ПАНЕЛЬ ШУМОЗАЩИТНОГО ЭКРАНА

Полезная модель относится к области дорожного строительства, в частности к созданию шумозащитных сооружений для защиты жилых массивов, находящихся вблизи автомагистралей, трасс рельсовых путей и промышленных объектов. Использование полезной модели позволяет создавать на защищаемых территориях акустический режим, соответствующий нормативным показателям.
Известны шумозащитные панели из замкнутого пустотелого профиля выполнены с возможность стыковки между собой при помощи выступа на одной панели и впадины на другой панели, соответствующей этому выступу (патент РФ №81501).
Известна также шумозащитная звукопоглощающая панель, содержащая корпус из оцинкованной стали, состоящий из двух профилей - передней и задней крышек с замками, двух торцевых крышек и наполнителя (патент РФ №2542788).
Недостатками известных технических решений является повышенная материалоемкость разработанных конструкций и трудоемкость сборки и последующего монтажа панелей.
Наиболее близким техническим решением является панель шумозащитного экрана, в которой лицевая сторона корпуса панели, обращенная к источнику шума, выполнена в виде наружной стенки с перфорацией, а задняя сторона выполнена в виде внутренней стенки, между которыми внутри корпуса панели установлен звукопоглощающий материал (патент РФ №135325). На торцах корпуса панелей со звукопоглощающим материалом закреплены П-образные крышки. Внутри корпуса панелей установлены элементы, увеличивающие жесткость их корпуса. Передняя и задняя стенки выполнены с отгибами. Наклонные отгибы металлического профиля передней стенки выполнены сопряженными с наклонной торцевой стенкой металлического профиля задней стенки, а отгибы профиля задней стенки выполнены сопряженными с наклонной торцевой стенкой профиля передней стенки, с образованием замкового соединения, типа «защелки», которые обеспечивают скрепление между собой профилей в жесткую конструкцию шумопоглощающей панели.
Шумопоглощающие панели относительно друг друга расположены с возможностью совмещения внутреннего узла замкового соединения, каждого из них, с соответствующим наружным узлом замкового соединения другого, а соединение панелей «в замок» друг с другом выполнено с охватом наружных выпуклых стыковочных узлов замкового соединения обоих шумопоглощающих панелей со смежными с ними шумопоглощающими панелями внутренними вогнутыми стыковочными узлами замкового соединения, с образованием соединений шумопоглощающих панелей.
Конструкция передней и задней стенок позволяет собирать шумозащитный экран без применения механических средств.
Недостатком известного технического решения является недостаточная надежность конструкции «замка», выполненного в виде треугольного выступа. Недостаточная надежность замка обусловлена тем, что для снижения материалоемкости панели используют более тонкий листовой материал. При использовании тонкого листового материала замок в виде треугольного выступа перестает выполнять свою функцию и под действием веса собранной панели деформируется и раскрывается. Для исключения деформации замка необходимо увеличивать монтажную ширину замковой части панели, что ведет к увеличению расхода листового материала.
Техническая проблема, решение которой обеспечивается при реализации полезной модели, заключается в повышении технологичности изготовления панели из тонколистового материала с сохранением ширины замковой части панели и одновременным снижением материалоемкости панели.
Технический результат заключается в повышении жесткости замковых частей стенок панели при сохранении монтажной ширины замковой части.
Технический результат достигается тем, что панель шумозащитного экрана, содержащая выполненные из листового материала наружную и внутреннюю стенки, с образованием рабочих и замковых поверхностей и боковые крышки, соединенные с наружной и внутренней стенками с образованием внутренней полости, предназначенной для размещения звукопоглощающего материала, где каждая замковая поверхность образована расположенными внахлест замковыми частями наружной и внутренней стенок, в которой согласно полезной модели каждая замковая часть выполнена в виде снабженной трапециевидным выступом полки, расположенной перпендикулярно плоскости рабочей поверхности стенки, трапециевидные выступы на полках каждой стенки ориентированы в одну сторону, а малые основания их трапеций перпендикулярны плоскостям рабочих поверхностей стенок, при этом длина малого основания и высота трапеции трапециевидного выступа полки, ориентированного в сторону внутренней полости панели больше длины малого основания и высоты трапеции трапециевидного выступа, ориентированного наружу по отношению к внутренней полости панели, а замковые части расположены внахлест так, что ориентированный в сторону внутренней полости панели трапециевидный выступ полки внутренней стенки охватывает ответный трапециевидный выступ полки наружной стенки, для чего длина малого основания и высота трапеции упомянутого трапециевидного выступа полки внутренней стенки сформированы большими, чем длина малого основания и высота трапеции упомянутого трапециевидного выступа полки наружной стенки, а ориентированный наружу трапециевидный выступ полки наружной стенки охватывает ответный трапециевидный выступ полки внутренней стенки, для чего длина малого основания и высота трапеции упомянутого трапециевидного выступа полки наружной стенки сформированы большими, чем длина малого основания и высота трапеции упомянутого трапециевидного выступа полки внутренней стенки, причем длина развертки внутренней стенки панели не превышает длину развертки наружной стенки более чем на 0,5%.
Выполнение замковых частей в виде трапециевидных выступов с взаимным охватом ответных выступов повышает жесткость замковых частей. Причем изготовление стенок из практически одинаковых листовых заготовок, длина развертки которых отличается не более чем на 0,5%, также способствует повышению жесткости замковых частей по отношению к наиболее близкому аналогу, поскольку обеспечивает равномерное распределение веса панели и равномерную нагрузку на элементы замковой части.
Совокупность существенных признаков полезной модели может иметь развитие.
Предпочтительно, чтобы рабочие поверхности стенок были снабжены трапециевидными выступами, ориентированными в сторону внутренней полости панели.
Предлагаемое выполнение выступов, также работает на обеспечение большей жесткости замковых частей по отношению к наиболее близкому аналогу, поскольку обеспечивает демпфирование эксплуатационных нагрузок на панель и соответственно равномерную нагрузку на элементы замковой части.
Заявленная акустическая панель шумозащитного экрана подробно раскрывается со ссылкой на чертежи, где на фиг. 1 показана панель экрана в сборе, а на фиг. 2 - конфигурация стенки панели.
Панель шумозащитного экрана содержит выполненные из тонколистового материала наружную стенку 1 и внутреннюю стенку 2 (фиг. 1). Панель характеризуется наличием рабочей поверхности 3 и замковой поверхности 4 и боковых крышек 5 (показаны схематично). Боковые крышки 5 соединены с наружной и внутренней стенками 1 и 2 с образованием внутренней полости 6, предназначенной для размещения звукопоглощающего материала (не показан).
Конфигурации стенок панели, как для внутренней стенки, так и для наружной стенки, одинаковы. Стенка имеет рабочую поверхность 3 протяженностью Lp и замковые части наружной стенки 1 или внутренней стенки 2 протяженностью La и Lb (далее для упрощения именуемыми «замковая часть La стенки» и «замковая часть Lb стенки»), формирующие при сборке панели соответствующие замковые поверхности 4 (фиг. 1 и фиг. 2). Каждая замковая поверхность 4 панели образована расположенными внахлест замковыми частями La и Lb наружной и внутренней стенок.
Каждая замковая часть La и Lb выполнена в виде снабженной трапециевидным выступом 7 полки 8, расположенной перпендикулярно плоскости рабочей поверхности 3 стенки. Трапециевидные выступы 7 на полках 8 каждой стенки ориентированы в одну сторону, а малые основания их трапеций перпендикулярны плоскостям рабочих поверхностей 3 стенок. Трапециевидный выступ 7 полки 8, ориентированный в сторону внутренней полости 6 панели (выступ замковой части La) сформирован так, что длина малого основания и высота трапеции данного трапециевидного выступа, больше длины малого основания и высоты трапеции трапециевидного выступа 7, ориентированного наружу по отношению к внутренней полости 6 панели (выступ замковой части Lb).
Замковые части La и Lb расположены внахлест. При этом, ориентированный в сторону внутренней полости 6 панели трапециевидный выступ 7 полки внутренней стенки 2 (замковая часть La внутренней стенки) охватывает ответный трапециевидный выступ 7 полки наружной стенки 1 (замковая часть La наружной стенки), а ориентированный наружу трапециевидный выступ 7 полки 8 наружной стенки 1 охватывает ответный трапециевидный выступ 7 полки внутренней стенки 2.
Для обеспечения равномерной нагрузки на замковые части La и Lb внутреннюю и наружную стенки целесообразно формировать из листовых заготовок одинаковой длины. Практически это обеспечивается тем, что длина развертки внутренней стенки панели не превышает длину развертки наружной стенки более чем на 0,5%. Дополнительно, рабочие поверхности стенок снабжают трапециевидными выступами 9, ориентированными в сторону внутренней полости панели.
В случае выполнения трех трапециевидных выступов 9 крайние из них располагают на рабочей поверхности стенки на расстоянии Lc и Lf от полок 8. Указанные расстояния выбираются из условия обеспечения необходимой жесткости в этой зоне стенки, имея в виду обеспечение необходимой жесткости замковых частей. Расчеты показывают, что расстояние Lc и расстояние Lf не должны превышать расстояние La и Lb, соответственно. Расстояния Ld и Le в общем случае равны. Вместе с тем, при необходимости повышения жесткости зоны поверхностей «La-Lc», центральный трапециевидный выступ на рабочей поверхности стенки, может быть смещен из центральной положения в сторону поверхности La так, что расстояние Ld меньше расстояния Le.
Панель изготавливают и используют следующим образом.
Для изготовления панели профилируют наружную и внутреннюю стенки панели. При этом, в качестве заготовок для стенок используют стальные оцинкованные листы, размер которых по предполагаемой высоте панели (далее используется термин «высота панели») практически одинаков. Размер листа для внутренней стенки панели не должен превышать аналогичный размер листа для наружной стенки более чем на 0,5%.
Лист профилируется на специальном оборудовании. Конфигурация листа для наружной стенки аналогична конфигурации для внутренней стенки.
При профилировании тонколистовой заготовки в нижней части листа формируется замковая часть протяженностью La в виде полки 8, отогнутой под 90° (далее используется термин «нижняя замковая часть»). В конечной части полки 8 формируют трапециевидный выступ 7, ориентированный меньшим основанием своей трапеции в сторону внутренней полости панели. В верхней части листа формируется замковая часть протяженностью Lb в виде отогнутой под 90° полки 8 (далее используется термин «верхняя замковая часть»). В конечной части полки 8 формируют трапециевидный выступ 7, ориентированный меньшим основанием своей трапеции наружу по отношению к внутренней полости панели. На рабочей поверхности 3 формируют трапециевидные выступы 9, ориентированные малым основанием своей трапеции в сторону внутренней полости панели. Расположение выступов 9 по высоте спрофилированного листа определяется необходимым значением жесткости зоны замковой поверхности 4 панели. Поверхность, соответствующая рабочей поверхности листа, предназначенного для наружной стенки панели, перфорируют.
При профилировании листа, предназначенного для наружной стенки панели, длину малого основания и высоту трапеции трапециевидного выступа 7 верхней замковой части формируют больших размеров по отношению к размерам указанных элементов верхней замковой части листа, предназначенного для внутренней стенки панели, а размеры указанных элементов нижней замковой части формируют соответственно меньшими по отношению к аналогичным элементам листа для внутренней стенки. Размеры трапеций трапециевидных выступов выбирают исходя из следующих соотношений, установленных заявителем, посредством проведения расчетов и экспериментов:
bв=(0,93-0,97)bн; hв=(0,95-0,98) hн,
где bв - длина малого основания трапеции охватываемого трапециевидного выступа замковой части;
bн - длина малого основания трапеции охватывающего трапециевидного выступа замковой части;
hв - высота трапеции охватываемого трапециевидного выступа замковой части;
hн - высота трапеции охватывающего трапециевидного выступа замковой части.
При сборке панели, сконфигурированные должным образом наружную и внутреннюю стенки, располагают так, что ориентированный в сторону внутренней полости 6 панели трапециевидный выступ 7 полки внутренней стенки 2 (нижняя замковая часть внутренней стенки) охватывает ответный трапециевидный выступ 7 полки наружной стенки 1 (нижняя замковая часть наружной стенки). Аналогичным образом собирают верхние замковые части наружной и внутренней стенок, которые располагают так, что ориентированный наружу трапециевидный выступ 7 полки 8 наружной стенки 1 охватывает ответный трапециевидный выступ 7 полки внутренней стенки 2.
Собранные вместе посредством верхних и нижних замковых частей перфорированная наружная и внутренняя стенки 1 и 2 образуют корпус панели. Корпус панели закрыт боковыми (торцевыми) крышками 5. Во внутренней полости 6, образованной стенками 1 и 2 и крышками 5 размещен шумоизолирующий элемент в виде каменной, базальтовой или минеральной ваты, кэшированный или обернутый стеклохолстом. Необходимая прочность панели обеспечивается распорными вставками (усилителями), выполненными из оцинкованного стального листа.
Выполнение замковых частей в виде полок, перпендикулярных плоскости рабочей поверхности стенки со сформированными на полках трапециевидными выступами, с взаимным противоположно ориентированным охватом выступов, обеспечивает достижение заявленного технического результата, заключающегося в повышении жесткости замковых частей стенок панели при сохранении монтажной ширины замковой части и решением сформулированной технической проблемы - повышении технологичности изготовления панели из тонколистового материала с сохранением ширины замковой части панели и одновременным снижением материалоемкости панели.