ШУМОПОГЛОТИТЕЛЬ

Заявленное техническое решение относится к шумопонижающим конструкциям и, в частности, к шумозащитным устройствам, предназначенным для защиты урбанизированных территорий от негативного шумового воздействия транспортных средств, промышленного оборудования и т.д.
Из предшествующего уровня техники известны резонансные поглотители, представляющие собой систему воздушных резонаторов по типу резонаторов Гельмгольца, объединенных в единую конструкцию [1, стр.200, рис.7.7,б]. Данное устройство широко применяется при создании заданной акустической спектральной характеристики внутренних помещений. Недостатком этих поглотителей является их недостаточная универсальность при изменении спектра частот в акустошумовой картине окружающей среды.
Задача, на решение которой направлено заявленное устройство, заключается в расширении возможностей применения шумопоглотителя в различной акустической обстановке и, в конечном результате, в повышении эффективности защиты от акустошумового загрязнения открытых урбанизированных пространств.
Поставленная цель достигается за счет того, что шумопоглотитель составляется из герметично соединенных панели и короба, выполненных из плотных материалов, причем на поверхности панели выполнены отверстия, в которые вставляются сменные элементы различной длины, имеющие сквозные отверстия различного диаметра, при этом соотношение длин сменных элементов, диаметров сквозных отверстий, расстояний между центрами сменных элементов, а также между задней внутренней стенкой короба и окончанием сменного элемента выбираются таким образом, чтобы в соответствии с зависимостью , где d - диаметр отверстия в сменном элементе, м; f - резонансная частота, Гц; L - расстояние между отверстиями, м; h - расстояние между задней внутренней стенкой короба и окончанием сменного элемента, м; l - длина сменного элемента, м; с - скорость звука в воздухе при 20°C, обеспечить требуемый спектр поглощаемых частот.
Дополнительно, выбор соотношения размеров может осуществляться в соответствии с зависимостью .
Дополнительно, шумопоглотитель может иметь ребра жесткости, связывающие между собой короб и панель.
Дополнительно, короб может быть сориентирован в рабочем положении таким образом, чтобы панель располагалась снизу.
Дополнительно, сменные элементы могут иметь в отверстии демпфирующий материал.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является расширение возможностей применения типовой конструкции шумопоглотителя в различной акустической обстановке и, в конечном результате, обеспечение более эффективной защиты от акустошумового загрязнения открытых урбанизированных пространств при снижении себестоимости каждого отдельного устройства.
Общий вид шумопоглотителя представлен на фиг.1. На фиг.2 показан вид панели. На фиг.3; 4 и 5 показаны возможные варианты построения устройства.
Шумопоглотитель состоит из панели 1 с отверстиями 2, короба 3 и сменных элементов 4 с отверстиями 5. Кроме того, в состав устройства могут входить ребра жесткости 6, а отверстия 5 могут содержать демпфирующий материал 7.
Герметичное соединение панели 1 и короба 3 создает замкнутый объем. Наличие отверстий 2 на панели 1 обеспечивает возможность установки одинаковых сменных элементов 4. Диаметр отверстия 5 в сменном элементе 4 и длина элемента определяются исходя из диапазона частот, в котором необходимо обеспечить шумопоглощение. Таким образом, устройство реализует совокупность резонаторов Гельмгольца. При достижении зоны установки шумопоглотителя распространяющегося в урбанизированной среде акустошумового сигнала, обеспечивается его поглощение. Наличие ребер жесткости 6 повышает жесткость конструкции, увеличивая способность резонаторов к поглощению сигналов. Демпфирующий материал 7 обеспечивает повышение активного акустического сопротивления и, как следствие, коэффициента поглощения резонатора в целом.
2
Резонансная частота f резонатора Гельмгольца определяется выражением , где S - площадь сечения отверстия, м; L - расстояние между отверстиями, м; h - расстояние между задней внутренней стенкой короба и окончанием сменного элемента, м; l - длина сменного элемента, м; с - скорость звука в воздухе при 20°C [2, стр.66]. С учетом соотношения , где d - диаметр отверстия, м, проведем несложные преобразования и получим . Последующие преобразования позволят получить выражения для определения одного из определяемых параметров при заданных остальных, например .
Источники информации
1. Справочник по акустике / В.К. Иофе, В.Г. Корольков, М.А. Сапожков; Под ред. М.А. Сапожкова. - М.: Связь. 1979. - 312 с.
2. Булкин В.В., Беляев В.Е., Сергеев В.Н. Конструкторские расчеты элементов РЭС в условиях механических и акустических воздействий: Учеб. пособие / Под ред. В.В. Булкина. - Муром: ИПЦ МИ ВлГУ, 2004. - 132 с.