Глушитель шума Советский патент 1992 года по МПК F01N1/06 

Фиг1 i

Изобретение относится к машиностроению, а именно к глушителям шума преимущественно двигателей внутреннего сгорания и вентиляционных установок.

Известны глушители шума, содержащие корпус с соосными патрубками внутри которых расположено одно или несколько центральных тел с образованием в продольном сечении каналов различной конфигурации.

Наиболее близким по технической сущности является глушитель, содержащий корпус с соосными впускным и выпускным патрубками и полое центральное тело переменного сечения,установленное в корпусе с образованием в продольном сечении канала, причем внутренние стенки корпуса облицованы звукопоглощающим материалом, а Центральное тело заполнено звукопоглощающим материалом

Конструкция известного глушителя сложна, поскольку корпус его имеет форму цилиндра или параллелепипеда, а внутренние стенки корпуса облицованы.

Поскольку шумоподавление в известном глушителе основано только на поглощении энергии звуковых волн звукопоглощающим материалом по мере продвижения газового потока к выходу, то высокие требования к качеству звукопоглощающего материала и технологии его нанесения создают дополнительные сложности в изготовлении и эксплуатации, а шероховатая поверхность звукопоглощающего материала увеличивает аэродинамическое сопротивление глушителя.

Цель изобретения - повышение эффективности путем улучшения технологичности, снижения материалоемкости и уменьшения аэродинамического сопротивления

Указанная цель достигается тем, что в известном глушителе шума, содержащем корпус с соосными впускным и выпускным патрубками и полое центральное тело переменного сечения,установленное в корпусе с образованием в продольном сечении канала, причем корпус облицован, а полость центрального тела заполнена звукопоглощающим материалом, корпус и центральное тело выполнены сферической формы, центральное тело установлено в зоне выпускного патрубка и образует с внутренней поверхностью корпуса в продольном сечении криволинейный канал конфузорной формы, впускной патрубок частично размещен в корпусе, а его выходной срез расположен внутри теоретической полости куба, вписанного во внутреннюю сферу корпуса и ориентированного двумя противоположными гранями перпендикулярно оси патрубков,

Применение корпуса и центрального тела сферической формы сокращает продольный размер глушителя по сравнению с известным глушителем, следовательно уменьшается материалоемкость и аэродинамическое сопротивление. Аэродинамическое сопротивление уменьшается и

0 вследствие гладкой внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности центрального тела.

Технологичность конструкции улучшена тем, что корпус и центральное тело выпол5 няются из двух полусфер соответственно, причем полусферы корпуса выполняются заодно с полупатрубками, а полусферы центрального тела заодно с кронштейнами и упором, посредством которых оно фиксиру0 ется в корпусе.

Простота форм половин корпуса и центрального тела, позволяющая изготавливать их штамповкой или литьем, упрощает автоматизацию процесса изготовления глу5 шителя.

Кроме того, при необходимости уменьшения одного из поперечных размеров глушителя, применяется параллельное соединение двух и более глушителей (мень0 ших размеров) в одной плоскости. При этом сохраняется технологическая простота глушителя и одновременно повышается эффективность шумоподавления вследствие разделения первоначального газового пото5 ка на два и более потоков меньшего диаметра. Возможно и последовательное соединение глушителей. В этих случаях центральное тело выполняется заодно с частью впускного патрубка, размещенного внутри

0 корпуса.

На фиг. 1 представлен глушитель шума с частичным вырезом стенки корпуса и стенки центрального тела, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, с частичным вырезом стенки корпуса,

5 вид сверху; на фиг. 3 - схема, иллюстрирующая принцип работы глушителя; на фиг, 4 - вариант глушителя при последовательно- параллельном соединении четырех предлагаемых глушителей с двумя вариантами

0 выхода, вид сверху; на фиг. 5 - то же, вид сбоку; на фиг. б - центральное тело при последовательном и параллельном соединении, общий вид.

Глушитель шума содержит корпус 1 с

5 соосными впускным 2 и выпускным 3 патрубками и полое центральное тело 4 переменного сечения, установленное в корпусе 1 с образованием в продольном сечении канала 5, корпус 1 облицован, а полость центрального тела заполнена звукопоглощающим материалом 6, причем центральное тело 4 и корпус 1 выполнены сферической формы, центральное тело 4 установлено в зоне выпускного патрубка 3 и образует с внутренней поверхностью корпуса 1 в продольном сечении криволинейный канал 7 конфузорной формы, впускной патрубок 2 частично размещен в корпусе 1, а его выходной срез расположен внутри теоретической полости куба 8, вписанного во внутреннюю сферу корпуса 1 и ориентированного двумя противоположными гранями перпендикулярно оси патрубков 2 и 3,

Впускной 2эи выпускной 3 патрубки могут быть выполнены как продолжение подводящей 9 и отводящей 10 труб и снабжены впускным 11 и выпускным 12 кожухами.

Выходной срез впускного патрубка 2 может быть расположен на расстоянии 0,1- 0,2 длины ребра куба 8 от пересекаемой грани, а диаметры патрубков 2 и 3 выполнены равными.

Корпус 1 может быть выполнен с внутренним диаметром, составляющим 3,0-5,0 диаметра патрубков 2 и 3 или 1,7-2,0 наружного диаметра центрального тела 4, причем последнее может быть снабжено соосным рассекателем 13, выполненным в форме конуса, ориентированного вершиной в сторону впускного патрубка 2. Рассекатель 13 может быть выполнен с диаметром основа- имя конуса, составляющим 0,4-0,5 наружного диаметра центрального тела 4.

Корпус 1 может быть облицован звукопоглощающим материалом 6 с наружной поверхности и снабжен наружным кожухом 14.

Корпус 1 может быть выполнен из двух полусфер с фланцами 15. После сборки полусферы свариваются между собой по флан- цам 15 контактной сваркой или соединяются винтами. На фланцах 15 имеются углубления 16, в которые закладываются кронштейны 17 центрального тела 4, являющиеся продолжением фланцев 18 полусфер, из которых может быть выполнено центральное тело 4, Со стороны впускного патрубка 2 фланцы 18 имеют упоры 19, служащие для фиксации среза патрубка 2 в требуемом положении. Рассекатель 13 может быть выполнен из двух полуконусов, которые могут быть выполнены заодно с полусферами центрального тела 4, причем полуконусы рассекателя 13 могут быть отформованы на упорах 19. Полусферы центрального тела 4 свариваются между собой контактной сваркой по фланцам 18, кронштейнам 17 и упорам 19. Кронштейны 17, располагаясь в углублениях 16, фиксируют центральное тело 4 в требуемом положении

внутри корпуса 1 при сборке и приварены к фланцам 15 контактной сваркой.

Впускной 11 и выпускной 12 кожухи могут быть выполнены из двух полукожухов. 5 которые выполняются заодно с полусферами корпуса 1. Глушитель может быть снабжен звукопоглощающими термостойкими втулками 20, размещенными в кожухах 11 и 12 с охватом патрубков 2 и 3. Выходное

0 сечение криволинейного конфузорного канала 7 выполнено с площадью, составляющей 1,0-1,2 площади сечения впускного патрубка 2. В качестве звукопоглощающего материала 6 может использоваться стекло5 вата или асбест.

Корпус 1 и центральное тело 4 могут быть выполнены из термостойкой пластмассы. Полукожухи впускного 11 и выпускного 12 кожухов и втулки 20 под ними закрепля0 ются посредством хомутов 21.

Глушитель шума работает следующим образом.

Эффект шумоглушителя основан в основном на использовании поглощения

5 энергии звуковых колебаний при многократном отражении звуковых волн, которая затрачивается на упругую микродеформацию и нагревание материала элементов глу- шителя. Особенностью проточной части

0 глушителя является теоретически полное внутреннее отражение звука в объеме канала 5, входная часть которого является расширительной камерой кольцевой формы в поперечном сечении, а выходная часть в

5 продольном сечении образует криволинейный канал 7 конфузорной формы. Проточная часть свободно пропускает через себя газовый поток, первоначально несущий звуковую энергию, и не пропускает на выход.

0 звуковые колебания. Таким образом расширительная камера канала 5 представляет собой акустическую ловушку.

Через трубу 9 и патрубок 2 газы поступают в расширительную камеру канала

5 5, где поток газов, встретив на своем пути центральное тело 4, обтекает его, попадая затем в патрубок 3 и трубу 10, откуда выбрасывается в окружающую среду.

0Элементарный звуковой импульс в полости глушителя претерпевает многократное отражение от стенок канала 5 и его расширительной камеры, циркулируя при этом в канале 7 или попадая снова в патру5 бок 2 и трубу 9, но не достигая выхода из канала 7, где расположен выпускной патрубок 3. В результате звуковые колебания затухают с декрементом, обусловленным аккустическими параметрами системы, т.е. газовый поток, поступивший на выход канала 7 и далее в патрубок 3, уже не содержит основной части звуковой энергии. Формула изобретения

1.Глушитель шума, содержащий корпус с соосными впускным и выпускным патрубками и полое центральное тело переменного сечения, установленное в корпусе с образованием в продольном сечении канала, причем корпус облицован, а полость центрального тела заполнена звукопоглощающим материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем улучшения технологичности, снижения материалоемкости и уменьшения аэродинамического сопротивления, корпус и центральное тело- выполнены сферической формы, центральное тело установлено в зоне выпускного патрубка и образует с внутренней поверхностью корпуса в продольном сечении криволинейный канал конфузорной формы,впускной патрубок частично размещен в корпусе, а его выходной срез расположен внутри теоретической полости куба, вписанного во внутреннюю сферу корпуса и ориентированного двумя противоположными гранями перпендикулярно оси патрубков..

2.Глушитель по п.1,отличающийся тем, что выходной срез впускного патрубка расположен на расстоянии 0,1-0,2 длины ребра куба от пересекаемой грани.

3.Глушитель по пп. 1 и 2, о. т л и ч а ю- щ и и с я тем, что впускной и выпускной патрубки выполнены с равными диаметрами.

4.Глушитель по пп.1-3, oтличaющий- c я тем, что корпус выполнен с внутренним диаметром, составляющим 3,0-5,0 диаметра патрубков.

5.Глушитель по пп. 1-4, отличающий- с я тем, что корпус выполнен с внутренним диаметром, составляющим 1,7-2,0 наружного диаметра центрального тела.

6.Глушитель по пп.,отл ичающий- с я тем, что центральное тело снабжено соосным рассекателем, выполненным в форме конуса, ориентированного вершиной в сторону впускного патрубка.

7.Глушитель по пп.1-6, от л и чающий- с я тем, что рассекатель выполнен с диаметром основания конуса, составляющим 0,4-0,5 наружного диаметра центрального

тела.

8.Глушитель по пп.1-7, от л ичающи- й с я тем, что корпус облицован звукопоглощающим материалом с наружной поверхности.

9. Глушитель по пп. 1-8, отличаю щий- с я тем, что он снабжен наружным кожухом.

1Q. Глушитель по лп.1-9, отличающийся тем, что корпус выполнен из двух

полусфер.

11. Глушитель по пп.1-10, отличающийся тем, что впускной и выпускной патрубки снабжены впускным vi выпускным кожухами.

12. Глушитель по пп. 1-11. отличающийся тем, что впускной и выпускной кожухи выполнены из двух полукожухов.

13.Глушитель по пп. .отличающийся тем, что полукожухи выполнены

заодно с полусферами корпуса.

14.Глушитель по пп.1-13, отличающийся тем, что центральное тело выполнено из двух полусфер.

15.Глушитель по пп.1-14, отл ича ю- щ и и с я тем, что рассекатель выполнен из

двух полуконусов.

16.Глушитель по пп.1-15. отличающийся тем, что полуконусы рассекателя выполнены заодно с полусферами центрального тела.

17.Глушитель по пп.1-16, отличающийся тем. что он снабжен звукопоглощающими термостойкими втулками, размещенными в кожухах.

18. Глушитель по пп. 1-17, отличающийся тем, что центральное тело установлено в корпусе при помощи кронштейнов и упоров.

19. Глушитель по пп.1-18, отл ича ющ и и с я тем, что выходное сечение криволинейного конфузорного канала выполнено с площадью, составляющей 1,0-1,2 площади сечения впускногапатрубка.

20

#ff

Сущность изобретения: глушитель шуми содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3 и полое центральное тело 4. Корпус 1 и тело 4 выполнены сферической формы, причем центральное тело установлено в корпусе 1 с образованием в продольном сечении канала 5, переходящего за счет смещения тела 4 в зону патрубка 3 в криволинейный канал 7 конфузорной формы. Корпус 1 облицован, тело 4 заполнено звукопоглощающим материалом 6, а элементы глушителя связаны между собой различными соотношениями размеров. Эффект шумоглушения основан в основном на использовании поглощения энергии звуковых колебаний при многократном отражении звуковых волн, которая затрачивается на упругую микродеформацию и нагревание элементов глушителя. Особенностью проточной части глушителя является теоретически полное внутреннее отражение звука в объеме канала 5, входная часть которого является расширительной камерой. 18 з.п.ф-лы, 6 ил.

Фм,4Щи г. I

Фаг. 5

Ф#&5

&&&