трубчатый прямоугольный глушитель шума

Формула изобретения

1. Трубчатый прямоугольный глушитель шума, содержащий корпус прямоугольного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглотитель, расположенный между корпусом и перфорированным элементом, и акустически прозрачный материал, расположенный между перфорированным элементом и звукопоглотителем, отличающийся тем, что отношение длин сторон прямоугольного внешнего сечения корпуса глушителя В/Н лежит в оптимальном интервале величин В/Н=1,0...1,5, отношение длин сторон прямоугольного внутреннего сечения корпуса глушителя В/Н лежит в оптимальном интервале величин b/h=1,0...2,0, отношение разности длин сторон прямоугольного внешнего и внутреннего сечений корпуса глушителя к его длине лежит в оптимальном интервале величин (B-H)/L=(b-h)/L=0,2...0,42, отношение длин l патрубков к длине L глушителя лежит в оптимальном интервале величин l/L=0,051...0,104, а отношение площади свободного сечения F к длине глушителя L лежит в оптимальном интервале величин F/L=0,02...0,34.

2. Трубчатый прямоугольный глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из конструкционных материалов с нанесенным на его поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17 или материала типа «Герлен-Д».

3. Трубчатый прямоугольный глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглотитель выполнен из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена.

4. Трубчатый прямоугольный глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглотитель выполнен на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5...0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5...10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10...20 МПа.

5. Трубчатый прямоугольный глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглотитель выполнен из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30...45%.

6. Трубчатый прямоугольный глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглотитель выполнен в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин 0,3...2,5 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технике глушения шума.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности является глушитель шума, содержащий корпус, впускной и выпускной патрубки и звукопоглотитель (см. патент РФ №2062889, опубл. 27.06.1996 г. - прототип).

Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в трубчатом прямоугольном глушителе шума, содержащем корпус прямоугольного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглотитель, расположенный между корпусом и перфорированным элементом, и акустически прозрачный материал, расположенный между перфорированным элементом и звукопоглотителем, отношение длин сторон прямоугольного внешнего сечения корпуса глушителя В/Н лежит в оптимальном интервале величин В/Н=1,0...1,5, а отношение длин сторон прямоугольного внутреннего сечения корпуса глушителя В/Н лежит в оптимальном интервале величин b/h=1,0...2,0, а отношение разности длин сторон прямоугольного внешнего и внутреннего сечений корпуса глушителя к его длине лежит в оптимальном интервале величин (B-H)/L=(b-h)/L=0,2...0,42, а отношение длин l патрубков к длине L глушителя лежит в оптимальном интервале величин l/L=0,051...0,104, а отношение площади свободного сечения F к длине глушителя L лежит в оптимальном интервале величин F/L=0,02...0,34.

Корпус может быть выполнен из конструкционных материалов с нанесенным на его поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17 или материала типа «Герлен-Д».

Звукопоглотитель может быть выполнен из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена.

Звукопоглотитель может быть выполнен на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5...0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5...10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10...20 МПа.

Звукопоглотитель может быть выполнен из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30...45%.

Звукопоглотитель может быть выполнен в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин 0,3...2,5 мм.

На фиг.1 представлен фронтальный разрез предлагаемого глушителя шума, на фиг.2 - профильная проекция.

Трубчатый прямоугольный глушитель шума содержит корпус 3 прямоугольного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным 4 и выпускным 5 патрубками, звукопоглотитель 2, расположенный между корпусом и перфорированным элементом 1, и акустически прозрачный материал 6, расположенный между перфорированным элементом 1 и звукопоглотителем 2. При этом

отношение длин сторон прямоугольного внешнего сечения корпуса глушителя В/Н лежит в оптимальном интервале величин В/Н=1,0...1,5;

отношение длин сторон прямоугольного внутреннего сечения корпуса глушителя В/Н лежит в оптимальном интервале величин b/h=1,0...2,0;

отношение разности длин сторон прямоугольного внешнего и внутреннего сечений корпуса глушителя к его длине лежит в оптимальном интервале величин (B-H)/L=(b-h)/L=0,2...0.42;

отношение длин l патрубков к длине L глушителя лежит в оптимальном интервале величин l/L=0,051...0,104;

отношение площади свободного сечения F к длине глушителя L лежит в оптимальном интервале величин F/L=0,02...0,34.

Корпус 3 и патрубки 4 и 5 выполнены из конструкционных материалов, с нанесенным на их поверхности с одной или двух сторон слоем мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа «Герлен-Д».

Звукопоглотитель 2 выполнен из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена.

Звукопоглотитель 2 выполнен на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5...0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5...10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10...20 МПа.

Звукопоглотитель 2 выполнен из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30...45%. Звукопоглотитель выполнен в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин 0,3...2,5 мм.

Трубчатый прямоугольный глушитель шума работает следующим образом.

Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха поступают в полость глушителя и взаимодействуют со звукопоглотителем 2. Конструкция глушителя шума проста в изготовлении и обслуживании. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собой 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 2. Коэффициент перфорации перфорированного элемента 1 принимается равным или более 0,25. Для предотвращения высыпания мягкого звукопоглотителя предусмотрен акустически прозрачный материал 6, например стеклоткань типа ЭЗ-100, расположенная между звукопоглотителем 2 и перфорированным элементом 1.