин: h/D = 0,45…1,55.
Виброизолятор работает следующим образом.
При колебаниях звукоизолирующего ограждения 6 упругий элемент 28 воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на ограждение 6 и перекрытие 5 производственного здания. Горизонтальные колебания гасятся за счет нестесненного расположения упругого элемента, что дает ему определенную степень свободы колебаний в горизонтальной плоскости. Выполнение профиля боковых поверхностей эластомера гиперболическим в виде бруса равного сопротивления, имеющего постоянную жесткость в осевом и поперечном направлениях, позволяет обеспечить равнопрочность, равночастотность и экономичность резины (эластомера).