Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10984
.pdf
С этой целью предусмотрены средства, позволяющие начинать прямой нагрев в любой выбранной точке зоны
обжига и продолжать его на любой желаемой длине, причем такие средства включают систему управляемых
заслонками отверстий. 70 В предпочтительном варианте системы отопления согласно изобретению дымовые
трубы в стенках зоны горения подают теплоносители в коллекторный дымоход или дымоходы, откуда
тепловые газы могут проходить через управляемые заслонками отверстия внутрь муфельной печи в любой
желаемой части или частях зоны горения, или же тепловые газы или их часть могут проходить из
коллекторного дымохода или дымоходов непосредственно в отводные дымоходы в стенках зоны
предварительного нагрева, а оттуда в отводной дымоход, ведущий к вентилятору или дымовой трубе, или же
газы, проходящие через отводные дымоходы или их часть, могут поступать через управляемые заслонками
отверстия в туннель в любой части или частях зоны предварительного нагрева перед тем, как попасть в
отводной дымоход. Следует понимать, что для подачи предварительно нагретого воздуха в зону обжига или в
зону предварительного нагрева может быть использовано любое обычное или удобное решение, как внутри
муфеля, так и в дымоходах в его стенках, и это в любой части или частях зон обжига и предварительного
нагрева.
95 Прилагаемые чертежи иллюстрируют конструкцию туннельной печи, воплощающей настоящее
изобретение, при этом на фиг. 1 показан продольный вертикальный разрез зон предварительного нагрева и
обжига, а на фиг. 2, 3 и 4 — разрезы соответственно по линиям 2-2, 3-3 и 4-4 на фиг. 1.
A — это загрузочный отсек печи, зона предварительного нагрева которой простирается от B до C, а зона
обжига — от C до D. 105 дымоходов E в стенках зоны обжига снабжаются газом и воздухом соответственно из
газового коллектора F и воздушного коллектора G, получающих воздух из дымохода предварительного
нагрева H в крыше секции охлаждения 110 417 934 печи. Дымоходы E отводят тепловые газы в коллекторный
дымоход или дымоходы I, откуда они могут проходить через управляемые заслонками отверстия J внутрь
муфельной печи в любой желаемой части или частях зоны горения, или же тепловые газы или любая их
желаемая часть могут проходить из дымохода I непосредственно в отводные дымоходы K в стенках зоны
предварительного нагрева, а затем в дымоход отходящих газов L, ведущий к вентилятору или дымовой трубе.
В качестве альтернативы, газы, проходящие через отводные каналы K, или часть таких газов, могут
подаваться через управляемые заслонками отверстия M в туннель в любой части или частях зоны
предварительного нагрева перед тем, как попасть в отводной канал для отходящих газов.
Предварительно нагретый воздух может подаваться внутрь зоны предварительного нагрева туннеля через
управляемые заслонками отверстия N, ведущие от воздухоотвода 0 в потолке туннеля, при этом такой
предварительно нагретый воздух проходит изнутри туннеля через отверстия P к воздухоотводным каналам K
в стенах зоны предварительного нагрева, а оттуда в дымоход отходящих газов L.
Предварительно нагретый воздух может подаваться аналогичным образом в туннель в любой части зоны
обстрела из воздухоотводного канала H.
Как видно, с помощью системы нагрева согласно изобретению можно регулировать состав атмосферы зоны
обжига и прилегающей зоны предварительного нагрева в соответствии с любым конкретным типом
обрабатываемого изделия или другого материала, а также его глазурью или цветом.
Следующие примеры управления отверстиями помогут оценить гибкость процесса нагрева в изображенной
печи: (1) Отверстия J и M закрыты по всей длине соответствующих зон, в результате чего прохождение
горячих газов полностью ограничивается дымоходами E и I в зоне обжига и дымоходами K в зоне
предварительного нагрева. Нагрев осуществляется только с помощью муфельного нагрева.
(2) Открываются порты J и все порты M, благодаря чему осуществляется прямой нагрев всей зоны обжига и
всей зоны предварительного нагрева.
По возможности отработанные газы отводятся в дымоход L через отверстия P и верхний дымоход K.
(3)
Все порты J закрыты, а все порты M открыты, в результате чего происходит муфельный нагрев зоны обжига и
прямой нагрев зоны предварительного нагрева.
(4)
Все порты J открыты, а некоторые порты M закрыты, в результате чего в зоне обжига происходит прямой
нагрев, а в зоне предварительного нагрева — комбинированный прямой нагрев и нагрев в муфельной печи.
(5)
Закрывается любое желаемое количество портов J с конца D, а остальные остаются открытыми, в результате
чего зона обжига нагревается муфельным способом на расстояние, ограниченное закрытыми портами J, и
непосредственно нагревается на оставшемся расстоянии; 70, поскольку порты M закрыты, зона
предварительного нагрева в этом случае подвергается как прямому нагреву, так и муфельному нагреву.
(6)
Порты J над любым желаемым участком зоны обстрела открыты, в результате чего 75.
Данный участок подвергается прямому нагреву, а участок, следующий за ним, нагревается непосредственно
горячими газами, а также муфельным нагревом.
(7)
Отверстия J открыты начиная с точки 80 Di по всей длине зоны стрельбы, благодаря чему обеспечивается
прямая стрельба по всей длине и комбинированная муфельная и прямая стрельба на оставшейся части зоны.
85 Следует отметить, что если открыто значительное количество отверстий J, то необходимо также открыть
некоторые отверстия M, чтобы отводить газы обратно в дымоходы K и предотвратить их утечку через
открытый конец печи.
Кроме того, уменьшение объема газов, забираемых в туннель, приводит к тому, что в концы туннеля будет
поступать меньше воздуха, например, в случае открытого туннеля.
в печи, как описано в патентной заявке № 340271, в отношении количества отходящих газов, отводимых
основным дымоходом, что снижает нагрузку на вентилятор отвода отходящих газов, а также обеспечивает
лучшее распределение тепла в секции предварительного нагрева печи.
Кроме того, поскольку газ, используемый для нагрева муфельной печи в зоне предварительного нагрева,
поступает или может поступать непосредственно из коллектора дымохода, минуя зону обжига печи, нижний
дымоход или дымоходы в зонах предварительного нагрева, в которые газ предпочтительно поступает из
коллектора, будут иметь более высокую температуру, чем в противном случае. Эта повышенная температура,
особенно с учетом уменьшенного объема холодного воздуха, поступающего в туннель по вышеописанной
причине, обеспечивает лучшую передачу тепла от муфельной печи к изделиям в нижней части туннеля, тем
самым обеспечивая лучшее распределение тепла между верхней и нижней частями печи в секции
предварительного нагрева.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_417935.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=417935&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB417935A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (США): сентябрь. 15, 1932.
417,9935 -' - { Дата подачи заявления (в Соединенном Королевстве): 10 апреля 1933 г. № 10668/33.
Завершено: октябрь. 10, 1934.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области звукопоглощающих устройств и связанные с ними аспекты.
Мы, компания GESERAL MOTORS RESEARCH COR]'m iio'f, корпорация, организованная и существующая в
соответствии с законами штата Мичиган, Соединенные Штаты Америки, расположенная в Детройте, штат
Мичиган, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о том, каким
образом оно должно быть выполнено, что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении:
Данное изобретение относится в целом к ослаблению звуковых волн и, в частности, к ослаблению звуковых
волн в выхлопных системах двигателей внутреннего сгорания.
В нашей предыдущей спецификации № 391180 мы описали затухание низкочастотных звуковых волн,
образующихся во впускном или выпускном канале двигателя внутреннего сгорания, с помощью одного или
нескольких резонаторов.
При осуществлении настоящего изобретения, как это изложено и заявлено ниже, в качестве ослабляющего
элемента мы можем использовать резонансный элемент или несколько резонансных элементов. В данном
контексте термин «единица» используется для обозначения камеры или множества камер, которые
сообщаются с источником звуковой волны или с другой камерой или камерами. В дальнейшем эти камеры
будут называться «резонаторами».
i.: В зависимости от количества и расположения составляющих резонаторов, резонансные блоки могут быть
разделены на ряд (классов). Для упрощения описания устройств ослабления звуковых волн, показанных на
рисунке и описанных ниже, основные классы будут здесь обозначены и определены.
Простая резонансная установка — это установка, состоящая из одного резонатора, приспособленного для
акустического соединения с волновым каналом Снунда. Многосоставной резонансный блок — это устройство,
состоящее из множества расположенных друг над другом резонаторов, каждый из которых приспособлен для
акустического соединения с источником звуковой волны независимо от других резонаторов.
Последовательно-составной резонансный блок — это блок, состоящий из множества акустически
взаимосвязанных резонаторов, один из которых приспособлен для акустической связи [rPiice 1/-] Price 3s. В.
подключен к каналу передачи звуковых волн. Сложный многокомпонентный резонансный блок 55 — это блок,
состоящий из множества расположенных рядом простых и/или многокомпонентных резонансных блоков и
(последовательно-компонентных резонансных блоков), каждый из которых приспособлен для акустического
соединения с каналом прохождения звуковой волны независимо от другого или других элементов.
При ослаблении вынужденных колебаний, возникающих в канале распространения звуковой волны,
например, колебаний, создаваемых двигателем внутреннего сгорания в выхлопной трубе двигателя, в
прошлом внимание уделялось самим вынужденным колебаниям без каких-либо конкретных ссылок на
акустические свойства канала распространения звуковой волны. Однако, поскольку канал по сути
представляет собой трубу, которая в случае двигателя внутреннего сгорания открыта с одного конца и
закрыта с другого, будут существовать определенные частоты колебаний, на которые реагирует канал.
Эти колебания называются «естественными» или «характерными» колебаниями канала.
Благодаря этому свойству канала реагировать на определенные частоты, он будет стремиться усиливать
некоторые колебания, создаваемые источником волновой энергии, а также могут возникать другие частоты,
сами по себе не присутствующие в источнике, например, когда характерная частота канала является
гармоникой частоты, генерируемой источником. Целью изобретения является учет этих свойств прохождения
звуковой волны. 90 Изобретение, таким образом, основано главным образом на открытии того, что
эффективность устройств ослабления звуковых волн существенно зависит от их расположения вдоль канала
прохождения звуковой волны относительно источника 95 звуковых волн, на которые они воздействуют, а
также от соотношения между частотами, на которые реагируют устройства ослабления, и
характеристическими частотами канала, то есть его основной частотой и гармониками, а также на
дальнейшем открытии того, что устройство ослабления звуковых волн, в которое включены как
многокомпонентный резонансный блок, так и последовательно-компонентный резонансный блок 105,
обладает явными преимуществами.
,- 1r-q # над единицей затухания звуковой волны, в которой включен только один из упомянутых типов
резонансных единиц.
Изобретение, соответственно, состоит в устройстве для ослабления звуковых волн, создаваемых
вынужденными колебаниями в звуковом волноводе, включающем блок, состоящий по меньшей мере из одной
камеры для ослабления более низкого уровня.
характеристика (основная или нижняя гармоника) отрывка, причем указанное устройство характеризуется тем,
что (1) оно взаимодействует с отрывком в узловой точке характеристики, которую необходимо ослабить, и/или
(2) оно реагирует на резонансные звуковые волны, частота которых равна основной частоте отрывка или
нижней гармонике, и ослабляет их. Под термином «нижняя гармоника», используемым здесь, понимается
гармоника, длина волны которой как минимум вдвое превышает длину зоны связи между прохождением
звуковой волны и рассматриваемым затухающим элементом.
Наилучшие результаты достигаются при условии, что камера или резонансный блок, состоящий из нескольких
камер, соединены с каналом прохождения звуковой волны точно в узловой точке основной частоты или одной
из нижних гармоник канала и спроектированы таким образом, чтобы ослаблять звуковые волны частоты
основной частоты или гармоники, в узловой точке которой расположена камера или блок. Однако
преимущества изобретения частично достигаются за счет размещения камеры или блока вблизи, хотя и не
точно в узловой точке, а также за счет размещения камеры или блока в узловой точке или вблизи узловой
точки основной частоты или одной из нижних гармоник, независимо от того, предназначена ли она специально
для ослабления звуковых волн этой частоты, и, наоборот, за счет ее конструкции, предназначенной для
ослабления звуковых волн частоты основной частоты или одной из нижних гармоник канала, независимо от
того, расположена ли она в определенной точке вдоль канала.
Для лучшего понимания природы и целей настоящего изобретения, обратитесь к следующему описанию, в
котором изложены предпочтительные варианты осуществления нашего изобретения, проиллюстрированные
на прилагаемом чертеже.
На прилагаемом рисунке:
На рис. 1 показана выхлопная система двигателя внутреннего сгорания автомобиля.
На рис. 2 представлен продольный разрез звукопоглощающего элемента выхлопной системы, изображенной
на рис. 1.
Рис. 3 представляет собой разрез, выполненный по линии 3-3 на рис. 2 и изображенный в увеличенном
масштабе.
На рисунках 4, 5, 6 и 7 представлены продольные сечения модифицированных форм устройств ослабления
звуковых волн.
На фиг. 1 чертежа показано шасси 10) автомобиля, на котором установлен двигатель внутреннего сгорания
11, от которого выхлопные газы отводятся через выпускной коллектор 12 в выхлопную трубу 13, откуда они
последовательно проходят через звукопоглощающий блок 14 и выхлопную трубу 15 в атмосферу.
Устройство ослабления звуковых волн 14l, показанное на рисунках 1, 2 и 3, состоит из неперфорированной
трубчатой оболочки 1680, противоположные концы которой закрыты головками 17 и 18. Через головку 17
проходит входное отверстие 19, окруженное воротником 20, предназначенное для соединения с выхлопной
трубой 13, а через головку 18 проходит выпускное отверстие 21, окруженное воротником 22, предназначенное
для соединения с выхлопной трубой 15. Головки 17 и 18 и отверстия 19 между 21 соединены
беспрепятственной двухстенной трубкой 23-52, через внешнюю стенку 52 которой по всей длине проходит
множество относительно небольших, близко расположенных перфораций 53, а через внутреннюю стенку
23-95 по всей длине проходит множество более крупных, более удаленно расположенных перфораций 24.
Промежуточная часть трубки 23-52 окружена трубкой 25, которая не имеет отверстий, за исключением
отверстий, соединяющих камеры 28 и 41, а также камеры 29 и 42, и расположена на некотором расстоянии от
трубки 28-52 и крепится к ней кольцевыми элементами 31, которые, в сочетании с трубками 23-52 и 25,
образуют камеры 28, 29 и 30.
Конец трубки 25, ближайший к головке 17, окружен трубчатым элементом 54, который расположен на
некотором расстоянии от нее по окружности и установлен на кольцевой стенке 55 и который, совместно с
соседним концом трубки 25, соседним элементом 31, трубкой 23-52 и стенкой 55, образует камеру 26, которая
сообщается с камерой 40 115 через кольцевое пространство между элементом 54 и трубкой 25. Часть трубки
23-52, прилегающая к выпускному концу гасящего блока, окружена непроницаемой трубкой 32, которая
установлена на головке 18 и расположена на некотором расстоянии от трубки 23-52 по окружности. Соседние
концы трубок 25 и 32, расположенные на некотором расстоянии друг от друга по оси гасящего блока,
окружены непроницаемой трубкой 34 диаметром 125 мм, которая расположена на некотором расстоянии от
нее по окружности и крепится к трубке 23-52 с помощью кольцевой прокладки 35. Трубка 34, совместно с
прилегающим концом трубки 25, прилегающим элементом 31, распоркой 35 и трубкой 23-32, образует камеру
27, которая сообщается с камерой 44 через кольцевое пространство между трубками 25 и 34, и, совместно с
трубкой 32, головкой 18, распоркой 35 и трубкой 23-32, образует камеру 33, которая сообщается с камерой
через кольцевое пространство между трубками 3 и 34.
Пространство между частями трубки 23-52 и оболочкой 16 между головкой 17 и стенкой 5h разделено на
камеры 36, 37 и 38 [непроницаемыми 15 аниадными стенками 39]. Пространство между трубками 23, 32 и 34 и
оболочкой 16 разделено на кольцевые камеры 40, 41, 42, 43, 44, 45 и 46 непроницаемыми кольцевыми
стенками 47 и 48 и кольцевыми стенками 50, через которые проходят трубчатые элементы 51.
Каждая из камер 2S, 29, 30, 36, 37, 38, 40, 41, 42, 43, d4, 45 и 46 представляет собой резонансную камеру, и
хотя камеры 26, 27 и 33 можно рассматривать как части каналов, через которые внутренняя часть трубки
23-52 акустически соединена с камерами 40, 44 и 45 соответственно, их предпочтительно рассматривать как
резонансные камеры, которые являются элементами последовательно-составных резонансных блоков 26-40,
27-44-43 и 33-45-46 соответственно. При осмотре чертежа 35 будет видно, что в блоке ослабления звуковых
волн, показанном на рисунках 1, 2 и 3, несколько резонансных камер расположены таким образом, что блок
ослабления звуковых волн можно считать состоящим из двух секций, А и В. Секция А включает простые
резонансные блоки 36, 37 и 38 и представляет собой многокомпонентный резонансный блок. Раздел B
включает простой резонансный блок 30 4,5 и последовательно-сложные резонансные блоки 26-40, 28---41,
29-42, 27-44- '-48 и 33-45--46.
Как секция B в целом, так и блок затухания звуковых волн в целом могут рассматриваться как сложный
многокомпонентный резонансный блок.
Каждый из нескольких простых и последовательно-составных резонансных элементов, упомянутых выше,
имеет такие пропорции и размеры, что он будет реагировать на определенные звуковые волны, возникающие
в выхлопных газах двигателя 11, и ослаблять их. Многокомпонентный резонансный блок 3637-38 имеет такие
пропорции и размеры, что реагирует на другие звуковые волны, возникающие в выхлопной системе, и
ослабляет их. Звуковые волны более высоких частот ослабляются, в первую очередь, секцией А, а во вторую
очередь — блоком ослабления звуковых волн в целом, функционирующим как сложный многокомпонентный
резонансный блок. Звуковые волны низких частот ослабляются секцией B. Хотя как простые, так и
последовательно-составные резонансные блоки, а также многокомпонентные резонансные блоки ослабляют
звуковые волны за счет резонанса, механика процесса, посредством которого многокомпонентный
резонансный блок ослабляет звуковые волны, частота которых 75.
Если частоты выше или ниже тех, на которые устройство предназначено реагировать, это, по-видимому,
отличается от механики процесса! посредством которого простой или последовательно-составной
резонансный блок ослабляет такие звуковые волны (80). Поскольку простой или последовательно-сложный
резонансный блок будет почти полностью ослаблять звуковые волны, частота которых равна той, на которую
он предназначен реагировать, и все менее полностью — звуковые волны более высоких и низких частот,
следует ожидать, что многокомпонентный резонансный блок, в котором несколько составляющих его блоков
аналогичны, будет почти полностью ослаблять звуковые волны, частота которых равна той, на которую
отдельные составляющие его блоки предназначены реагировать, и все менее полностью — звуковые волны
более высоких и низких частот. Однако многокомпонентный резонансный элемент ослабляет звуковые волны,
частоты которых выше или ниже тех, на которые рассчитаны отдельные составляющие резонансные
элементы, более полно, чем один из его составляющих элементов, а увеличение числа составляющих
резонансных элементов повышает полноту ослабления таких звуковых волн.
Это, по-видимому, указывает на то, что полное затухание звуковых волн, частота которых выше или ниже той,
на которую рассчитаны отдельные составляющие резонансные блоки, многокомпонентным резонансным
блоком является результатом последовательного частичного затухания таких звуковых волн каждым из
нескольких составляющих резонансных блоков. Теоретически, звуковая волна любой частоты может быть
ослаблена любым многокомпонентным резонансным элементом типа i20:
Принимая во внимание все факторы, независимо от пропорций и размеров отдельных составляющих
резонансных элементов, если в них включено достаточно большое количество составляющих резонансных
элементов, обычно предпочтительнее, чтобы свести количество составляющих резонансных элементов к
минимуму, чтобы пропорции и размеры отдельных составляющих резонансных элементов были такими,
чтобы каждый из них по отдельности реагировал на звуковую волну, частота которой, например, путем
установки фланцев вокруг стенок звукового канала, были в основном средними значениями максимальных и
минимальных частот звуковых волн, которые, как предполагается, будут ослабляться при наличии в звуковом
канале многокомпонентных резонансных элементов с перегородками на сторонах, обращенных к потоку.
Конечно, при некоторых обстоятельствах, при увеличении толщины стенок, через которые проходят
перфорации, посторонние факторы, такие как ограничения пространства, могут сделать желательным
использование составляющих резонансных единиц или, в специальном варианте, показанном на рисунках 10,
единиц пропорций и размеров, отличных от тех, которые уменьшат размер, обеспечивающий двойной
звуковой поток, прохождение звуковой волны через составляющие резонансные единицы до минимальных
перфораций, которые простираются до 1.
Независимо от того, какие размеры и расстояния между внутренними стенками определяют их пропорции и
параметры (например, как показано на рисунке 51), количество составляющих резонансных единиц,
расположенных на большем расстоянии друг от друга (например, как показано на рисунке 51), определяется
путем определения, помимо перфораций, которые проходят экспериментально или иным образом, их
количества на внешней стенке. Здесь может возникнуть необходимость снизить интенсивность упомянутых
звуковых волн, частоты которых показаны на рисунке, а перфорации в стенках диаметром 85 мкм — в
диапазоне, в котором они расположены, — имеют равномерный размер и равномерно распределены, что
может быть желательно для придания резонансным блокам желаемых характеристик отклика. Следует
отметить, что эффективность резонансных блоков, которые имеют различный размер и/или расстояние между
ними, может быть обусловлена необходимостью уменьшения интенсивности звуковых волн, которые, как
показано на рисунке, находятся в пределах диапазона, в котором жидкость распространяется с определенной
скоростью. При наличии многокомпонентного резонансного блока необходимо учитывать, что перфорации
диаметром 90 мкм — это резонансные блоки, которые имеют различный размер и/или расстояние между
ними, что делает их приемлемыми. Здесь уместно упомянуть, что эффективность резонансных блоков,
которые имеют различный размер и/или расстояние между ними, могут быть различны в разных точках
прохождения звуковой волны.
Значительная скорость зависит от того, что было сказано выше, а также от количества, характера и размера
проходов, и следует понимать, что каждый из нескольких 95.
посредством которого составляющие резонансные блоки, образующие звуковые камеры, акустически связаны
с блоком ослабления звуковой волны в проходе. В целом, как показано на рисунках 1, 2 и 3, следует отметить,
что в такой установке резонансный блок, имеющий такие пропорции и размеры, будет наиболее эффективен,
если составляющие его резонансные камеры будут реагировать на звуковые волны одной или нескольких
нижних частот, которые возникают в выхлопных газах двигателя 11, и что резонанс! Обслуживание через
относительно тонкую стенку. Единицы, составляющие секцию А, будут считать предпочтительным, чтобы
стенка имела такие пропорции и размеры, а также не превышала необходимую толщину для обеспечения
необходимой механической прочности, и чтобы перфорации в сочетании с многокомпонентным резонансным
блоком, расположенным на расстоянии примерно 1/16 дюйма друг от друга, составляли блок ослабления
звуковых волн. Следует, однако, отметить, что эксперименты показали, что относительно небольшие
перфорации относительно малого размера предпочтительнее, в частности, не из-за их размера, а потому что
при использовании многокомпонентного резонансного блока, составляющего секцию А, жидкость,
протекающая через канал, через который Звуковая волна выхлопных газов воздействует на вибрирующие
газы корпуса двигателя внутреннего сгорания, проникая через перфорации и выводясь в атмосферу через
сообщающиеся резонансные камеры, образуя, по сути, трубу, которая закрыта на 120 градусов в меньшей
степени, чем когда перфорации находятся в источнике звука.
Поскольку используются трубки относительно больших размеров, и, следовательно, перфорации
относительно большой длины могут быть удовлетворительно использованы, если они сформированы таким
образом, что жидкость, протекающая через выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания, направляется в
атмосферный резонансный блок, который будет усиливать любые шумы выхлопных газов. Это может быть
результатом воздействия звуковых волн, частота которых, достигаемая одним из нескольких способов, равна
частоте i3.
417,935 417,935 основной тон или любая гармоника отрывка могут, следовательно, вызывать нежелательные
звуки, которые были бы невозможны, если бы отрывок был длиннее или короче. Эксперименты показали, что
усиливающий эффект может быть компенсирован, а интенсивность шумов, возникающих от звуковых волн,
частота которых равна частоте основной или гармоники трубки, может быть уменьшена путем размещения
расширительной камеры в узловой точке (т.е. точке максимального изменения давления) основной или
гармоники. Более того, такая расширительная камера будет функционировать с максимальной
эффективностью, если она является элементом резонансного блока, размеры которого таковы, что он будет
реагировать на звуковые волны, частота которых равна частоте основной или гармоники, в узловой точке
которой он расположен, и воздействовать на них.
Хотя это общеизвестный факт, здесь уместно отметить, что частота основного контура трубки
рассматриваемого здесь типа (то есть трубки, закрытой на конце, где находится источник звука, и открытой на
другом конце) определяется формулой f i v, где f = частота, r = скорость звука, а L = длина трубки. Частота
гармоник трубки определяется формулой:
fv<Sn.l) v'2'n,+ 1) f= t--4L il, где f, r и I имеют то же значение, что и в предыдущей формуле, и где n — целое
число 1 2, 3 и т. д. для первой, второй, третьей и т. д. гармоник; что основная частота имеет узловую точку в
источнике звука; что каждая из гармоник имеет узловую точку в источнике звука и, кроме того, одну или
несколько узловых точек между источником звука и концом канала, к которому распространяются звуковые
волны; и что расстояние между этими последовательными узловыми точками любой гармоники равно
половине ее длины волны, которая может быть определена по ее частоте по следующей формуле:
v X--в котором r - и f lhae -имеют то же значение, что и в предыдущих формулах, а A - длина волны.
Для определения узловых точек, канал e:khaust двигателя внутреннего сгорания можно рассматривать как
трубу, закрытую со стороны двигателя, где находится источник звука, и открытую с другой стороны. Хотя не во
всех типах выхлопных систем точно ясно, какая именно точка в выхлопном канале должна считаться
закрытым концом трубки для определения ее эффективной длины, кажется, что в целом эффективная длина
трубки приблизительно равна длине канала от его атмосферного конца до выходного конца выхлопного
коллектора плюс расстояние, равное объему выхлопного коллектора, деленному на площадь поперечного
сечения выхлопной трубы. В случаях, когда указанный метод определения эффективной длины выхлопной
системы, рассматриваемой как закрытая труба, невозможен, эффективную длину можно легко определить
экспериментальным путем.
На практике не обязательно, чтобы расширительная камера располагалась точно в узле основной или
гармоники звуковой волны, интенсивность которой она призвана уменьшить. На самом деле, я обнаружил, что
для получения удовлетворительных результатов гораздо важнее избегать размещения камеры слишком
близко к пучности, чем точно располагать ее относительно узла фундаментальной структуры или гармоники
звуковой волны, интенсивность которой она призвана уменьшить.
Устройство для ослабления звуковых волн, показанное на рисунках 1, 2 и 3, было разработано для
использования в выхлопной системе двигателя внутреннего сгорания, характеристики которого были
настолько низкими, что интенсивность шума в нижней части выхлопного канала была настолько
незначительной, что не было необходимости снижать ее для минимизации возникающего шума. Однако это
было так.
Было установлено, что интенсивность третьей и пятой гармоник пассаоева была настолько велика, что
приводила к нежелательным шумам, и поэтому было желательно ее уменьшить. С этой целью были
предусмотрены два резонансных блока 27-44-443 и 33-45-46, которые были так пропорциональны и имели
такие размеры, что одна из основных частот формирователя соответствовала третьей гармонике, а другая —
основным частотам. Последний энтузиаст изучил пятую гармонику 115 и подал ее в блок ослабления
звуковых волн, так что она сообщалась с внутренней частью трубки 23-52 в точках, разделенных расстоянием,
равным расстоянию между одной из узловых точек третьей гармоники 120 и соседней узловой точкой пятой
гармоники, а выхлопная система была спроектирована таким образом, что при установке в нее блока
ослабления звуковых волн узловая точка третьей гармоники располагалась бы между перегородками 35 и 31,
а узловая точка пятой гармоники — между перегородкой 35 и головкой 18, так что резонансные блоки 27-44-43
и 33-45-46 сообщались бы с выхлопным каналом в узловой точке третьей гармоники и узловой точке пятой
гармоники соответственно.
В выхлопной системе, для которой был разработан блок ослабления звуковых волн, изображенный на рис. 1,
2 и 8, было обнаружено, что интенсивность более высоких гармоник была настолько незначительной, что ее
не требовалось снижать, или что частота была настолько высокой, что резонансные блоки, расположенные
случайным образом, достаточно снижали их интенсивность.
Для ослабления звуковых волн, частоты которых были выше, чем у третьей и пятой гармоник, но при этом
относительно низкими, помимо резонансных блоков 27-44-43 и 33-45-40 были предусмотрены резонансные
блоки 26-40, 28-41, 29-42 и 30, которые были пропорциональны и имели такие размеры, чтобы реагировать на
них и ослаблять их. Для ослабления звуковых волн, частоты которых были выше тех, для ослабления которых
были предназначены упомянутые в предыдущем предложении резонансные блоки, был предусмотрен
резонансный блок 36-37-38. Несколько общих замечаний значительно сократят отдельные описания блоков
ослабления звуковых волн, изображенных на рис. 4-7 рисунка.
Эти устройства для ослабления звуковых волн в целом аналогичны изображенным на рисунках 1, 2 и 3, и
каждое из них включает в себя секцию А (или секции А и А или А, А и А), предназначенную для ослабления
звуковых волн относительно низких частот, и секцию В (или секции В и В или В, В и В), предназначенную для
ослабления звуковых волн относительно низких частот, распространяющихся через канал звуковых волн,
частью которого является данное устройство. Каждая из секций A, A:, Ao и A, состоит из множества
резонансных элементов, расположенных таким образом, чтобы образовать многочастный общий резонансный
элемент, и каждая из секций B, B,, B, состоит из множества простых и/или последовательно соединенных
резонансных элементов, причем все они предназначены для размещения в узловых точках гармоник
прохождения звуковой волны, частью которой является данный элемент.
Устройства для ослабления звуковых волн, изображенные на рисунках 4–7, аналогичны устройствам,
изображенным на рисунках 1, 2 и 8, а также друг другу тем, что каждое из них включает в себя непроницаемую
трубчатую оболочку 16, противоположные концы которой закрыты головками 17 и 18, через которые проходят,
соответственно, впускные отверстия 19 и выпускные отверстия 21, соединенные беспрепятственным
трубчатым элементом 70, который образует канал для звуковых волн. Несмотря на существенные различия в
конструкции, блоки ослабления звуковых волн, изображенные на рисунках 4–7, значительно отличаются от
блоков, изображенных на рисунках 1, 2 и 3, а также друг от друга. Однако, за исключением случаев, когда
различия существенны или конструкция не сразу понятна при изучении чертежа, эти детали, ради краткости,
не будут упоминаться отдельно в описаниях блоков.
В устройстве для ослабления звуковых волн, изображенном на рисунке 4, трубка 60, соединяющая отверстия
19 и 21, выполнена из семи частично телескопических секций 61, 62, 63, 64, 65, 75 и 76, причем секции 61, 63 и
65 перфорированы аналогично трубке 52, показанной на рисунках 2 и 3, и секции 62, 64, 75 и 76 в которой не
перфорированы.
Секция А блока включает три резонансные камеры 66, G7 и 68, которые окружают секцию 63 трубки 60.
Секция B включает пять резонансных камер 95 69, 70, 71, 72 и 73, из которых камера 69 окружает секцию 75,
камера 70 — секцию 61, а камеры 71, 72 и 73 — секцию 62 трубки 60. Резонансные камеры 69, 70, 71, 72 и 73
также могут рассматриваться как элементы пятиканального последовательного составного резонансного
блока, но более точно их следует описывать как элементы трехканального блока 69-70-71, который
сообщается с каналом прохождения звуковой волны через отверстия в секции 61, и двухканального блока
73-72, который сообщается с каналом прохождения звуковой волны через камеру 70 и кольцевой канал 75
между секцией 62 трубки 60 и трубчатым элементом 74, образующим внутреннюю стенку камер 71 и 72.
Секция B включает пять резонансных камер 77, 78, 79, 80, 115 и 81, которые расположены вокруг секций 64,
15 и 76 трубки G60 и расположены в том же положении относительно них, что и камеры 73, 72, 71, 70 и 69
относительно секций 62, 61 и 75.
120 В звуковом затухателье, изображенном на рисунке 5, трубка 90, соединяющая отверстия 19 и 21, состоит
из двух секций 91 и 92, которые примыкают друг к другу торцами и перфорированы аналогично трубкам 23 и
52 соответственно, показанным на рисунках 2 и 3. Секция А блока включает десять резонансных камер 93, 94,
95, 96, 97, 98, 99, 100, 101 и 102, которые окружают секцию 12C 417,935 417,935 91 и часть секции 92 Mbe 90.
В силу того, что наружная стенка камер 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101 и 102 выполнена в форме
5fr-тистоконической формы, а кольцевые стенки 104, разделяющие различные камеры, расположены на
одинаковом расстоянии друг от друга по оси, камеры 93, 94, 95, 102 o-, 97, 98, 99, 100, 101 и 102
последовательно уменьшаются в размере и имеют различные характеристики отклика. Внутренние края
кольцевых стенок 104 соединены с аналогичными элементами 91 и 92 посредством тугих кольцевых
элементов 105, которые окружают эти секции и закрывают отверстия в них, и, следовательно, уменьшают
чувствительность камер.
Раздел B :20 fhe n-it iii-Indes seveil resonance chainbets 106, 107, 108, 109, 110, 111 и 11-21 --Alien
t-hpl-eliaiiil-,ers 106 и 107 sairround flie ",etioii A of the aims-. the c-1)air-.lbers 110, 111 и 112, a part of 2 51; the
section -921 oi the- I-ii'bel 90 which is not surrounded by, the section A and the chambers 108 and 109, the chambers
110, Ill and 112 and the part of the section 92 between the section A and the head W 18. Камеры 106, 10-7 и 111
представляют собой элементы трехкамерной последовательной составной резонансной системы, которая
соответствует прохождению волн. (flie so-tind wave passing flirt)-tiq.li -r)(.rforllitiorg ill file section 92 of ales. tube
90. Альпинистские маршруты 108, 109 и I 1? постоянные элементы трехкамерной серии -
coni)o-iin(l-reso--Qance -unit whic-1.1 wills) '111e,.sound wanve Pj-,sac- illrough perforations in the section 9? из
трубки W Tlie. eh-amIber 110 con-- 1 nance iinif w'b st- ife's a simple rego i ch.
rervinninicates with flie sound wave passafTe tilrolig,jl 'P rforation in the section 92 of the till)- 90.
Tn +lie звуковая волна, усиливающая ttiii+ WIlich is Rhown in Figtire C +I].- трубка 120, соединяющая откидные
отверстия 19 и 21 ig Tnade в двух секциях 121 и 1?
2
v,,liie'b 94m+ erid to encl an,]- tire pp-rforated -,irpilarl:v to the fu!',-.(, 52 -which is shown in Fiaiireq 2 and 3.
Th..,(,etio-n- 121)n(l 122 ffiffer inate ia11v onIv in fliat the Zpcf;-)n 1,21. is of larger dial eter than tlie seefion 122.
Раздел AI элемента 5 включает три резонансных канала 123, 19.4 и 125, которые окружают раздел 19.1
пленки 120. Участок 1.22 тюля 120 окружен девятью reROD.211(le e'ha-mb(.r, 12.6_ 127. 128. 129, П10, 1.31,
1.32. 1.93 муравей] 134 из которых c. aTnbej.q 126 и 127 соответствуют разделу A2 блока 9 и eliainbe-rs 129.
130, '131. 132 и 133 flay. Вопрос А, из ---рлит. Внешняя стенка flip &Iia,-nibpr., 123, 124, 125, 126, 1276, 128, 129,
130, 1.31, 132, 1.33 и 13-1 образована тремя смежными телескопически связанными трубчатыми
менибрами-1135, 1U',6 и 1.17, которые представляют собой, соответственно, трубку из листового металла
P3-5, которая является перфоральной, за исключением. 70 отверстий, которые расширяют пространство
между камерами 1-36 и 1-37 и соединяют камеры 128 и 139, а также камеры 1-34 и 141, трубку из асбеста или
более подходящего звукоизоляционного материала, а также трубку из чистого металла 1-17,
перфорированную параллельно трубке 5, показанной на рисунке!
Рисунки -9 и 3, в то время как 1:36 представляет собой твердый поглощающий материал для камер 123, 80,
12-11, 125, 1.26, 128, 129, 130, 131, 13, A.3 кислота I'J1. будет размещена у внутренней стенки трубки 13.5.
Секция B - iiii t включает шесть резонансных 1-2-8, 1.39, 128, 140, 141 и 134 k-jjiipli, причем 128, 139, 1410 и 141
окружают секции A-, A и A, а также камеру. 128 и 134 секции B расположены, соответственно, между секциями
A2 и A, и 90. Это будет секция A.., и головка 18.
Камеры 1-38, 1-39 и 1-28 представляют собой элементы трехканального последовательного составного
резонансного блока, который совпадает с прохождением звуковой волны 95 через перфорации в части секции
120 камеры 1-39, которая, в свою очередь, является элементом 128. Камеры 140, 141 и (] 134 представляют
собой элементы трехкамерного блока сопротивления Ise-ries-conit-t00 фунтов, который совпадает с
прохождением звуковой волны в части плиточных полос Sect-'nD 122-4A. 120, что является iii-ro-tin..deil bv
(,hamper 1.34. Tt 105 будет отмечено flial. +lie -DassaRes vIlich coniip--11 более (,harsher.. 128 ai)d 139 и
камера., 1,34 Pnd 141 pass tliro-tirl'i the]aver of sound absorbing material 136 110 WMell red-tices their acoustical
Condiletivity.
В этом звуковая волна atien-Liatin(y tinit which ig in Fc,-llre tbe -P,,i.s.nwe -1 M wb-eli coniieftq file openings 19 -n,3
21 tubular sectio s 15 141, 1-12, 14q, 144. 145 and 146 whic siiiiilprl-v to the tube 52 is Aiown in Fig-tires 2 and.9, and
Соседние файлы в папке патенты