Устройство компенсации звукового поля механических конструкций

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИЗЛЬСТВУСоюз Советских

Социалистических

Республик (1)886039 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл,з (22) Заявлено 040380 (21) 2890863/18-10 с присоединением заявим М(23) Приоритет

G 10 К 11/00

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий

Опубликовано 301181 Бюллетень |49 44

Дата опубликования описания ЗМ181 (5Ç) УАК 54З.8ЗЬ .4б (088.8) Б.Д.Тартаковский,А.И.Вялышев, Г.,С.-Любашевский, A.È.0ðëîâ и В.Э.Фришберг (72) Авторы изобретения (7.! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ ЗВУКОВОГО

ПОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

Изобретение относится к борьбе с вибрациями и шумами и может быть использовано для компенсации (гашения) звукового поля, возникающего в некоторой области пространства вследствие 5 излучения механической конструкциит возбуждаемой работающими машинами и механизмами.

Известно устройство, содержащее приемник звукового давления, усилитель принятого сигнала и источник компенсирующего звукового поля $1), Недостатками данного устройства являются необходимость расположения приемника звукового давления и источ- !5 ника компенсирующего поля в заданной области пространства и возможность самовоэбуждения системы компенсации вследствие связи между ними по среде ° 2q

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее последовательно соединенные приемник квазипериодического сиг- 25 нала, установленный на механической конструкции, и блок. формирования сигнала возбуждения,, блок управления, выход которого соединен с управляющим входом блока формирования сигна- 30 ла возбуждения, а также приемник звукового давления, расположенный в области компенсации, выход которого соединен со входом блока управле-. ния f2 ).

Недостатком данного устройства является конструктивная невозможность расположения приемника звукового давления и источника компенсирующего звукового поля в области компенсации, удаленной на значительные расстояния при перемещении механической конструкции.

Цель изобретения — достижение компенсации звукового поля. перемещающихся механических конструкций, когда расположение приемника звукового давления и источника компенсирующего звукового поля непосредственно,в области компенсации конструктивно невозможно.

Указанная цель достигается тем, что в устройство компенсации звукового поля механических конструкций, содержащее последовательно соединенные приемники .квазипериодического сигнала, установленный на механической конструкции,.и блок формирования сигнала возбуждения, блок управления, выход которого соединен с уп886039 равляющим входом блока формирования сигнала возбуждения, а также приемники звукового давления, введены дополнительные,приемники и источники вибраций, установленные. на конструкции, измеритель .компонент вектора вибраций, измеритель компонент век:тора звукового давления, блок вычитания, блок памяти и три двухпозиционных связанных переключателя, причем входы источников .вибрации соединены с выходами блока формирования сигнала возбуждения, вход измерителя компонент вектора вибраций соединен с выходами приемников вибраций, а его выход — с первым неподвижным контактом первого переключателя и со 35 вторым неподвижным контактом третьего переключателя, вход измерителя вектора звукового давления соединен с.выходами приемников звукового давления, а его выход с первым неподвиж- щ ным контактом третьего переключателя, вход блока памяти соединен с подвижным контактом первого переключателя, а его выход со вторым неподвижным контактом второго переключателя, вхо- 2 ды блока вычитания соединены соответственно с подвижными контактами второго и третьего переключателей, а его выход — со входом блока управления.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из последовательно соединенных приемника 1 сигнала, установленного на механизме 2, возбуждающем кваэипериодические вибрации механической конструкции 3, блока .4 формирования сигнала возбуждения, управляющие входы которого соединены с выходами блока 5 управ- 4р ления, и источников 6 вибраций, установленных на конструкции 3, последовательно соединенных приемников 7 вибраций, установленных на конструк- ции 3, и измерителя 8 компонент век- 45 тора вибраций, а также приемников 9 звукового давления, расположенных в области 10 компенсации, и измерителя 11 компонент вектора звукового давления, блока 12 вычитания, выход которого соединен с выходом блока

5 управления, блока 13 памяти и двухпозиционных связанных переклю ателей

14-16, причем первый неподвижный контакт переключателя 14 и второй неподвижный контакт третьего переключателя Ч.6- соединены с выходом измерителя 8 компонент вектора вибраций, второй неподвижный контакт второго переключателя 15 соединен с выходом блока 13 памяти,,первый неподвижный д) контакт третьего переключателя 16 соединен с выходом измерителя 11 компонент вектора звукового давления, а подвижные контакты переключателей

14-16 соответственно соединены с вхо-у дом блока 13 памяти и первым и вторым входами блока 12 вычитания.

Устройство работает следующим образом.

Принимают квазипериодический сиг; нал приемников 1 и преобразуют принятый сигнал в .сигнал возбуждения с помощью блока 4 формирования сигнала возбуждения, состоящего из генератора базисных функций и формирователя сигнала возбуждения, на который поступает, многомерный сигнал с выхода блока 5 управления. Возбуждают . вибрации конструкции 3 и, следовательно, создают компенсирующее звуковое поле с помощью источников 6 вибраций, на которые поступает сигнал от блока 4.

При установке переключателей 1416 в первое положение измеряют с помощью измерителя 11 компоненты вектора звукового давления, представляющие собой проекции сигналов, принимаемых приемниками Ъ звукового давления, на базисные функции, генерируемые в блоке 4 формирования сигналов возбуждения. Измеренные компоненты вектора звукового давления через блок 12 вычитания поступают на вход блока 5 управления, в котором вычисляется энергия звукового поля в области компенсаций, пропорциональная сумме квадратов компонент вектора звукового давления,.и формируется сигнал управления, поступающий на управляющий вход блока 4.Изменяют .с помощью блока 5 управления сигнал управления, а следовательно, преобразуют,принимаемый приемником 1 сигнал таким образом, чтобы энергия звукового поля достигла минимума. По достижении ми.нимума энергии звукового поля измеряют с помощью измерителя 8 .и запоминают в блоке 13 памяти компоненты вектора вибраций, представляющие собой проекции сигналов, принимаемых приемниками 7 вибраций, на базисные функции, генерируемые в блоке 4 формирования сигнала возбуждения.

Затем переключатели 14-16 устанавливают во второе положение. При этом на входы блока 12 вычитания поступают измеряемые с помощью измерителя 8 и предварительно измеренные и запомненные в блоке 13 памяти компоненты векторов вибраций, а на вход блока 5 управления поступают разности соответствующих компонент векторов вибраций. В блоке управления вычисляется величина, пропорциональная сумме квадратов разностей соответствующих компонент векторов. вибраций.

Аналогично предшествующему случаю изменяют сигнал. управления,.а следовательно, преобразуют принимаемый приемником 1 сигнал до достижения равенства измеряемых.и предварительно измеренных компонент векторов вибраций, при котором сигнал на

886039

1Ь

Формула изобретения

1 входе блока. управления становится равным нулю, а энергия звукового поля в области компенсации достигает минимума.

Использование предлагаемого устройства позволяет достичь компенсацию звукового поля перемещающихся конструкций.

Устройство компенсации. звукового поля механических конструкций, содержащее последовательно соединенные приемник квазипериодического сигна- !5 ла, установленный на механической конструкции, и блок формирования сигнала возбуждения, блок управления, выход которого соединен с управляющим входом блока формирования 2О сигнала возбуждения, а также приемники звукового давления, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения воэможности компенсации звукового поля перемещающихся конструкций, в него введены дополнительные приемники и источники вибраций, установленные -на конструкции, измеритель компонент вектора вибраций, измеритель компонент вектора звукового давления, блок вычитания, блок памяти и три двухпоэиционных связанных переключателя, причем входы источников вибрации соединены с выходами блока формирования сигнала возбуждения, вход измерителя компонент вектора вибраций, соединен с выходами приемников вибраций, а его выход— с первым неподвижным контактом первого переключателя и со вторым неподвижным контактом третьего перек,лючателя, вход измерителя вектора звукового .давления соединен с выходами приемников звукового давления, а его выход с первым неподвижным контактом третьего переключателя, вход блока памяти. соединен с подвижным контактом первого переключателя, а его выход со вторым. неподвижным контактом второго переключателя, вхо ды блока вычитания соединены соответственно с подвижными контактами вто рого и третьего переключателей, а го выход — со входом-блока управения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Olson Н.F. "Еlectronic Control

of noise. Vibration and Reverberation" JASA, 1956, ч.28, Р 5, р.966-974.

2. Патент Франции Р 2351466, кл. G 10 К 11/00, 13.05.77.

ВНИИПИ Заказ 10565/79

Тнраж 409 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4