Генератор низкочастотных акустических полей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.05. 80 (21) 2927403/18-28 (Si) M. Кл з с присоединением Заявки №

В 06 В 1/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий, (23) Приоритет

Опубликовано 2309.82 Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 23 ° 09.82 ($3j УДК 534 ° 232 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И.З.Бейгель и IO Â.Ïoðòíoé (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР НИЗКОЧАСТОТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ

ПОЛЕЙ

Изобретение относится к вибрационной технике, в частности к устройствам для возбуждения мощных низкочастотных акустических полей, и предназначено для исследования действия этих полей на различные объек- . ты, а также для проведения акустических измерений. .

Известны генераторы низкочастотных акустических полей, позволяюцие создавать в ограниченном объеме (ли-нейные размеры которого меньше длины волны) низкочастотные акустические поля с параметрами свободно распространяюцихся волн, содержащие герметичную камеру, стенки которой являются направляющими .для расположенного в рабочем объеме камеры поршня, связанного с приводом через элемент регулирования величины перемецения.

В рабочем объеме камеры размецены также два поршня, жестко связанные между собой и пространственно размеценные относительно одиночного поршня, соединенные. с общим приводом через элемент регулирования величины перемецения g1).

Недостатком таких устройств является возникновение в камере нескомпенсированной компоненты колебатель- З0 ной скорости, сдвинутой по фазе на угол 7

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является генератор низкочастотных акустических полей, содержащий герметичную камеру, размещенный в ней поршень и кинематически соединенный с ним привод, а стенка камеры, противолежащая поршню, выполнена-подвижной в осевом направлении (2).

Недостатком известного устройства является невозможность реализации фазовых соотношений между компонентами свободно распространяющейся волны, т.е. синфазности акустического давления и колебательной скорости.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем генерации акустического поля с параметрами свободно распространяюцейс» волны, Указанная цель достигается тем, что в генераторе низкочастотных акустических полей, содержащем герметичную камеру, размещенный в ней

959841

Формула изобретения поршень и кинематически соединенный с ннм привод, а стенка камеры, противолежащая поршню, выполнена подвижной в осевом направлении, подвижная стенка выполнена в виде дополнительного поршня, который также кинематически соединен с приводом, а поршни смещены по фазе на угол 2 с ., который кб опРеДелен HB QPBBHBHHR tg К=

К вЂ” волновое число, .Х вЂ” расстояние 10 между поршнями при их синфазной установке.

На чертеже схематично представлен генератор низкочастотных акустических полей, продольный разрез ° 1$

Генератор низкочастотных акустических полей содержит герметичную камеру 1, размещенный в ней поршень 2, кинематически соединенный с ним привод 3, а стейка камеры 1, эЕ противолежащая поршню 2, выполнена подвижной в осевом направлении и представляет собой дополнительный . поршень 4, который также кинематически соединен с приводом.3. Поршни

2 и 4 смещены по фазе на угол 2<К, .который Определен иэ уравнения кй

tgg ð где К BQJIHQBQB число (, — расстояние между поршнями 2 и 4 З0 при их синфазности. Иежду приводом

3 и поршнями 2 и 4 установлен элемент 5 регулирования величины перемещения. °

Устройство работает следующим образом.

Вращательный момент от привода 3 передается через элемент 5 регулирования величины перемещения поршней

2 и 4 ° Амплитуды смещения поршней A и необходимые фазовые сдвиги между 40 положениями поршней 2 и 4 определяются из соотношений для свободно распространяюв ейся волны, акустического давления Ро в камере 1 и амплитуды колебательной скорости V на часто- 45 те f где В - аМплитуда синхронного переме- щения поршней при нулевом сдвиге во взаимном положении поршней 2 и 4.

Так как длина камеры 1 — f. существенно меньше длины волны, то А<с В,.„. и угол с(весьма мал, то для принято-. го гармонического закона движения поршней колебательная скорость в объеме камеры 1 будет равна

/ ?В БАММ =(IJgrjVI\IIf

4 т.е. она синфазна с 4 колебаниями давления.

Таким образом, для данной частоты в камере будет генерироваться акустическое поле с параметрами свободно распространяющейся волны.

Иэобретенне позволяет реализовать акустическое поле стоячей волны

C (при 2d. - ), волновую и неволновую зоны поля бегущей волны, различные участки стоячей волны, комбинированные поля, т.е. большинство.практически важных видов интенсивных низкочастотных акустических полей, что значительно расширит технологические возможности генератора;.

Генератор низкочастотных акусти-. ческих полей, содержащий герметичную камеру, размещенный в ней поршень и кинематически соединенный с ним природ, а стенка камеры, противолежащая поршню, выполнена подвижной в осевом-направлении, о т л ич-а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических воэможностей путем генерации акустического поля с параметрами свободно распространяющейся волны, подвижная стенка выполнена в виде дополнительного поршня, который также кинематически соединен с приводом, а поршни смещены по фазе на угол 2 ф, который определен иэ уравнения tg а( — где К вЂ” волновое число, Kf, расстояние между поршнями при их синфазной установке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2677370/18-28, кл. В 06 В 1/18, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 713600,. кл, В 06 В 1/20, 1978 (прототип) .

959841

Составитель lO.Ðîàäåñòâåíñêèé

Редактор В.Лазаренко Техред И.Тепер КорРектоР Г,Реыетник

Заказ 7090/10 Тираж 495 Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, Ул. Проектная, 4