Пристрій для поглинання шуму з доріг

Пристрій для поглинання шуму з доріг, що виконаний у вигляді стінок з отворами і козирками, змонтованими похило на верхніх кромках стінок, який відрізняється тим, що отвори виконані змінного перерізу із звуженням в напрямку внутрішніх поверхонь стінок, наприклад, конічної або пірамідальної форми, їх осі - перпендикулярними до поверхонь стінок, які встановлені на спільній основі і зв'язані між собою стяжками, а козирки виконані у вигляді спільного дахоподібного перекриття. (19) (21) a200601178 (22) 07.02.2006 (24) 10.04.2008 (46) 10.04.2008, Бюл.№7, 2008 рік (72) ФЕДОРОВ ВОЛОДИМИР ВІКТОРОВИЧ, U A, САХНО ВОЛОДИМИР ПРОХОРОВИЧ, U A (73) НАЦІОН АЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA (56) WO 9814665, 1998 SU 1268660, 1986 JP 2004150185, 2004 3 82377 нані під кутом до горизонталі, різному для кожного ряду, таким чином, що осі всіх отворів пересікаються в одній точці - найбільш ймовірному місці знаходження джерела шуму. Пристрій споряджений направленими один до одного козирками, змонтованими похило на верхніх кромках стінок, причому кут на хилу козирка до горизонталі менше кута нахилу дотичної до верхньої зовнішньої кромки стінки, проведеної з точки умовного джерела шуму. При виникненні шуму від транспортних джерел шум розповсюджується в обидві сторони від джерела шуму. Звукові хвилі безперешкодно проходять через всі отвори і попадають у порожнину між стінками. Попадаючи в отвори протилежної стінки, вони не можуть пройти через них в зону протилежного дорожнього полотна з-за зворотної направленості стінок отворів напрямку звукової хвилі. Таким чином, звукові хвилі, які пройшли в отвір між стінками, там і гасяться. Недоліком відомої конструкції є її недостатня акустична ефективність, оскільки її стінки розраховані на певну координату джерела шуму по відношенні до стінки (висота і віддаль), в той час як реальні джерела шум у знаходяться на віддалі на всій ширині проїжджої частини, а по висоті - від 0,1м до 3м. Другим недоліком відомого пристрою є його нетехнологічність через розміщення отворів під кутом до поверхні стінок, який для кожного ряду свій. Це невимовно ускладнить встановлення та виймання стержнів при виготовленні стінок. Метою винаходу є підвищення акустичної ефективності та те хнологічності пристрою. Поставлена мета досягається тим, що отвори у стінках виконані перемінного перерізу із звуженням в напрямку внутрішніх поверхонь стінок, наприклад, конічної або пірамідальної форми, їх осі перпендикулярними до поверхонь стінок, які встановлені на спільній основі і зв'язані між собою стяжками, а козирки виконані у вигляді спільного дахоподібного перекриття. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 зображений пристрій для поглинання шуму, поперечний розріз; на Фіг.2 - вид по стрілці А, отвори у вигляді конусів; на Фіг.3 - вид по стрілці А, отвори у вигляді пірамід. Пристрій для поглинання шум у з доріг включає (Фіг.1) основу 1, на якій встановлено дві стінки 2 з деяким нахилом одна до одної. З внутрішнього боку стінки 2 вкриті шумопоглинаючим шаром 3 із легкого бетону із заповнювачем з пористих вулканічних порід або іншого будівельного звукопоглинаючого матеріалу. В стінках виконані отвори 4 перемінного перерізу із звуженням в напрямку внутрішніх поверхонь стінок, наприклад, конічної (Фіг.2) або пірамідальної (Фіг.3) форми. Стінки зв'язані між собою стяжками 5, виконані по висоті стінок, а вгорі стінок - дві петлі 6 для можливості встановлення пристрою на транспортний засіб і на місце експлуатації. Стяжки і петлі приварюються при складанні пристрою на заводі-виробнику до раніше заформованих в стінках закладних деталей (не показані). Аналогічно кріпляться стінки з основою (не показано). Таким чином, пристрій є резонансним поглиначем: порожнина з перфорованою 4 передньою стінкою. Від відомих резонансних поглиначів такого типу його відрізняє те, що він має двосторонню дію (приймає звукові хвилі з протилежних сторін) і може розглядатись як комплексний поглинач, що складається з двох простих. Для захисту від попадання посторонніх предметів, а також снігу і дощової води, пристрій вкритий кришкою 7 з двома петлями 8 для захоплення кришки при перевезенні та монтажі. У випадку продування снігу і до щової води через отвори 4 у внутрішню порожнину пристрою для витікання води в основі виконано кілька отворів (на рис. не позначені). Пристрій працює наступним чином. При виникненні шуму від транспортних джерел, які переміщуються по проїжджій частині доріг, звукові хвилі безперешкодно попадають в отвори ближньої стінки, які мають велику початкову площу. Відбиваючись від стінок конічної / пірамідальної вхідної порожнини, звукові хвилі входять у внутрішню порожнину пристрою. При цьому завдяки формі вхідної порожнини (плавного зменшення поперечного перерізу у бік порожнини пристрою) практично не відбувається повернення звукової енергії назад у довкілля. В даному випадку спрацьовує ефект акустичного клину. Попавши у внутрішню порожнину пристрою (між стінками, основною і перекриттям), після чисельних відбить та інтерференції із звуковими хвилями з інших отворів, а також завдяки поглинанню шаром 3 із легкого бетону звукові хвилі затухають. Та незначна частина звукових хвиль, яка зсередини впаде на внутрішній отвір конічної або пірамідальної порожнини, практично не зможе в неї ввійти, адже відомо [5], що коефіцієнт втрат, в першу чергу для низькочастотних коливань, приблизно може бути виражений так: R=8μh/a2, де μ - в'язкість повітря; h - висота горла (товщина панелі); а - радіус горла резонатора (в даному випадку - це перемінна величина, яка зменшується до внутрішньої частини екрану). Отже, акустичний опір по довжині конічної / пірамідальної порожнини обернено пропорційний радіусу (тобто площі) перерізу порожнини в даному місці. Таким чином, біля зовнішньої поверхні порожнини він найменший, а біля внутрішньої найбільший. І якщо всередину порожнини пристрою звукові хвилі рухаються з невеликим акустичним опором, то в зворотньому напрямку їх рух зустрічає значно більший опір. Тобто маємо свого роду ефект акустичного напівпровідника. Отже, акустична ефективність запропонованого пристрою значно вища, ніж у прототипі. Пристрій технологічний. Стінки формуються просто і надійно. Хід стержнів для виготовлення отворів у стінках перпендикулярний боковим поверхням стінок. Більше того, якщо в прототипі кожен ряд стержнів не лише рухається під кутом до поверхні стінки, та ще й під різним кутом для кожного ряду, то у запропонованому нами винаході всі стержні рухаються перпендикулярно поверхні стінки. Якщо в прототипі тертя і зчеплення стержня з матеріалом стінки відбуваються впродовж всього проходження стержня через стінку, то в нас необхідно лише відірвати попередньо змащені поверхні 5 82377 стержнів від матеріалів стінок. Складання пристрою, як видно з Фіг.1, також є простим і технологічним. Джерела інформації 1. Белоусов Β.Η., Прутков Б.Г., Шицкова А.П. и др. Борьба с шумом в городах. -М.: Стройиздат, 1987. - 248с. 2. Факторович A.A., Постников Г.И. Защита городов от транспортного шума. - К.: Будівельник, 1982. - 144с. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 3. Бар'єр, понижуючий рівень транспортного шуму. «Изобретения стран мира», 1999, вып.57, №4, патент ВОИС (WO) 9814665 A1 від 29.09.1997р., MKB E01F8/02. 4. Липкина А.Б. Устройство для поглощения шума с дорог. Авт. свид. СССР №1 268660 от 06.07.1984г., МКИ E01F8/00. Опубл. 07.11.1986 г., БИ №41. 5. Дидковский B.C. Шум и вибрация. - К.: У МК ВО, 1991. - 216с. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601