ПАНЕЛЬ ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩАЯ Российский патент 2008 года по МПК B60R13/08 G01K11/16 

Изобретение относится к водным транспортным средствам, корпуса которых с внутренней стороны покрывают звукоизолирующими панелями, и может быть использовано в конструкциях морского, речного, воздушного и наземного транспорта.

Известно устройство для шумоизоляции двигательного отсека транспортного средства (см. а.с. SU №1400928, МКИ B60R 13/08, опубл. 07.06.88, Бюл. №21), содержащее облицовочный слой, выполненный из поливинилхлоридной пленки и посредством промазочной поливинилхлоридной пасты соединенный с шумоизоляционным слоем, выполненным из синтетических волокон с поверхностной плотностью 600-800 г/м², при этом соотношение толщин слоев составляет соответственно от 1:1:10 до 1:1:12.

Недостатком известного устройства является низкая шумоизоляция, а также большая толщина шумоизолирующего слоя, что снижает полезную площадь отсека.

Кроме того, использование в устройстве поливинилхлорида и синтетических материалов при высоких температурах может привести к возгоранию и выделению вредных ядовитых веществ.

Известна также звукопоглощающая внутренняя панель кабины транспортного средства (см. патент RU №2042547, МКИ B60R 13/08, опубл. 27.08.95, Бюл. №24), содержащая сотовую конструкцию, стенки которой перпендикулярны стенке кабины и выполнены из стеклопластика, волокна ячеек сот выполнены из нитрона, сплошной монтажный слой, закрывающий со стороны последней торцы сот, и облицовочную пластину, перфорированную сквозными отверстиями и закрывающую с другой стороны сотовую конструкцию с образованием замкнутых ячеек, снабженную слоем поролона, расположенным между монтажным слоем и торцами сот, заполненными хаотично ориентированными волокнами.

Недостатком этой известной панели является также применение в ней пожароопасных полимерных материалов, выделяющих отравляющие вещества, сложность и жесткость конструкции.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому результату - прототип - является звукоизолирующая конструкция (см. Гаврилов М.Н. и др. Защита от шума и вибрации на судах. М.: Транспорт. 1979 г., стр.53-61), состоящая из корпуса, вибропоглощающего покрытия, воздушного промежутка, зашивки и звукопоглощающего материала.

Недостатком известной конструкции-прототипа является низкая звукоизолирующая способность конструкции вследствие жесткости конструкции, из-за которой возникают резонансные колебания при воздействии звуковых волн, невозможность закрепления такой конструкции на криволинейной поверхности корпуса по контуру из-за ее жесткости. Кроме того, такая конструкция является пожароопасной.

Задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы обеспечить эффективную звукоизоляцию при исключении звуковых резонансов панели, крепление панели на криволинейной поверхности корпуса, сократить толщину панели, применить негорючий материал с высоким коэффициентом звукопоглощения, способного работать при температуре до 800°С.

Техническим результатом при использовании изобретения станет повышение звукоизоляции транспортных средств.

Сущность изобретения заключается в том, что панель звукоизолирующая, содержащая звукоотражающую панель и звукопоглощающий материал, отличается тем, что звукоотражающая панель выполнена в виде отдельных геометрических фигур, например квадратных пластин, закрепленных с обеих сторон на гибком материале, в частности на металлической сетке, обложенной с обеих сторон тканью, например, из базальтового волокна от 2 до 20 слоев, а на одной из сторон звукоотражающей панели устанавливается мат из базальтовой ваты, обернутой базальтовой тканью, при этом верхние квадратные пластины могут быть смещены относительно нижних на величину от 1,0 до 10,0 мм, а боковые поверхности квадратных пластин имеют скосы в пределах от 2° до 60°.

Смещение квадратных пластин одной относительно другой на величину от 1,0 до 10,0 мм позволяет перекрыть движение звуковых волн по щелям между пластинами и тем самым значительно повысить звукоизоляцию.

Применение звукоотражающей панели в виде набора квадратных пластин, боковые поверхности которых имеют углы скоса от 2° до 60°, и закрепленной на гибкой металлической сетке обеспечивает:

- размещение звукоизолирующих панелей точно по контуру криволинейной поверхности корпуса;

- создание поверхности панели без щелей и отверстий, т.к. интервал углов позволяет боковым поверхностям квадратных пластин плотно прилегать друг к другу при изгибе панели;

исключение резонансов колебаний панели в области всех звуковых частот, поскольку собственные частоты колебаний звукоотражающей панели очень низки;

- сократить толщину панели звукоизолирующей и тем самым увеличить полезную площадь.

Для звукопоглощения металлическая сетка обложена с обеих сторон тканью из базальтового волокна и на одной из сторон звукоотражающей панели устанавливается звукоизоляционный мат из базальтовой ваты, обернутой базальтовой тканью.

Ткань обкладывается с обеих сторон металлической сетки в одинаковом количестве слоев от 2 до 20 и кроме звукопоглощения демпфирует звуковые колебания.

Количество слоев ткани выбирается из расчета близости звукоизолирующей панели к источнику звука.

При применении ткани из базальтового волокна и мата в панели кроме звукопоглощения возникает синергический эффект: увеличивается эксплуатационная долговечность, обеспечивается пожарная безопасность, стойкость к агрессивным химическим средам, биостойкость - не появляются грибки и плесень, обеспечивается экологичность и вибростойкость, а самое главное, не накапливается радиация.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

фиг.1 - общий вид панели;

фиг.2 - вид А крепления квадратных пластин крепежными винтами;

фиг.3 - разрез Б-Б расположения панели на обрешетке;

фиг.4 - вид В, показывающий смещение нижней квадратной пластины относительно верхней пластины;

фиг.5 - в аксонометрии показана установка панели с амортизаторами на криволинейной поверхности корпуса без звукопоглощающего мата;

фиг.6 - схема испытания панелей звукоизолирующих.

Панель звукоизолирующая 1 (фиг.1) закреплена на обрешетке 2 крепежными винтами 3 (фиг.3) и на металлической сетке 4 стяжными винтами 5 (фиг.2) и содержит набор нижних квадратных пластин 6, смещенных относительно верхних квадратных пластин 7 на 1,0-10,0 мм (фиг.4), боковые поверхности которых имеют скос под углом 2°-60° (фиг.3), а по обе стороны металлическая сетка 4 обложена тканью 8 из базальтового волокна от 2 до 20 слоев.

На верхние квадратные пластины 7 устанавливается звукопоглощающий мат 9, выполненный из базальтовой ваты 10, обернутой базальтовой тканью 11, закрепляемый проволокой или винтами на обрешетке 2 (крепление мата на чертеже не показано).

Обрешетка 2 с панелью 1 крепится к корпусу 12 через амортизаторы 13 (фиг.5).

Звук, исходящий от работающих источников звуковых колебаний, вначале попадает на звукопоглощающий мат 9 с базальтовой ватой 10, который демпфирует и поглощает звуковые колебания, в особенности в областях средних и высоких частот.

Звуковые резонансы гасятся квадратными пластинами 6 и 7, а находящаяся между ними ткань 8 из слоев базальтового волокна демпфирует и поглощает звуковые колебания.

Проведены сравнительные испытания по определению звукоизолирующей способности предлагаемой по изобретению панели с известным прототипом.

На схеме (фиг.6) показано устройство установки для проведения испытаний.

В герметичную камеру размером 1,0×1,0×1,5 м, между стенками которой засыпан песок, устанавливается источник звуковых колебаний - динамик акустической системы. Динамик генерирует звуковые колебания с уровнем интенсивности 92 дБ на всех исследуемых частотах, а на противоположной стороне устройства устанавливается испытуемая панель.

Известный прототип - звукоизолирующая конструкция - панель размером 1000×1000 мм содержит фанеру толщиной 3,2 мм и два слоя материала ВТ-4 толщиной 50 мм с воздушным промежутком 50 мм.

Предлагаемая по изобретению панель размером 1000×1000 мм состоит из квадратных стальных пластин 65×65×4 мм, металлической сетки из нержавеющей проволоки диаметром 0,22 мм, обложенной с обеих сторон тканью из базальтового волокна по ТУ УВ 2.7.88023.025-96 - по 2 слоя с каждой стороны (средний диаметр волокна не более 2,0 мкм) и мата размером 1000×1000 мм, толщиной 15 мм из базальтовой ваты, обернутой базальтовой тканью по ГОСТ Р 51388-99.

Звукоизоляция панелей, дБПанелиЧастота колебаний в Гц1631631252505001000200040008000Известный прототип - панель15162021202022222324Предлагаемая панель звукоизолирующая30323138404243444546

Как видно из таблицы, при одинаковом уровне генерируемых звуковых колебаний предлагаемая панель имеет звукоизолирующую способность примерно в 2 раза выше, чем известная панель.

Изобретение относится к водным транспортным средствам, корпуса которых с внутренней стороны покрывают звукоизолирующими панелями, и может быть использовано в морском, речном и наземном транспорте. Панель содержит звукоотражающую панель и звукопоглащающий материал. Звукоотражающая панель выполнена в виде отдельных геометрических фигур, например квадратных пластин, закрепленных с обеих сторон на гибком материале, в частности на металлической сетке, обложенной с обеих сторон тканью, например, из базальтового волокна. На одной из сторон звукоотражающей панели устанавливается мат, например, из базальтовой ткани и базальтовой ваты. Достигается повышение звукоизоляции транспортных средств. 3 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

1. Панель звукоизолирующая, содержащая звукоотражающую панель и звукопоглощающий материал, отличающаяся тем, что звукоотражающая панель выполнена в виде отдельных геометрических фигур, например квадратных пластин, закрепленных с обеих сторон на гибком материале, в частности на металлической сетке, обложенной с обеих сторон тканью, например, из базальтового волокна, а на одной из сторон звукоотражающей панели устанавливается мат, например, из базальтовой ткани и базальтовой ваты.2. Панель звукоизолирующая по п.1, отличающаяся тем, что верхние квадратные пластины звукоотражающей панели смещены относительно нижних пластин на величину от 1,0 до 10,0 мм.3. Панель звукоизолирующая по п.1, отличающаяся тем, что боковые поверхности образующих звукоотражающую панель квадратных пластин имеют скосы в пределах от 2 до 60°.4. Панель звукоизолирующая по п.1, отличающаяся тем, что металлическая сетка обложена тканью с обеих сторон в одинаковом количестве слоев от 2 до 20.