ШУМОПОГЛОЩАЮЩАЯ ПАНЕЛЬ
NOISE ABSORBING PANEL

Изобретение относится к промышленной акустике.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является шумопоглощающая панель по патенту РФ №2362855 (прототип), содержащая каркас и расположенный в его внутренней полости звукопоглощающий элемент.
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет частичного отражения звуковых волн от звукопоглотителя, а также сравнительно узкий (исключительно высокие частоты) диапазон шумоглушения.
Технический результат - повышение эффективности шумопоглощения за счет расширения частотного диапазона, упрощение и универсальность монтажа и улучшение эксплуатационных свойств за счет применения перспективных звукопоглощающих и защитно-декоративных материалов.
1
2
1
2
Это достигается тем, что в шумопоглощающей панели, содержащей корпус и расположенную в его внутренней полости шумопоглощающую вставку, корпус выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, образованного перфорированной передней и сплошной задней стенками панели, каждая из которых имеет П-образную форму, с боковыми ребрами, причем на передней стенке имеется щелевая перфорация 7 и 8, выполненная в виде прямоугольников и расположенная рядами с шириной рядов b и b и расстоянием между ними h и h, причем смежные ряды расположены со смещением, а количество щелей в одном ряду четное, а в другом нечетное, причем коэффициент перфорации принимается равным или более 0,25, а стенки панели фиксируются между собой вибродемпфирующими крышками, которые выполнены П-образной формы с ячейками, заполненными вибродемпфирующей мастикой для соединения панелей при облицовке стен зданий и изготовлении акустических экранов, а шумопоглощающая вставка выполнена в виде сплошной жесткой стенки из жесткого вибродемпфирующего материала, типа «Агат», «Швим», и перфорированной стенки, из сетчатого полимерного материала, например капрона, а между ними расположен двухслойный комбинированный звукопоглощающий элемент, причем слой, прилегающий к жесткой стенке, выполнен звукопоглощающим, а прилегающий к перфорированной стенке слой выполнен из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны. При этом звукопоглощающий слой помещен в акустически прозрачный материал, например стеклоткань типа ЭЗ-100, или полимер типа «повиден», или нетканый материал, например «лутрасил».
На фиг. 1 изображен общий вид шумопоглощающей панели в разобранном виде, на фиг. 2 - шумопоглощающая вставка 3 между передней 1 и задней 2 стенками корпуса панели.
1
2
1
2
Шумопоглощающая панель (фиг. 1) содержит шумопоглощающую вставку 3 (фиг. 2), вписанную в корпус панели и расположенную в его внутренней полости. Корпус выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, образованного перфорированной передней 1 и сплошной задней 2 стенками панели, каждая из которых имеет П-образную форму, с боковыми ребрами 6, причем на передней стенке имеется щелевая перфорация 7 и 8, выполненная в виде прямоугольников и расположенная рядами с шириной рядов b и b, и расстоянием между ними h и h, причем смежные ряды расположены со смещением, а количество щелей в одном ряду четное, а в другом - нечетное. Коэффициент перфорации принимается равным или более 0,25. Стенки панели 1 и 2 фиксируются между собой вибродемпфирующими крышками 4 и 5, которые выполнены П-образной формы с ячейками 9, заполненными вибродемпфирующей мастикой для соединения панелей при облицовке стен зданий и изготовлении акустических экранов.
Передняя 1 и задняя 2 стенки корпуса шумопоглощающей панели выполнены из конструкционных материалов с нанесенной на их поверхностях с одной или двух сторон облицовкой в виде слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики, при этом соотношение между толщиной облицовки и вибродемпфирующим покрытием лежит в оптимальном интервале величин 1:(2,54÷3,5).
Шумопоглощающая вставка 3 выполнена в виде сплошной жесткой стенки 10 из жесткого вибродемпфирующего материала, типа «Агат», «Швим», и перфорированной стенки 11 из сетчатого полимерного материала, например капрона, а между ними расположен двухслойный комбинированный звукопоглощающий элемент, причем слой 12, прилегающий к жесткой стенке 10, выполнен звукопоглощающим, а прилегающий к перфорированной стенке слой 13 выполнен из звукоотражающего материала, сложного профиля с перфорацией (не показано), состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны. При этом звукопоглощающий слой 12 помещен в акустически прозрачный материал, например стеклоткань типа ЭЗ-100, или полимер типа «повиден», или нетканый материал, например «лутрасил».
Выполнение перфорации на звукоотражающем слое способствует более эффективному шумоглушению на средних частотах, так как часть звуковых волн будет проходить через перфорацию и рассеиваться на слое из звукопоглощающего материала.
Возможен вариант, когда задняя стенка 2 корпуса выполнена перфорированной.
Шумопоглощающая панель работает следующим образом.
Звуковая энергия, пройдя через переднюю перфорированную стенку 1 корпуса панели и перфорированную стенку 11 из сетчатого полимерного материала, например капрона, шумопоглощающей вставки 3, падает на двухслойный комбинированный звукопоглощающий элемент, в котором слой 12, прилегающий к жесткой стенке 10, выполнен звукопоглощающим. Частично отраженные звуковые волны от стенки 10 попадают снова на шумопоглощающий элемент. При этом слой 13, выполненный из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, отражает падающие во всех направлениях звуковые волны. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглощающего материала, представляющих собою модель резонаторов ''Гельмгольца'', где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора, о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор шумопоглощающего элемента.
Предложенное техническое решение является эффективным средством для борьбы с шумом в производственных цехах различных отраслей народного хозяйства, а также мобильных транспортных средств и средством защиты окружающей среды от шумов.