Шумопоглинаюча перегородка

Реферат: Шумопоглинаюча перегородка містить шаруватий тонкостінний елемент. Додатково містить динамічні гасники коливань з регулюючими пристроями з можливістю сумісного з тонкостінним елементом поглинання вібрації у діапазоні низькочастотних коливань. UA 93600 U (54) ШУМОПОГЛИНАЮЧА ПЕРЕГОРОДКА UA 93600 U UA 93600 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до машинобудування, зокрема до класу пасивних віброзахисних пристроїв, що складаються з тонкостінного елемента - основи перегородки та приєднаних динамічних гасників коливань (ДГК), які служать для віброшумозахисту від збурень, що діють на перегородку. Така перегородка може застосовуватися у підлозі автобуса, в елементах корпусу моторного відсіку транспортних засобів, та стінки кабіни, які знаходяться в умовах високих акустичних навантажень, також кабін машин гірничої техніки, у схемах звукоізоляції приміщень, салонів літаків тощо. Відомі різноманітні конструкції шумопоглинаючих перегородок. Це, наприклад, патенти SU1654060A1, JP206889/92, US2007/0125930A1. Відомі конструкції динамічних гасників коливань, в тому числі багатомасових JP2004257564, WO2006/103291A1. У відомих патентах щодо конструкції ДГК не враховується гнучкість конструкції, до якої вони приєднані. Шумопоглинаючі властивості тонкостінних конструкцій розглядаються без врахування можливості покращення характеристик за допомогою ДГК. Однак тонкостінні шаруваті шумопоглинаючі перегородки, які сьогодні застосовують, ефективні лише у вищому частотному діапазоні і малоефективні в діапазоні низьких частот, характерних для роботи багатьох машин. Згідно з даною корисною моделлю, їхні шумопоглинаючі властивості можуть бути значно покращені у низькочастотному діапазоні за допомогою ДГК. Найближчою до запропонованої корисної моделі за технічною суттю і досягненням результату є патент WO2006/103291A1, що має спільні ознаки: шаруватий тонкостінний елемент. Проте, дана конструкція має низькі шумопоглинаючі властивості в низькочастотному діапазоні. В цій шумопоглинаючій перегородці малоефективні поглинаючі характеристики, а саме малоефективні в діапазоні низьких частот, характерних для роботи багатьох машин. В основу корисної моделі поставлено задачу створити шумопоглинаючу перегородку, яка би за рахунок введення шаруватої композитної тонкостінної конструкції з проміжним демпфуючим прошарком з підвищеними демпфуючими властивостями та системою динамічних гасників коливань з пристроєм регулювання частотних характеристик, та набором додаткових інерційних елементів забезпечила би краще шумопоглинання у транспортних засобах. Поставлена задача вирішується тим, що у відомій шумопоглинаючій перегородці, що містить шарувату тонкостінну конструкцію, згідно з корисною моделлю додатково містяться динамічні гасники коливань, з регулюючими пристроями з можливістю сумісного з тонкостінним елементом поглинанням вібрації у діапазоні низькочастотних коливань. Додаткове введення в тонкостінну конструкцію перегородки проміжного демпфуючого прошарку та системи динамічних гасників коливань просторового типу забезпечить розширення спектру вібропоглинання ДГК та стабільність звукозахисних властивостей перегородки, ліквідує небезпеку колорезонансного збудження коливань На фіг. 1. зображено шумопоглинаючу перегородку, де 1 - шарувата тонкостінна конструкція, 2 - внутрішній демпфуючий прошарок, 3 - зовнішні жорсткі прошарки, 4 - вузли закріплення ДГК, 5 - пружні пластинчасті елементи ДГК, 6 - маси ДГК. На фіг. 2 показано конструкцію ДГК: 4 - вузол закріплення ДГК; 5 - пластина - пружний елемент ДГК; 7 - нерухома маса ДГК; 8 - пристрій регулювання частотних характеристик, 9 рухома маса ДГК На фіг. 3 показано звукопоглинання при наявності та відсутності ДГК зі спеціально підібраними параметрами. До елемента шаруватої структури 1, 2, 3 з проміжним демпфуючим прошарком 2 прикріплено систему ДГК 4, 5, 6. Нерухома 7 і додаткова рухома маса 9 з'єднані регулюючим гвинтом 8 з можливістю переміщення 9. Шумопоглинаюча перегородка працює так: Шум у верхньому відсіку гаситься за допомогою шаруватої перегородки 1 при поширенні у нижній відсік. Система ДГК 4, 5, 6 збільшує шумоізоляцію, особливо в низькочастотному діапазоні. Система регулювання 7, 8, 9 ДГК налаштовує їх на потрібну частоту. Запишемо рівняння для перегородки як пластини Тимошенка. Отримуємо систему алгебраїчних рівнянь в залежності від частоти   EIk 2  SG  I2  0  SGikw 0  0 , (1)  55 SGikw 0      SGk  S2 w 0  K A  iC A w A  w 0   q0 2 q0  2A i  A t   A t ik cos  a 2 w 0 . Тут E, G - модулі пружності пластини (при циліндричному згині), S,I - площа перерізу та його момент інерції,  0 , w 0 - кутове та нормальне переміщення,  - погонна густина, A i , A t 1 UA 93600 U амплітуди падаючої та пропущеної хвилі, k   C , C  - швидкість звуку,  a - густина повітря,  - кут падіння звукової хвилі. Додамо рівняння для динамічного гасника коливань  MA 2 w A  K A  iC A w A  w 0   0 , (2) 5 де w A - переміщення ДГК, MA - його маса, K A , CA - його жорсткісні та демпфуючі властивості. Розв'язуючи систему рівнянь (1,2), отримуємо A t  FA i . (3) Коефіцієнт передачі потужності через перешкоду задається так   A t 10 Ai , a коефіцієнт поглинання в децибелах TL  101og  1 . Звідки TL  101og 1 . F( )2 На фіг. 3 показана ця величина при наявності та відсутності ДГК зі спеціально підібраними параметрами. Можна помітити значно покращені шумопоглинаючі властивості у околі провалу цієї характеристики для перегородки без ДГК. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Шумопоглинаюча перегородка, що містить шаруватий тонкостінний елемент, яка відрізняється тим, що додатково містить динамічні гасники коливань з регулюючими пристроями з можливістю сумісного з тонкостінним елементом поглинання вібрації у діапазоні низькочастотних коливань. 2 UA 93600 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3