ЗАЩИТНЫЙ ЭКРАН ДЛЯ ПРИДОРОЖНОГО ШУМОПОГЛОЩЕНИЯ Российский патент 2001 года по МПК E01F8/00 E04B1/66 E04B1/82 

Изобретение относится к устройствам для защиты от воздействия шума, звуковых волн и для их подавления. Изобретение может быть использовано в строительных сооружениях для обеспечения нормального акустического режима, при благоустройстве дорог для придорожного шумопоглощения.

Известна панель для поглощения акустической энергии в области низких, средних и высоких частот в диапазоне 400 - 3000 Гц, состоящая из пластины полужесткого пеноматериала с открытыми и сообщающимися порами и слоя связанных волокон или мягкого пористого материала (РФ N 94028651/25, 20.06.1996, США N 5493081, 02.20.1996).

Известен придорожный шумопоглощающий защитный экран, содержащий рамный каркас с встроенными в нем параллельно расположенными плитами из материалов с различными свойствами шумопоглощения, закрепленные на нем заднюю плоскую стенку и лицевые, параллельно расположенные, наклонные пластины с козырьками для образования щелевых ловушек между ними, соответственно для отражения и рассеивания низкочастотного шумового потока, разделения и улавливания в активной фазе высокочастотного шумового потока, первичного подавления разделенного шумового потока в щелевых ловушках и его направленной подачи на плиты из материалов с различными свойствами шумопоглощения, и стойки с опорными элементами для его фиксации (заявка ЕПВ N 0368135 A1, 15.06.1990).

Конструкция защитного экрана не поглощает весь спектр шумового потока и звуков, особенно в области высоких частот.

Основной задачей изобретения является создание защитного экрана для придорожного шумопоглощения, у которого звукопоглощающие свойства были бы максимально повышенными и эффективными, максимально использовались бы геометрические формы, хорошо гармонизированные с архитектурным ансамблем градостроительной инфраструктуры.

Техническим результатом изобретения является повышение звукопоглощающих свойств защитного экрана, уменьшение затрат на его изготовление.

Технический результат достигается за счет изменения конструкции защитного экрана, использования в его основе новой концепции шумоподавления в лобовых зонах и пограничных слоях перемещающегося шумового потока.

Для этого защитный экран для придорожного шумопоглощения содержит рамный каркас с встроенными в нем параллельно расположенными плитами из материалов с различными свойствами шумопоглощения, закрепленные на каркасе заднюю стенку и образующие щелевые ловушки лицевые, параллельно расположенные наклонные пластины с козырьками для отражения и рассеивания низкочастотного шумового потока, разделения и улавливания в активной фазе высокочастотного шумового потока, первичного подавления разделенного шумового потока в щелевых ловушках и его направленной подачи на плиты из материалов с различными свойствами шумопоглощения, и стойки с опорными элементами для фиксации каркаса. Рамный каркас может быть выполнен в виде установленных с наклоном одна относительно другой в одну сторону плоских рамных секций с размещенными между ними клиновыми или плоскими упругими прокладками. Или рамный каркас может быть выполнен из установленных с наклоном одна относительно другой в одну сторону плоских рамных секций с соответственно выпуклыми и вогнутыми поверхностями с щелевыми полостями по местам стыков, в которых размещены упругие прокладки.

Во всех вариантах выполнения прокладки выполнены из материала, обладающего демпферно-поглощающими свойствами. Лицевые наклонные пластины образуют вогнутую многогранную шумопоглощающую поверхность.

Между рамными секциями и стойками установлены плоские упругие демпферно-поглощающие прокладки.

Лицевые наклонные пластины с козырьками закреплены с переменными увеличивающимися или уменьшающимися или комбинированными интервалами в направлении от его основания.

Стойки могут быть выполнены в виде дуг и снабжены упругими продольными, демпферно-поглощающими диафрагмами из стекло- или базальтопластика, закрепленными на их вогнутых поверхностях, образующими с вогнутыми многогранными поглощающими поверхностями барьерные акустические камеры для локализации, завихрения и торможения шумового потока.

На одной из граней лицевой многогранной шумопоглощающей поверхности наклонные пластины могут располагаться с наклоном к пластинам соседних граней и набегающему шумовому потоку, скользящему вдоль экрана.

Наклонные пластины могут быть выполнены из стекло- или базальтопластика с продольно расположенными полыми шнурами из термопластичного материала, например капрона. Полые шнуры могут быть размещены в козырьках наклонных пластин.

На задней плоской стенке могут быть закреплены с интервалами полые профильные линейные элементы из стекло- или базальтопластика.

По углам плоских рамных секций могут быть закреплены плоские треугольные косынки из стекло- или базальтопластика, перекрытые задней плоской стенкой и лицевыми наклонными пластинами с козырьками.

Одна из рамных секций каркаса со стороны его основания облицована по передней поверхности сплошной или перфорированной пластиной из стекло- или базальтопластика, причем между задней стенкой и пластиной образована резонирующая полость.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен общий вид, на фиг. 2 - поперечное сечение экрана с конструктивными особенностями в варианте 1, на фиг. 3 -поперечное сечение с конструктивными особенностями в варианте 2, на фиг. 4 - узел стыка рамных секций каркаса в варианте 1, на фиг. 5 - узел стыка рамных секций каркаса в варианте 2, на фиг. 6 - вариант расположения отдельных рамных секций в каркасе по вертикали при общей вогнутой шумопоглощающей поверхности экрана, на фиг. 7 - вариант расположения наклонных пластин с увеличивающимся интервалами в направлении от основания, на фиг. 8 - вариант расположения наклонных пластин с уменьшающимися интервалами в направлении от основания, на фиг. 9 - вариант комбинированного расположения наклонных пластин с увеличивающимися и уменьшающимися интервалами, на фиг. 10 - выполнение стоек в виде дуг, совмещенных вогнутыми поверхностями с вогнутой шумопоглощающей поверхностью экрана, на фиг. 11 - наличие демпферно-поглощающих диафрагм в стойках, на фиг. 12 - вид акустических камер, образованных диафрагмами стоек и вогнутой шумопоглощающей поверхностью экрана, на фиг. 13 - наклонное расположение пластин на одной из граней по отношению к пластинам на соседних гранях и набегающему шумовому потоку, на фиг. 14 - наклонные пластины с полыми шнурами из термопластичного материала, на фиг. 15 - схема расположения полых профильных элементов на задней плоской стенке экрана, на фиг. 16 - схема расположения усиливающих косынок на рамных секциях со стороны задней поверхности экрана, на фиг. 17 - схема расположения усиливающих косынок со стороны передней поверхности экрана, на фиг. 18 - вариант закрепления передней пластины на одной из рамных секций каркаса со сторона основания с показом за ней резонирующей полости.

Защитный экран для придорожного шумопоглощения (фиг. 1) содержит рамный каркас 1 с встроенными в нем параллельно расположенными плитами 2-4 из материалов с различными свойствами шумопоглощения, закрепленные на каркасе 1 заднюю плоскую стенку 5 и образующие щелевые ловушки 8 лицевые параллельно расположенные наклонные пластины 6 с козырьками 7 для отражения, разделения и улавливания низкочастотного шумового потока, разделения и улавливания в активной фазе высокочастотного шумового потока в щелевых ловушках 8 и его направленной подачи на плиты 2 - 4 материалов с различными свойствами щумопоглощения (фиг. 2 и 3), и стойки 9, 10 с опорными элементами 11, 12 для фиксации каркаса (фиг. 1).

Рамный каркас 1 выполнен в виде установленных одна на другой, с наклоном одна относительно другой в одну сторону плоских рамных секций 14 - 19 (фиг. 2 и 3). Между плоскими рамными секциями 14 - 19 могут быть образованы или клиновые полости 20 (фиг. 4) или щелевые полости 21 (фиг. 3). В клиновых полостях 20 установлены клиновые упругие демпферно-поглощающие прокладки 22, в щелевых полостях 21 установлены упругие демпферно-поглощающие прокладки 23, между секциями 14 - 19 и стойками 9, 10 установлены упругие демпферно-поглощающие прокладки 24, 25 (фиг. 1).

Полости 21 (фиг. 5) по местам стыков рамных секций 14 - 19 образованы соответственно выпуклыми и вогнутыми радиусными поверхностями 26, 27. Лицевые, параллельно расположенные наклонные пластины 6 с козырьками 7, закрепленные на рамных секциях 14 - 19 каркаса 1, образуют многогранную шумопоглощащую поверхность 28 (фиг. 2 и 3). Рамный каркас 1 может содержать вертикально расположенные рамные секции 16, 17 с плоскими торцами 29, 30 и плоскими упругими демпферно-поглощающими прокладками 31 между ними, например из резины или термопласта (фиг. 6).

Лицевые наклонные пластины 6 с козырьками 7 могут быть закреплены с переменными интервалами 32 между ними, соответственно увеличивающимися (фиг. 7) или уменьшающимися (фиг. 8) в направлении от основания 33 каркаса 1 или их комбинации (фиг. 9). Стойки 9, 10 могут быть выполнены в виде дуг (фиг. 10), совмещенных вогнутыми поверхностями 34 с вогнутой шумопоглощающей поверхностью 28 экрана. Стойки 9, 10 могут быть снабжены упругими продольными, демпферно-поглощающими диафрагмами 35 из стекло- или базальтопластика (фиг. 11), закрепленными на их вогнутых поверхностях 34, образующими совместно с вогнутыми многогранными шумопоглощающими поверхностями 28 барьерные акустические камеры 36 (фиг. 12) для локализации, завихрения и торможения шумового потока.

На одной из граней лицевой многогранной шумопоглощающей поверхности 28 лицевые пластины 6 дополнительно расположены с наклоном к пластинам 6 соседних граней и набегающему шумовому потоку, скользящему вдоль экрана (фиг. 13). В наклонных пластинах 6, выполненных из стекло- или базальтопластика, могут быть размещены продольно расположенные полые шнуры 37 из термопластичного материала, например капрона (фиг. 14), или шнуры могут быть введены только в козырьки 7 пластин 6. Для придания большей жесткости экрану на задней плоской стенке 5 закреплены с интервалами полые профильные линейные элементы 38 из стекло- или базальтопластика (фиг. 15), а плоские рамные секции 14 - 19 усилены плоскими треугольными косынками 39 из стекло- или базальтопластика, перекрытые задней плоской стенкой 5 (фиг. 16) и лицевыми наклонными пластинами 6 с козырьками 7 (фиг. 17). Одна из рамных секций 14, 15 каркаса 1 со стороны его опорного основания 33 может быть облицована по передней поверхности сплошной или перфорированной пластиной 40 из стекло- или базальтопластика, образуя с задней плоской стенкой 5 и пластиной 40 резонирующую полость 41 (фиг. 18).

На защитный экран со стороны магистрали с интенсивным движением транспорта действует шумовой поток от работающих двигателей, выхлопов газов, взаимодействия колес с покрытием дороги, вибрации транспорта и т.д. Низкочастотный шумовой поток отражается от защитного экрана и рассеивается, чему способствует вогнутая многогранная поверхность экрана. Высокочастотный шумовой поток в активной фазе разделяется защитным экраном благодаря наклонных пластин 6 с наклонными козырьками 7, улавливается и первично подавляется в щелевых ловушках 8 и направляется на плиты 2 - 4 материалов с различными свойствами шумопоглощения (стекло- или базальтопластика, другого волокнистого, пористого материала) и заднюю плоскую стенку 5, также выполненную со свойствами шумопоглощения типа стекло- или базальтопластика для окончательного шумоподавления. При наличии барьерных акустических камер 36 создается эффективная локализация шумового потока на входе в защитный экран, завихрение и торможение шумового потока. Создающиеся вибрации в защитном экране эффективно поглощаются прокладками 22 - 25, 31, установленными между рамными секциями 14 - 19 каркаса 1 и между каркасом 1 и стойками 9, 10, а также конструктивным элементами экрана, их материалами.

Наличие на гранях защитного экрана наклонных пластин 6, установленных с наклоном к пластинам 6 на соседних гранях экрана, также способствует повышению эффективности подавления шумового потока. Конструктивные особенности, связанные с изменением интервалов между наклонными пластинами 6, формированием резонирующих полостей 41 в нижней части экрана, расположением в наклонных пластинах 6 полых шнуров из термопластичного материала, расположением на задней плоской стенке 5 полых профильных линейных элементов 38 из стекло- или базальтопластика, создают широкий спектр возможностей активного влияния на поглощение шумового потока, зависящего от конкретных условий движения на магистралях.

Изобретение относится к устройствам для защиты от подавления шума и звуковых волн. Сущность изобретения: экран содержит рамный каркас 1 с встроенными в нем параллельно расположенными плитами 2-4, закрепленные на каркасе заднюю стенку 5 и лицевые параллельно расположенные наклонные пластины 6 с козырьками 7, щелевыми ловушками 8 между ними. Рамный каркас 1 выполнен в виде установленных с наклоном одна относительно другой в одну сторону плоских рамных секций с размещенными между ними упругими прокладками, выполненными из материала, обладающего демпферно-поглощающими свойствами. Лицевые наклонные пластины 6 образуют вогнутую многогранную шумопоглощающую поверхность. Изобретение направлено на улучшение шумоулавливающих свойств защитных экранов. 2 с. и 20 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Защитный экран для придорожного шумопоглощения, содержащий рамный каркас со встроенными в нем параллельно расположенными плитами из материалов с различными свойствами шумопоглощения, закрепленные на каркасе заднюю стенку и образующие щелевые ловушки лицевые параллельно расположенные наклонные пластины с козырьками для отражения и рассеивания низкочастотного шумового потока, разделения и улавливания в активной фазе высокочастотного шумового потока, первичного подавления разделенного шумового потока в щелевых ловушках и его направленной подачи на плиты из материалов с различными свойствами шумопоглощения и стойки с опорными элементами для фиксации каркаса, отличающийся тем, что рамный каркас выполнен в виде установленных с наклоном одна относительно другой в одну сторону плоских рамных секций с размещенными между ними клиновыми или плоскими упругими прокладками, выполненными из материала, обладающего демпферно-поглощающими свойствами, а лицевые наклонные пластины образуют вогнутую многогранную шумопоглощающую поверхность. 2. Экран по п.1, отличающийся тем, что между рамными секциями и стойками установлены плоские упругие прокладки, выполненные из материала, обладающего демиферно-поглощающими свойствами. 3. Экран по п.1 или 2, отличающийся тем, что лицевые наклонные пластины с козырьками закреплены с переменными увеличивающимися, или уменьшающимися, или комбинированными интервалами в направлении от его основания. 4. Экран по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что стойки выполнены в виде дуг. 5. Экран по п.4, отличающийся тем, что стойки снабжены упругими продольными демпферно-поглощающими диафрагмами из стекло- или базальтопластика, закрепленными на их вогнутых поверхностях, образующими с выгнутыми многогранными поглощающими поверхностями барьерные акустические камеры для локализации, завихрения и торможения шумового потока. 6. Экран по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что на одной из граней лицевой многогранной шумопоглощающей поверхности лицевые наклонные пластины расположены с наклоном к пластинам соседних граней и набегающиму шумовому потоку, скользящему вдоль экрана. 7. Экран по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что наклонные пластины выполнены из стекло- или базальтопластика с продольно расположенными полыми шнурами из термопластичного материала, например капрона. 8. Экран по п.7, отличающийся тем, что полые шнуры размещены в козырьках наклонных пластин. 9. Экран по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что на задней плоской стенке закреплены с интервалами полые профильные линейные элементы из стекло- или базальтопластика. 10. Экран по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что по углам плоских рамных секций закреплены плоские треугольные косынки из стекло- или базальтопластика, перекрытые задней плоской стенкой и лицевыми наклонными пластинами с козырьками. 11. Экран по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что передняя поверхность одной из рамных секций каркаса у основания облицована сплошной или перфорированной пластиной из стекло- или базальтопластика, образующей с указанной задней стенкой резонирующую полость. 12. Защитный экран для придорожного шумопоглощения, содержащий рамный каркас со встроенными в нем параллельно расположенными плитами из материалов с различными свойствами шумопоглощения, закрепленные на каркасе заднюю стенку и образующие щелевые ловушки лицевые параллельно расположенные наклонные пластины с козырьками для отражения и рассеивания низкочастотного шумового потока, разделения и улавливания в активной фазе высокочастотного шумового потока, первичного подавления разделенного шумового потока в щелевых ловушках и его направленной подачи на плиты из материалов с различными свойствами шумопоглощения и стойки для фиксации каркаса с опорными элементами, отличающийся тем, что рамный каркас выполнен из установленных с наклоном одна относительно другой в одну сторону плоских рамных секций с соответственно выпуклыми и вогнутыми поверхностями с щелевыми полостями по местам стыков, в которых размещены упругие прокладки, выполненные из материала, обладающего демпферно-поглощающими свойствами, а лицевые наклонные пластины образуют вогнутую многогранную шумопоглощающую поверхность. 13. Экран по п.12, отличающийся тем, что между рамными секциями и стойками установлены плоские упругие демпферно-поглощающие прокладки. 14. Экран по п.12 или 13, отличающийся тем, что лицевые наклонные пластины с козырьками закреплены с переменными увеличивающимися, или уменьшающимся, или комбинированными интервалами в направлении от его основания. 15. Экран по любому из пп.12-14, отличающийся тем, что стойки выполнены в виде дуг. 16. Экран по п.15, отличающийся тем, что стойки снабжены упругими продольными демпферно-поглощающими диафрагмами из стекло- или базальтопластика, закрепленными на их вогнутых поверхностях, образующими с вогнутыми многогранными поглощающими поверхностями барьерные акустические камеры для локализации, завихрения и торможения шумового потока. 17. Экран по любому из пп.12-16, отличающийся тем, что на одной из граней лицевой многогранной шумопоглощающей поверхности лицевые наклонные пластины расположены с наклоном к пластинам соседних граней и набегающему шумовому потоку, скользящему вдоль экрана. 18. Экран по любому из пп.12-17, отличающийся тем, что наклонные пластины выполнены из стекло- или базальтопластика с продольно расположенными полыми шнурами из термопластичного материала, например капрона. 19. Экран по п.18, отличающийся тем, что полые шнуры расположены в козырьках наклонных пластин. 20. Экран по любому из пп.12-19, отличающийся тем, что на задней плоской стенке закреплены с интервалами полые профильные линейные элементы из стекло- или базальтопластика. 21. Экран по любому из пп.12-20, отличающийся тем, что по углам плоских рамных секций закреплены плоские треугольные косынки из стекло- или базальтопластика, перекрытые задней плоской стенкой и лицевыми наклонными пластинами с козырьками. 22. Экран по любому из пп.12-21, отличающийся тем, что передняя поверхность одной из рамных секций каркаса у основания облицована сплошной или перфорированной пластиной из стекло- или базальтопластика, образующей с указанной задней стенкой резонирующую полость.