Способ сборки цилиндрических электроакустических преобразователей

 

Изобретение относится к электроакустике, а именно к технологии изготовления электроакустических преобразователей. Технический результат заключается в создании в активном элементе стабильных во времени однородных армирующих напряжений. Способ основан на посадке металлического бандажа на цилиндрический активный элемент с эластичной электроизолирующей оболочкой, например, из резины, при этом надетую на цилиндрический активный элемент эластичную оболочку вытягивают вдоль оси цилиндра элемента, сажают поверх оболочки металлический бандаж и снимают осевое напряжение оболочки.

Изобретение относится к электроакустике, а именно к технологии изготовления электроакустических преобразователей.

Известны способы армирования цилиндрических активных элементов горячей посадкой металлического бандажа на активный элемент с электроизоляционной прослойкой из гетинакса или резины, намоткой на активный элемент струны, имеющей некоторое натяжение, и клиновой способ армирования. В настоящее время наибольшее применение имеет способ армирования горячей посадкой металлического бандажа на активный элемент с резиновой электроизоляционной прокладкой.

Этот способ состоит в том, что на наружную поверхность активного элемента с надетой на него и прошлифованной в заданный размер резиновой электроизоляционной оболочкой сажают с натягом металлический бандаж. Сборку сопрягаемых деталей с натягом обеспечивают за счет разогрева металлического бандажа до температуры, при которой его внутренний диаметр становится больше наружного диаметра резиновой оболочки, надетой на активный элемент. После охлаждения бандажа в охватываемом активном элементе возникают напряжения сжатия.

Основными недостатками указанного способа армирования являются значительное уменьшение во времени напряжений сжатия, созданных этим способом, и появление в активном элементе изгибных напряжений в осевом направлении из-за более быстрого ослабления сжимающих напряжений у открытых торцов вследствие вытекания резины из-под бандажа.

Цель настоящего изобретения состоит в разработке такого способа армирования, при котором создается постоянное во времени напряженное состояние активного элемента.

Поставленная цель достигается тем, что металлический бандаж сажают поверх резиновой оболочки, надетой на активный элемент и предварительно вытянутой вдоль оси цилиндра.

Предлагаемый способ армирования включает в себя следующие операции: надевание резиновой оболочки на наружную поверхность цилиндрического активного элемента, вытягивание оболочки вдоль оси цилиндра для уменьшения наружного диаметра оболочки до величины, меньшей внутреннего диаметра металлического бандажа, насаживание металлического бандажа и снятие осевого растяжения резиновой оболочки, после чего в кольцевом зазоре между металлическим бандажом и активным элементом возникает радиальное давление.

Преимущество предлагаемого способа перед известным способом армирования горячей посадкой бандажа на активный элемент с резиновой электроизолирующей оболочкой определяется тем, что жесткость подбандажного слоя мало меняется во времени в активном элементе, заармированном новым способом, и существенно изменяется, если активный элемент заармирован известным способом.

Радиальное давление, возникающее в резиновом слое при горячей посадке бандажа, в начальный момент определяется модулем объемного сжатия резины, который на два порядка больше равновесного модуля эластичности, а затем, вследствие вытекания резины через открытые торцы, постепенно снижается, переходя к давлению, определяемому равновесным модулем. При этом процесс релаксации давления в электроизолирующем слое протекает более интенсивно вблизи торцов активного элемента, вследствие чего керамическое кольцо нагружается радиальным давлением, сосредоточенным вблизи центрального по высоте сечения.

В результате во внутренних волокнах активного элемента возникают растягивающие напряжения, снижающие его несущую способность при воздействии внешних сил.

В случае армирования предлагаемым способом радиальное давление, создаваемое резиновой оболочкой в кольцевом зазоре между керамическим кольцом и металлическим, бандажом, с самого начала определяется модулем эластичности резины, мало отличающимся от своего равновесного значения.

Без учета сил трения оболочки по поверхностям бандажа и керамики напряжение армирования может быть определено по следующей формуле:

где σ - радиальный натяг в размерной цепи керамическое кольцо - резиновая оболочка - металлический бандаж;

r_к , r_б - средние радиусы бандажа и керамики;

h _к, h_р, h_б - толщины керамического кольца, резиновой оболочки и бандажа;

Е_к, Е _б, Е_р - модули упругости керамики, бандажа и модуль эластичности резины.

Для кольца из керамики ЦТС-8, армируемого предлагаемым способом с использованием оболочки из резины С-575, входящие в формулу величины имеют следующие значения:

r_к=13,2 см,

r_б=14 см,

h _к=0,8 см,

h_p=0,3 см,

h_б =0,1 см,

E_б=1·10⁶ кг/см ²,

Е_к=0,6·10⁶ кг/см ²,

E_p=25 кг/см².

В этом случае при натяге σ=0,1 см напряжение армирования должно быть равно 115 кг/см ². На трех кольцах, заармированных предлагаемым способом с натягом 0,06-0,1 см, измеренные напряжения армирования были равны 55 кг/см², 60 кг/см² и 85 кг/см ².

Наблюдения в течение четырех месяцев показали, что напряжения, установившиеся через 3 часа после окончания операции армирования, в дальнейшем остаются на постоянном уровне.

Формула изобретения

Способ сборки цилиндрических электроакустических преобразователей, основанный на посадке металлического бандажа на цилиндрический активный элемент с эластичной электроизолирующей оболочкой, например, из резины, отличающийся тем, что, с целью создания в активном элементе стабильных во времени однородных армирующих напряжений, надетую на цилиндрический активный элемент эластичную оболочку вытягивают вдоль оси цилиндра элемента, сажают поверх оболочки металлический бандаж и снимают осевое напряжение оболочки.