RU203338U1 - Звукоизолирующая панель с распределенным волноводным поглотителем - Google Patents

Abstract

Предложена полезная модель, состоящая из слоев, расположенных параллельно относительно друг друга. Внешний слой выполнен в виде тонкого металлического листа, средний слой, выполняющий роль поглощающей прокладки, выполнен из пористой резины, и третий слой, являющийся распределённым волноводным поглотителем, выполнен из полиуретана с металлическими включениями в виде шариков. 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 позволяет получить высокие показатели звукоизоляции в широком диапазоне частот при использовании в различных областях техники.

Description

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.

Claims (1)

1. Звукоизолирующая панель, состоящая из слоев, расположенных параллельно относительно друг друга, отличающаяся тем, что внешний слой выполнен в виде тонкого металлического листа, а средний слой, выполняющий роль поглощающей прокладки, выполнен из пористой резины, и третий слой, являющийся распределённым волноводным поглотителем, выполнен из полиуретана с металлическими включениями в виде шариков.

Images