ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩАЯ ПАНЕЛЬ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ВОЛНОВОДНЫМ ПОГЛОТИТЕЛЕМ

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, промышленной и архитектурной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению и может быть применена при проектировании строительных конструкций и звукоизолирующих устройств. Полезная модель также относится к производству вибродинамических и звукоизолирующих эластомерных материалов, которые применяются при создании защитных ограждений вблизи промышленных установок и приборов с высоким уровнем вибрационных и звуковых колебаний.
Известна звукоизолирующая панель (патент RU2472649 С1, МПК B60R 13/08, B64C 1/40, B64G 1/58, G10K 11/168, опубл. 20.01.2013, Бюл. №2), выполненная из чередующихся слоев вулканизированной и невулканизированной резины. Невулканизированная резина обложена со всех сторон вулканизированной резиной, при этом слои вулканизированной и невулканизированной резины могут располагаться по спирали.
В процессе работы при возникновении звуковых колебаний, вибраций и эксплуатационных смещений предлагаемая панель звукоизолирующая обеспечивает повышенную звукоизоляцию за счет рассеивания и поглощения звуковой волны, падающей на верхний слой вулканизованной резины, и прохождения звуковой волны в слои невулканизованной резины, где происходит поглощение звука за счет высоких внутренних механических потерь энергии колебаний (широкий гистерезис).
Недостатком данного изобретения является сужение областей применения, обусловленное особенностью вулканизированной резины - свойством разрушаться со временем под воздействием света. Поступление кислорода к невулканизированной резине также будет приводить к деструкции из-за изменений механических свойств материала в связи с реакцией окисления.
Задачей полезной модели является расширение областей применения и повышение эффективности панели.
Технический результат применения полезной модели заключается в расширении возможностей применения панели и увеличении срока эксплуатации при сохранении показателей звукоизоляции.
На фиг. представлена схема многослойной звукоизолирующей панели.
Технический результат достигается тем, что панель звукоизолирующая  с распределенным волноводным поглотителем состоит из слоев: внешний слой выполнен в виде тонкого металлического листа 1, следующий средний слой является поглощающей прокладкой, выполненной из пористой резины 2, третий слой выполнен из полиуретана 3 с металлическими включениями в виде шариков 4. Третий слой является распределённым волноводным поглотителем, обеспечивающим высокий уровень рассеяния акустической энергии. Внешний металлический лист выполняет функцию отражения звуковых волн, а также защищает средний слой от воздействия внешних факторов - например, света.
Пористая резина может быть получена двумя способами - вспениванием при вулканизации или вырубкой/вырезом воздушных полостей. Применение полиуретана в составе конструкции отвечает требованиям экологичности - отсутствует выделение вредных веществ в окружающую среду и специфический запах. Также достоинством полиуретана является высокий уровень звукоизоляции при небольшой толщине. Наличие металлических шариков увеличивает вес конструкции, вместе с тем и прогнозируемую звукоизоляцию в зонах действия закона масс и закона упругости.
Работа устройства заключается в следующем - звуковая волна, попадая на поверхность панели, частично отражается от металлического листа 1, частично проходит в средний звукопоглощающий слой 2. Проходящие волны возбуждают структурные колебания, которые демпфируются в пористом слое 2, при этом энергия колебаний переходит в тепловую энергию. В зоне распределенного волноводного поглотителя возникает дополнительный эффект снижения передачи колебаний за счет поглощения, демпфирования и многократного переотражения звуковых волн от металлических шариков 4.
Для оценки характеристик распределенного волноводного поглотителя колебательной энергии проводится оценка уровня пористости и определяется  модуль объемной упругости. Данная задача решена авторами для волноводного звукоизолятора из пористой резины с металлическими включениями и опубликована в научной статье (Бурьян Ю.А., Русских Г.С. К вопросу об определении характеристик пористой резины для волнового звукоизолятора // Омский научный вестник. - 2019. Т.3. №1. - С.-15-19).
Таким образом, заявленное техническое решение позволяет получить высокие показатели звукоизоляции в широком диапазоне частот при использовании в различных областях техники. Вид звукоизоляционной характеристики - картину распределения резонансных частот можно регулировать путем подбора размера и количества пор, а также количества металлических включений.