МАЛОШУМНОЕ СОПЛО ПНЕВМОУСТРОЙСТВА
LOW-NOISE NOZZLE OF PNEUMATIC FACILITY

Изобретение относится к машиностроению, а именно к соплу пневмоустройства, применяемому для выпуска струи газа под напором.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является сопло пневмоустройства по патенту РФ № 2306428, F01N 1/00, 2005 г., содержащее корпус, полость которого заполнена звукопоглощающим материалом, впускной штуцер, насадок, установленный в корпусе с образованием выпускного отверстия (прототип).
Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения сопла.
Технический результат - повышение эффективности шумоглушения сопла.
3
Это достигается тем, что в малошумном сопле пневмоустройства, содержащем корпус, полость которого заполнена звукопоглощающим материалом, впускной штуцер, насадок, установленный в корпусе с образованием выпускного отверстия, насадок, установленный в корпусе с помощью штифта, со стороны впускного штуцера содержит сетку, а на выходе насадка установлен перфорированный диск, между которыми размещен звукопоглотитель в виде тел вращения на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа, при этом в корпусе выполнена камера, входом в которую служит перфорированный диск, а на выходе установлена звукопоглощающая конструкция, состоящая из внутренней и внешней перфорированных дисков, с расположенным внутри них звукопоглотителем, в качестве звукопоглощающего материала звукопоглотителя используется минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool» или минеральная вата типа «URSA».
На чертеже представлено сопло, продольный разрез.
3
Сопло пневмоустройства содержит корпус 1 с впускным штуцером 2, насадок 3, установленный в корпусе 1 с помощью штифта 8, причем со стороны впускного штуцера 2 в насадке установлена сетка 11, а на выходе установлен перфорированный диск 9, между которыми размещен звукопоглотитель в виде тел вращения на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа, а также используется материал из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%, или материал, выполненный в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», помещенной в оболочку из звукопрозрачного материала, причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3…2,5 мм (на чертеже не показано).
В корпусе 1 выполнена камера 10, входом в которую служит перфорированный диск 9, а на выходе установлена звукопоглощающая конструкция, состоящая из внутренней 4 и внешней 5 перфорированных дисков, с расположенным внутри них звукопоглотителем 6. В качестве звукопоглощающего материала звукопоглотителя 6 используется минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA» или базальтовая вата типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа Э3-100 или полимером типа «Повиден».
Малошумное сопло пневмоустройства работает следующим образом.
Сжатый воздух через впускной штуцер 2 поступает во внутреннюю полость корпуса 1, заполненную звукопоглотителем 7 в виде тел вращения. При этом происходит частичное глушение шума средних и высоких частот. Струя воздуха, движущаяся по каналам перфорированного диска 9, имеет высокую скорость истечения и при регулируемой ширине факела посредством камеры 10 обеспечиваются необходимые эксплуатационные показатели при минимальных уровнях шума. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, 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 звукопоглотителя.