Глушник шуму афанасьєва

Реферат: UA 100086 U UA 100086 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до промислових виробів, призначених для забезпечення оптимального санітарно-гігієнічного рівня шуму, і оптимальної екологічної обстановки регіону, прилягаючого до джерел шуму. Пристрій може використовуватися підприємствами гірничодобувної галузі, там, де при підземному видобутку руди, у процесі вентиляції гірничих виробок генерується шум високої інтенсивності, параметри якого визначає перевищення припустимих санітарними нормами. Пристрій може бути виготовлений в промислових умовах на спеціалізованих підприємствах або промислових майстернях при наявності відповідного устаткування і матеріалів. Корисна модель особливо ефективна в тому випадку, коли звукові хвилі шуму мають спрямовану дію, що характерно для потоків повітря, що направляють від шахтних високопродуктивних вентиляторів, які забезпечують подачу свіжого повітря в гірничі виробітки в шахтах різної потужності і глибини закладення. Доцільне використання корисної моделі в тому випадку, коли передбачається його тривала експлуатація при мінімальному обсязі поточного ремонту або обслуговування. Пристрій ефективно може бути реалізований в тому випадку, коли робота підприємства передбачає можливість застосування систем автоматичного управління, робота яких забезпечує управління конструктивними елементами, для зміни положення елементів, що забезпечують поглинання шуму до припустимого рівня передбаченого санітарними нормами. Необхідність застосування пристрою обумовлена збільшенням глибини підземного видобутку корисних копалин і пов'язаним з ним проблемою постійного погіршення санітарногігієнічних умов роботи персоналу, які характеризуються значним рівнем вмісту пилу робочого місця і температури навколишнього середовища, що приводить до збільшення об'єму подачі свіжого повітря, призначеного для вентиляції. Це приводить до підвищення ефективності вентиляції, при якій при подачі значного об'єму повітря необхідно враховувати аеродинамічний опір. Застосування ефективної вентиляції пов'язане з необхідністю потужних вентиляторних установок зі збільшеним діаметром коліс і великим числом обертів, що приводить до збільшення інтенсивності випромінювання у звуковому й інфразвуковому діапазонах частот. Висока потужність вентиляторних установок приводить до підвищеного акустичного забруднення територій житлових районів, що приводить до необхідності значних матеріальних і трудових витрат, пов'язаних з необхідністю забезпечення нормальних умов для населення, що проживає навколо промислових районів. Відомий глушник для зниження шуму вентиляторних установок, який застосовується для подачі свіжого повітря в поземні виробки при розробці рудних родовищ. Конструкція глушника являє собою комплект полинаючих елементів, які розташовують у відомому порядку. Кріплення елементів здійснюється таким чином, щоб площини елементів були паралельні один одному і перебували на відстані один від одного. Елементи виконані із звукопоглинаючих матеріалів. Ефект поглинання звукових хвиль, що генеруються вентиляторною установкою, залежить від відстані між елементами і довжиною щитів уздовж осі виробки. Звукова хвиля знижує свою інтенсивність за рахунок того, що потік повітря, що включає звукові хвилі, проходить через вільний простір між елементами, взаємодіє зі стінками звукопоглинаючих елементів і знижує свою інтенсивність до рівня, передбаченого санітарними нормами. Недоліком відомого пристрою є те, що при значній потужності вентиляторної установки ефективність пристрою незначна й не забезпечує поглинання звукової хвилі до необхідного рівня. Пристрій може бути використаний при експлуатації малопотужних вентиляторних установок, шум яких незначно перевищує гранично-допустимі величини, які визначаються санітарними нормами. Ефективність зниження шуму у відомому пристрої досягається тільки за рахунок того, що потік, який рухається уздовж осі виробки, розділяється на складові окремі потоки, які знижують свою інтенсивність тільки за рахунок поздовжньої взаємодії зі звукопоглинаючими матеріалом, який нанесений на поверхню елементів, установлених у корпусі (Юдин Е.Я., Терехин А.С. Борьба с шумом шахтных вентиляторных установок - 2-е издание. - М.: Недра, 1985). Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним як найближчий аналог, є глушник шуму вентиляторних установок, який застосовується при поземних гірничих роботах. У відомому пристрої ефект гасіння досягається за рахунок того, що використовується явище дифракції звукових хвиль з каналів у отвори, а також періодичного розширення каналів (АС СРСР № 641148 опубл. 05.01.79, БВ № 1). Недоліком відомого пристрою є те, що він малоефективний при поглинанні звукових хвиль значної інтенсивності через те, що потік не змінює свого напрямку руху й, переміщаючись по 1 UA 100086 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 глушнику, надходить у паралельні просвіти між стінками звукопоглинаючих елементів. Наявність отворів у стінках звукопоглинаючих елементів не дозволяє значно знизити інтенсивність звукових хвиль, тому що потік рухається уздовж паралельних між собою проміжків звукопоглинаючих елементів. Задачею корисної моделі є удосконалення конструкції промислового глушника потужних вентиляторних установок за рахунок того, що звукопоглинаючі елементи, що знижують інтенсивність звукових хвиль, виконані у вигляді шарнірно закріплених елементів, що дозволяє змінювати їхнє просторове положення залежно від інтенсивності звукових хвиль і продуктивності вентиляторної установки. У пристрої передбачається розміщення паралельних звукопоглинаючих елементів, повздовжні осі яких збігаються з повздовжніми осями рухливих звукопоглинаючих елементів. Технічний результат від використання корисної моделі полягає в наступному: - забезпечується висока швидкість монтажу при мінімальних трудових і матеріальних витратах; - забезпечується гасіння шуму високої інтенсивності; - конструкція глушника забезпечує можливість адаптації до параметрів роботи вентилятора й будь-якого іншого джерела шуму; - забезпечується можливість застосування системи автоматичного управління, пов'язаної з вентиляторною установкою і системами контролю, що визначають оптимальний рівень вентиляції і зниження шуму; - кріплення конструктивних елементів глушника передбачають оперативну можливість демонтажу і безперешкодного доступу в простір глушника. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що глушник шуму містить корпус, у якому встановлені стаціонарні звукопоглинаючі елементи у вигляді пластин, які закріплені у верхній і нижній частинах корпуса та розміщені на заданій відстані паралельно один одному. Згідно з корисною моделлю за й перед стаціонарними звукопоглинаючими елементами в корпусі глушника, у його верхній і нижній частинах, виконані порожнини, у яких установлені рухомо вали, на яких закріплені рухомі звукопоглинаючі елементи. Вали пов'язані із приводами, що забезпечують можливість переміщення рухомих звукопоглинаючих елементів з корпусу глушника в порожнинах в його верхній і нижній частинах. Звукопоглинаючі елементи розташовані паралельними рядами і розташовані по осі вільного простору між стаціонарними звукопоглинаючими елементами. Конструкція глушника шуму ілюструється кресленнями, де на фіг. 1 показана вертикальна проекція глушника з розміщеними в ньому рухомими звукопоглинаючими елементами; на фіг. 2 - вид зверху на глушник зі звукопоглинаючими елементами. Глушник шуму містить корпус 1, у якому у верхній і нижній частинах виконані порожнини 2, 3. Перед порожнинами 2, 3 встановлені стаціонарні співвісно розташовані звукопоглинаючі елементи 4. У порожнинах 2, 3 установлені рухомо вали 5, на яких закріплені рухомі звукопоглинаючі елементи 6, 7, 8, 9. Вали 5 пов'язані із приводами, що забезпечують можливість розміщення рухомих звукопоглинаючих елементів 6, 7, 8, 9 у порожнинах 2, 3, виконаних у покрівлі корпуса глушника і його підошві. Рухомі елементи 6, 7, 8, 9 виконані з можливістю кругового переміщення до моменту розташування в порожнинах 2, 3 в підошві й покрівлі корпуса глушника. Звукопоглинаючі елементи 6, 7, 8, 9 розташовані рядами. При цьому ряди рухомих звукопоглинаючих елементів 6, 7, 8, 9 у проекції на вертикальну площину розташовані по осі вільного простору стосовно стаціонарних звукопоглинаючих елементів 4. По ходу руху звукової хвилі, після верхньої і нижньої порожнин 2, 3 глушника розташовують також стаціонарні звукопоглинаючі елементи 10. Пристрій реалізується в такий спосіб. Шум шахтних вентиляторних установок складається з аеродинамічного й механічного шумів, при цьому звукова потужність пов'язана насамперед із продуктивністю вентилятора, а також з аеродинамічними й конструктивними параметрами проточної частини, а також з якістю балансування робочого колеса й ін. Реалізація пристрою розглядається на прикладі роботи глушника шуму шахтної вентиляторної установки значної продуктивності. При розробці підземним способом проходяться виробки, призначені для вентиляції робочих місць, припливу свіжого повітря і видалення пилу із атмосфери шахтного повітря. Вентиляція виробок здійснюється примусово за допомогою вентиляторних установок великої потужності. Чим більша глибина, тим більша потрібна потужність вентиляторної установки, що при роботі генерує інфразвукові і низькочастотні звуки, що позначаються на стані здоров'я людей, що перебувають на земній поверхні. 2 UA 100086 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Зниження впливу звукових хвиль досягається застосуванням промислових глушників шуму вентиляторних установок, розташованих на земній поверхні. Для реалізації заявленої корисної моделі глушник шуму розміщають після стаціонарних звуковбирних елементів 4 у корпусі, у безпосередній близькості від вентиляторної установки джерела шуму. У прямокутному корпусі 1, у його покрівлі й підошві, виконують порожнини 2, 3. Ширина порожнин 2, 3 відповідає ширині корпуса, а глибина порожнин 2, 3 дорівнює поздовжній довжині звукопоглинаючих елементів 6, 7, 8, 9 у проекції на вертикальну площину. Після формування порожнин 2, 3 у них установлюють у підшипникових вузлах вали 5, які пов'язані з відповідними приводами, робота яких регулюється дистанційно за допомогою автоматизованої системи управління. На валах 5 за допомогою відповідної кріпильної техніки закріплюють звукопоглинаючі елементи 6, 7, 8, 9, виконані із пластмаси або металу і що мають достатню жорсткість для тривалої експлуатації. Монтаж звукопоглинаючих елементів 6, 7, 8, 9 здійснюється в певній послідовності. Виходячи з вектора напрямку потоку звукових хвиль, встановлення звукопоглинаючих елементів 6, 7, 8, 9 здійснюється в такий спосіб. Перший ряд елементів 6 закріплюють у покрівлі корпуса в місці сполучення покрівлі і порожнини 2. Другий ряд звукопоглинаючих елементів 8 кріпиться до рухомого вала 5, установленого в точці сполучення нижньої порожнини 3 з підошвою корпуса 1. Третій ряд 8 кріпиться на валу 5, що встановлюють у порожнині 2 в покрівлі корпуса на рівні його покрівлі. Четвертий, останній ряд звукопоглинаючих елементів 9, закріплюють до валів 5, які закріплені над нижньою порожниною 3 на рівні підошви корпуса. Всі вали 5 з'єднують із приводами, які можуть взаємодіяти із системою управління, за рахунок якої залежно від інтенсивності можна змінювати просторове положення звукопоглинаючих елементів. Для осьової орієнтації потоку і забезпечення ефективного гасіння звукових хвиль, що генеруються вентиляторною установкою, перед і після рухомих звукопоглинаючих елементів встановлюють також звукопоглинаючі напрямні елементи 4, 10. Кріплення елементів 4, 10 здійснюється до покрівлі і підошви корпуса 1 глушника. Кріплення здійснюється з можливістю демонтажу для виконання профілактичних і ремонтних робіт, що виконуються у глушнику шуму. При роботі вентиляторної установки потік повітря надходить по вентиляційному каналу і надходить у глушник. На спрямований потік повітря накладаються звукові хвилі різних частотних і амплітудних характеристик. Звукові хвилі інтегрально є джерелом шуму значної інтенсивності, рівень якого, як правило, перевищує граничнодопустимий рівень для працюючих у безпосередній близькості до вентиляційної установки та під час обслуговування вентиляторної установки. При значних об'ємах переміщення повітря і умові забезпечення мінімального аеродинамічного опору потоку, що знижує продуктивність вентиляторної установки, поглинання шуму забезпечується зміною напряму руху повітряного потоку щодо стаціонарних звукопоглинаючих елементів, між якими розташовані рухливі звукопоглинаючі елементи 6, 7, 8, 9. Ефективне поглинання шуму досягається за рахунок того, що стіни корпуса 1 глушника, а також звукопоглинаючі елементи 6, 7, 8, 9, виготовляють з звукопоглинаючих матеріалів. Крім того, зниження інтенсивності шуму досягається за рахунок того, що потік, що є джерелом шуму, рухаючись уздовж глушника, взаємодіє з стаціонарними звукопоглинаючими елементами 4, 10, розділяючись на окремі складові потоки. Після проходження звукопоглинаючих елементів 4, 10 потоки взаємодіють з рухомими звукопоглинаючими елементами 6, 7, 8, 9. У цьому випадку ефект зниження шуму досягається за рахунок зіткнення з рухомими звукопоглинаючими елементами 6, 7, 8, 9, просторове положення яких, завдяки приводам, забезпечує максимальне поглинання звукових коливань різних характеристик. Входячи в простір між рухомими звукопоглинаючими елементами 6, 7, 8, 9, потоки взаємодіють між собою і зі стінками звукопоглинаючих елементів 6, 7, 8, 9. Після проходження звукопоглинаючих елементів 6, 7, 8, 9 і входячи в простір між вихідними стаціонарними елементами 10, потоки взаємодіють між собою і взаємодіють зі стінками вихідних стаціонарних звукопоглинаючих елементів 10. Після проходження комплексу перешкод, які становлять глушник шуму, відбувається зниження звукової інтенсивності шуму до рівня передбаченого санітарними нормами. Залежно від параметрів шуму, що генерується, здійснюється вибір параметрів пристрою, який дозволяє знизити до мінімуму інтенсивність шуму, величина якого відповідає вимогам санітарних норм. 3 UA 100086 U 5 Дослідно-промислові випробування показали, що конструкція глушника шуму забезпечує ефективне зниження шуму в широкому діапазоні частот, що генеруються вентиляторними установками. Конструкція глушника дозволяє адаптуватися до параметрів шуму, що генерується вентиляторною установкою, при мінімальному аеродинамічному опорі конструктивних елементів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Глушник шуму, що містить корпус, у якому встановлені стаціонарні звукопоглинаючі елементи у вигляді пластин, закріплених у верхній і нижній частинах корпуса і розміщених на заданій відстані паралельно один одному, який відрізняється тим, що за і перед стаціонарними звукопоглинаючими елементами в корпусі, у його верхній і нижній частинах, виконані порожнини, у яких установлені рухомо вали, на яких закріплені рухомі звукопоглинаючі елементи, при цьому вали з'єднані із приводами, що забезпечують можливість переміщення рухомих звукопоглинаючих елементів з корпуса в порожнині в його підошві і покрівлі, при цьому звукопоглинаючі елементи розташовані паралельними рядами і розташовані по осі вільного простору між стаціонарними звукопоглинаючими елементами. 4 UA 100086 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5