Файл: Борьба с шумом в черной металлургии..pdf

ленного по краям на некотором расстоянии от ограж­ дения. Возникающие под действием звуковой волны коле­ бания изгиба сопровождаются потерями на внутреннее тре­ ние в материале листа и в местах его крепления. Часть зву­ ковой энергии при этом затрачивается на поддержание колебаний пластины резонатора.

Неперфорированная пластина резонатора отличается частотнонзбирательным поглощением в области низких частот. Собственная частота системы /0 зависит от величины массы G„, приходящейся на единицу площади поверхности пластины, и толщины / воздушной прослойки, вы­ полняющей роль упругой колебатель­

ной системы:

нансной частоты от веса панели, толщины воздушной про­ слойки и шага обрешетки. При заполнении воздушной по­

Резонансные неперфорированные панели обычно слу­ жат для поглощения низкочастотных шумов и применяются в виде облицовок только в сочетании с высокочастотными звукопоглощающими конструкциями.

Промышленность выпускает неперфорированные звуко­ поглощающие панели из фанеры, древесностружечных плит, декоративного бумажнослоистого пластика, листов алюми-

66

\

ния, гипсовых обшивочных листов, пенопласта ПХВ, «Волнита», из плит «Ацэид».

Воздушный резонатор представляет собой замкнутую воздушную полость с жесткими стенками, соединяющуюся с окружающей средой узким каналом (горлом). Работа воз­ душного резонатора основана на акустических свойствах резонатора Гельмгольца. Упругим элементом в резонаторе Гельмгольца является воздух внутри полости, а массой — воздух, находящийся в соединительном канале (горле) ре­ зонатора. Поглощение звука в подобном резонаторе обус­ ловливается потерями на внутреннее трение в канале, уве­ личение которых может быть достигнуто введением в канал слоя звукопоглощающего материала. Для одиночного резо­ натора Гельмгольца с резонансной частотой /„ максималь­ ное поглощение

причем,

где с — скорость звука в воздухе, см/сек; V — объем внут­ ренней полости резонатора, см3; 1,г — соответственно длина и радиус канала (горла), см; А/— поправка к длине кана­ ла (горла), см. При цилиндрическом канале

Подобные резонаторы могут применяться в качестве от­ дельных поглотителей, когда расстояние между ними исключает их акустическое взаимодействие, или же в виде непрерывной резонирующей системы — панели.

Резонансные конструкции с перфорированным покров­ ным листом могут быть выполнены в виде одиночных резо-- наторов. В этом случае они обладают резко выраженной резонансной формой частотной характеристики звукопо­ глощения, что ограничивает их применение. Широко при­ меняются при акустической обработке резонаторы, сгруп­ пированные в виде непрерывных систем перфорированных панелей-, сглаживающих острую форму резонансной кривой

ирасширяющих область .поглощения.

Сцелью достижения высокого коэффициента звуко­ поглощения перфорированные панели должны обладать достаточно большим сопротивлением воздушному потоку,

57

что можно обеспечить следующими способами: 1) внесением в воздушную полость конструкции пористого заполнителя;- 2) натяжением поперек каналов резонатора матерчатой диафрагмы; 3) выбором минимального сечения канала резо­ наторов, в результате чего сопротивление потоку в доста­ точной степени обеспечивается трением воздуха в каналах резонаторов.

На практике получил распространение первый из упо­ мянутых выше способов. Конструкции, выполненные по вто­ рому способу, имеют несколько меньший коэффициент зву­ копоглощения, но очень удобны при сборке. Конструкции с малым сечением отверстий применяются редко в связи со сложностью их изготовления, и потерей акустических свойств в процессе эксплуатации (из-за пыли, повторной окраски).

Конструкция резонансной звукопоглощающей перфори­ рованной панели с тканью представляет собой сочетание воздухопроницаемых и воздухонепроницаемых (неперфорированные части панели) участков. Каждый из этих участ­ ков оказывает сопротивление падающей звуковой волне: сопротивление проникновению воздуха сквозь поры мате­ риала (сопротивление трения) либо инерционное сопротив­ ление проникновению воздуха через перфорированную панель.

В общем случае полное акустическое сопротивление Z конструкции содержит активную R и реактивную X состав­ ляющие. Причем, первая (сопротивление трения) оказы­ вает одинаковое действие на любой частоте звуковой волны, т. е. не зависит от частоты, а вторая составляющая явля­ ется функцией частоты:

и от коэффициента перфорации панели Кп, который пред­

ние между центрами рядом расположенных отверстий (шаг перфорации), см.

58

При тугой натяжке ткани или наклейке ее на внутрен­ нюю сторону поверхности.

Величина реактивной составляющей, связанная G вели­ чиной присоединенной массы m воздуха,

где/в—верхняя граничная частота, гц.

Величину присоединенной массы воздуха с достаточной для практики точностью можно определить по формуле

имеют коэффициент поглощения около 0,65—0,7для частот, превышающих нижнюю частоту /„, которая определяет

Максимальное звукопоглощение достигается в диапа­ зоне частот от /н до / в при X — 0,5 и R = 2 4.

Перфорированные' покровные листы могут быть изго­ товлены с различными параметрами перфорации из фанеры, слоистого пластика, слоистого пластика, подклеенного стеклотканью, марлей или бязью, из дюралюминия, алю­ миния (типа АПП—алюминиевые полосы определенного профиля, перфорированные).

Промышленностью выпускаются различные типы резо­ нансных конструкций: с перфорированным покроіным лис­ том из асбоцементных плит, акустические гипсовые штампо­ ванные плиты типов АГШ и АГШБ, литые гипсовые перфо­ рированные плиты типа Т-4,5 с ребрами жесткости, между которыми уложен слой пористого заполнителя типа ПП-80.

Значения коэффициентов звукопоглощения различных звукопоглощающих материалов и конструкций на частотах 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 6000 гц, а также ГОСТ, ТУ, предприятия-изготовители, размерные параметры и другие

59

системы, снабженной амортизаторами. Если не учитывать трение, то

На низких частотах, когда вибрирующую систему рас­ сматривают как систему с сосредоточенными параметрами, виброизоляция определяется в основном упругими свой­ ствами амортизаторов. Их деформация ô зависит от внеш­ ней возбуждающей силы F, высоты амортизатора Л, площади упругого элемента S и модуля упругости его материала Е:

Ъ=-^СМ: (38)

Следовательно, жесткость амортизатора

Вертикальный статический прогиб бс т любого аморти­ затора под действием системы, установленной на аморти­ зирующем креплении, определяют по формуле:

Учитывая формулу (38), собственную частоту можно также рассчитать по формуле:

61