SU1651320A1 - Electropneumatic sound generator - Google Patents

Electropneumatic sound generator Download PDF

Info

Publication number
SU1651320A1
SU1651320A1 SU884489994A SU4489994A SU1651320A1 SU 1651320 A1 SU1651320 A1 SU 1651320A1 SU 884489994 A SU884489994 A SU 884489994A SU 4489994 A SU4489994 A SU 4489994A SU 1651320 A1 SU1651320 A1 SU 1651320A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
valve
sound
selector
Prior art date
Application number
SU884489994A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вальтер Петрович Обер
Александр Иванович Каленников
Лев Николаевич Патрикеев
Павел Андреевич Исаков
Евгений Викторович Прижибыльский
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4736
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4736 filed Critical Предприятие П/Я Г-4736
Priority to SU884489994A priority Critical patent/SU1651320A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1651320A1 publication Critical patent/SU1651320A1/en

Links

Landscapes

  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технической акустике и может быть использовано дл  испытани  конструкций на акустическую усталостную прочность и функционирование. Цель изобретени  - повышение КПД. При подаче напр жени  посто нного тока на вход электромагнитной системы, напр жени  переменного тока через ограничитель 7 I уровн  19 на вход обмотки возбуждени  7 и сжатого газа в форкамеру 1 поток сжатого газа модулируетс  подвижным клапаном 4, что приводит к излучению звуковых волн. Цилиндрический волновод 9, длина которого I выбираетс  из услови  ,35 п С(М/К)1/2, где С - скорость звука в воздухе; М - приведенна  масса подвижного клапана и возбудител  колебаний; К - жесткость системы подвески, приводит к увеличению активного сопротивлени  излучени  во всем диапазоне частот, т.е. повышает КПД электропневматического генератора звука. При этом механизм смещени  с приводом 11 и система управлени  12-19 обеспечивают модул цию потока сжатого газа в оптимальном режиме и компенсацию сил Бернулли. 1 ил. (Л С Os СП ю о This invention relates to technical acoustics and can be used to test structures for acoustic fatigue strength and function. The purpose of the invention is to increase efficiency. When DC voltage is applied to the input of the electromagnetic system, the AC voltage through the limiter 7 I level 19 to the input of the excitation winding 7 and the compressed gas to the prechamber 1, the compressed gas flow is modulated by the moving valve 4, which results in the emission of sound waves. A cylindrical waveguide 9, whose length I is chosen from the condition, 35 n C (M / K) 1/2, where C is the speed of sound in air; M is the reduced mass of the movable valve and the exciter; K - stiffness of the suspension system, leads to an increase in the active radiation resistance in the entire frequency range, i.e. increases the efficiency of the electropneumatic sound generator. In this case, the displacement mechanism with the actuator 11 and the control system 12-19 provide for the modulation of the compressed gas flow in the optimal mode and the compensation of the Bernoulli forces. 1 il. (L C Os Joo Yu o

Description

Изобретение относитс  к технической акустике и может быть использовано дл  испытани  конструкций на акустическую усталостную прочность и функционирование.This invention relates to technical acoustics and can be used to test structures for acoustic fatigue strength and function.

Цель изобретени  - увеличение КПД.The purpose of the invention is to increase efficiency.

На чертеже приведена схема предлагаемого генератора звукаThe drawing shows the scheme of the proposed sound generator

Злектропневматический генератор звука содержит форкамеру 1, одной из боковых стенок которой  вл етс  неподвижный клапан 2 с системой пр моугольных щелевых каналов, рассто ние между которыми вдоль оси больше их высоты. Внутри неподвижного клапана 2 на системе 3 подвески размещен подвижный клапан 4 с такой же системой пр моугольных щелевых каналов. Подвижный клапан 4 жестко соединен с возбудителем 5 колебаний, расположенным в воздушном зазоре электромагнитной системы 6.Коаксиально с возбудителем 5 колебаний установлена обмотка 7 возбуждени . Каналы подвижного клапана соединены с предрупорной камерой 8, выходное отвер- стие которой св зано с цилиндрическим волноводом 9. Выходное отверстие последнего св зано с горловиной рупора 10. Система 3 подвески соединена с механизмом 11 смещени , закрепленным на корпусе электромагнитной системы 6. Привод механизма 11 смещени  электрически соединен с выходом усилител  12 мощности посто нного тока, вход которого соединен с компаратором 13. Один из входов компаратора 13 соединен с селектором 14 переменной составл ющей электрического сигнала с пере- менным коэффициентом передачи, а другой - с селектором 15 посто нной составл ющей , Входы селекторов 14 и 15 соединены с датчиком 16 перемещени , жестко закрепленным относительно подвижного клапана 4. Один из входов компаратора 17 соединен с выходом селектора 15 посто нной составл ющей, а другой -- с блоком 18 выделени  опорного сигнала. Выход компаратора 17 соединен с ограничителем 19 уровн  сигнала возбуждени .The electropneumatic sound generator contains prechamber 1, one of the side walls of which is a fixed valve 2 with a system of rectangular slotted channels, the distance between which along the axis is greater than their height. Inside the fixed valve 2 on the suspension system 3, there is a movable valve 4 with the same system of rectangular slotted channels. The movable valve 4 is rigidly connected to the exciter 5 exciter located in the air gap of the electromagnetic system 6. The excitation winding 7 is mounted coaxially with the exciter 5 exciter. The channels of the movable valve are connected to the pre-split chamber 8, the outlet of which is connected to the cylindrical waveguide 9. The outlet of the latter is connected to the mouth of the horn 10. The suspension system 3 is connected to the displacement mechanism 11 mounted on the housing of the electromagnetic system 6. The drive 11 bias electrically connected to the output of the amplifier 12 DC power, the input of which is connected to the comparator 13. One of the inputs of the comparator 13 is connected to the selector 14 of the variable component of the electric signal with variable transfer coefficient, and the other with a constant selector 15, the inputs of the selectors 14 and 15 are connected to a displacement sensor 16 fixed relative to the movable valve 4. One of the inputs of the comparator 17 is connected to the output of the constant selector 15, and the other with a reference signal extractor 18. The output of comparator 17 is connected to the exciter signal level limiter 19.

Электропневматический генератор звука работает следующим образом.Electropneumatic sound generator works as follows.

Сжатый газ поступает в форкамеру 1. При подаче напр жени  посто нного тока на вход электромагнитной системы и напр жени  переменного тока через ограничитель 19 уровн  на вход обмотки 7 возбуждени  в возбудителе 5 колебаний возникает электродинамическа  сила и подвижный клапан 4 приходит в возвратно-поступательное движение, осуществл   модул цию газового потока, истекающего через каналы в неподвижном 2 и подвижном 4 клапанах в предрупорную камеру 8,The compressed gas enters the prechamber 1. When DC voltage is applied to the input of the electromagnetic system and AC voltage through the level limiter 19 to the input of the excitation winding 7, an electrodynamic force arises in the exciter 5, and the movable valve 4 comes in a reciprocating motion, modulating the gas flow flowing through the channels in the fixed 2 and movable 4 valves into the pre-barrier chamber 8,

что приводит к возникновению в ней импульсов давлени , которые распростран ютс  как волны звукового давлени  по волноводу 9 и рупору 10 в окружающую генератор среду.which leads to the appearance of pressure pulses in it, which propagate as sound pressure waves through waveguide 9 and horn 10 into the environment of the generator.

Дл  повышени  эффективности передачи звуковой энергии от генератора в окружающую среду согласующее звено генератора выполнено в виде последовательно соеди0 ненных цилиндрического волновода 9 и рупора 10. При этом происходит уменьшение реактивного сопротивлени  и увеличение активного сопротивлени  излучени  во всем рабочем диапазоне частот генератора.To increase the efficiency of transmission of sound energy from the generator to the environment, the matching link of the generator is made in the form of successively connected cylindrical waveguide 9 and horn 10. At the same time, there is a decrease in reactance and an increase in the active resistance of radiation over the entire operating frequency range of the generator.

5 если длина шшовода выбрана из соотно- I VK/M5 if the length of the shshovoda is chosen from the ratio of I VK / M

шени :Sheni:

0,175.0.175.

2лС2lS

Электрический сигнал, пропорциональный перемещению подвижного клапана 4.An electrical signal proportional to the movement of a movable valve 4.

0 поступает с датчика 16 перемещени  на селекторы 14 и 15, с которых на компаратор 13 передаютс  сигналы посто нного тока, пропорциональные переменной и посто нной составл ющим перемещени . В компарэто5 ре 13 ороизводитс  сравнение этих двух сигналов и при их разнице подаетс  сигнал посто нного тока определенного знака на усилитель 12 мощности, Усиленный сигнал поступает на вход привода механизма 110 is supplied from the displacement sensor 16 to the selectors 14 and 15, from which direct current signals proportional to the variable and constant displacement components are transmitted to the comparator 13. In the comparator 13, a comparison of these two signals is made and, when they are different, a direct current signal of a certain sign is sent to the power amplifier 12, the amplified signal is fed to the input of the drive mechanism 11

0 смещени , который через систему 3 подвески производит смещение подвижного клапана 4 в сторону открыти  каналов до тех пор, пока не сравн ютс  сигналы, поступающие с селекторов 14 и 15. Кроме того,0, which, through the suspension system 3, produces a displacement of the movable valve 4 towards the opening of the channels until the signals from the selectors 14 and 15 are matched. In addition,

5 сигнал с выхода селектора 15 посто нной составл ющей подаетс  на компаратор 17, где сравниваетс  по величине с сигналом, поступающим с блока 18 выделени  опорного сигнала. Величина напр жени  опорного5, the signal from the output of the DC selector 15 is supplied to the comparator 17, where it is compared in magnitude with the signal from the reference signal extracting unit 18. The voltage value of the reference

0 сигнала соответствует смещению подвижного клапана 4 относительно неподвижного 2 на половину высоты каналов. При превышении величины сигнала посто нной составл ющей перемещени  над величиной0 signal corresponds to the displacement of the movable valve 4 relative to the fixed 2 at half the height of the channels. When the signal exceeds a constant component, the displacement over the value

5 опорного сигнала с компаратора 17 подаетс  сигнал на ограничитель 19 уровн  сигнала возбуждени , где производитс  снижение уровн  сигнала возбуждени  до такой величины, чтобы при этом смещение5 of the reference signal from the comparator 17 provides a signal to the exciter signal level limiter 19, where the excitation signal level is reduced to such an extent that the offset

0 подвижного клапана 4 (посто нна  составл юща  перемещени ) равн лось половине высоты канала. Кроме этого, изменением коэффициента передачи селектора 14 переменной составл ющей регулируетс  закон0 of the movable valve 4 (the constant component of the movement) was equal to half the channel height. In addition, by changing the coefficient of transmission of the variable selector 14, the law

5 распределени  максимумов (минимумов) звукового давлени  при случайном возбуждении .5 distribution of maxima (minima) of sound pressure with random excitation.

При изменении уровн  переменного напр жени , поступающего на вход системы возбуждени  происходит смещение подвижного клапана механизмом смещени  в ту или иную сторону в зависимости от знака разности величины сигналов селекторов посто нной и переменной составл ющих перемещени . При отклонении подвижного 5 клапана под воздействием сил Бернулли (изменение давлени  сжатого газа в форка- мере) механизм смещени  производит смещение клапана в противоположную сторону до тех пор, пока не сравн ютс  по величине 10 сигналы с селекторов посто нной и переменной составл ющих. Колебани  подвижного клапана при всех режимах работы генератора происход т около нейтрального положени , которое строго зависит от вели- 15 чины отклонений подвижного клапана от этого положени .When the level of the alternating voltage entering the input of the excitation system changes, the movable valve is shifted by a displacement mechanism in one direction or another, depending on the sign of the difference in the magnitude of the signals of the constant selectors and the variable components of the displacement. When the rolling valve 5 is deflected under the influence of Bernoulli forces (the change in pressure of the compressed gas in the prechamber), the displacement mechanism displaces the valve in the opposite direction until the signals from the constant and variable components are compared in magnitude 10. The oscillations of the movable valve in all modes of operation of the generator occur near the neutral position, which strictly depends on the magnitude of deviations of the movable valve from this position.

Таким образом, предлагаемый генератор позвол ет при любых режимах его работы получать стабильную характеристику 20 акустической мощности с максимальным значением КПД преобразовани  энергии. Механизм смещени  подвижного клапана позвол ет повысить эффективность использовани  генератора при варьировании 25 уровн  сигнала возбуждени  и давлени  сжатого газа в форкамере.Thus, the proposed generator allows, in any of its operating modes, to obtain a stable characteristic 20 of acoustic power with a maximum value of energy conversion efficiency. The displacement mechanism of the movable valve allows the generator to be more efficient when varying the level of the excitation signal and the pressure of the compressed gas in the prechamber.

Claims (1)

Формула изобретени  Электропневматический генератор звука , содержащий форкамеру, одна из стенок 30 которой выполнена е виде втулочного клапана с системой пр моугольных каналов, рассто ние между которыми в осевом направлении больше их высоты, внутри клапана коаксиально на подвеске размещен 35 клапан с такой же системой каналов, жестко соединенный с возбудителем колебаний,Claims of the invention An electropneumatic sound generator comprising a prechamber, one of the walls 30 of which is designed as a sleeve valve with a system of rectangular channels, the distance between which in the axial direction is greater than their height, a valve with the same system of channels located rigidly connected to the causative agent of oscillations расположенным в воздушной зазоре магнитной системы с обмоткой возбуждени , и предрупорную камеру, выходное отверстие которой св зано с рупором, а входное - с каналами клапана, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  КПД, между рупором и предрупорной камерой введен цилиндрический волновод, введены механизм смещени  с приводом, соединенный с подвеской , и система управлени  механизмом смещени , состо ща  из усилител  мощности , выход которого соединен с электрическим входом привода механизма смещени , а вход - с выходом первого компаратора, один из входов которого соединен с селектором посто нной составл ющей электрического сигнала, а другой - с селектором переменной составл ющей, входы селекторов соединены с датчиком перемещени , установленным на подвижном клапане, вы-, ход селектора посто нной составл ющей соединен также с одним входом второго компаратора, другой вход которого св зан с блоком выделени  опорного сигнала, а выход - с ограничителем уровн  сигнала, выход которого соединен с входом обмотки возбуждени , при этом -диаметр цилиндрического волновода равен диаметру предрупорной камеры, а его длина I определена равенствомlocated in the air gap of the magnetic system with the excitation winding, and the pre-break chamber, the outlet of which is connected to the horn, and the entrance hole with the valve channels, characterized in that, in order to increase efficiency, a cylindrical waveguide is inserted between the horn and the pre-break chamber, displacement with a drive, connected to the suspension, and a control system for the displacement mechanism, consisting of a power amplifier, the output of which is connected to the electrical input of the drive of the displacement mechanism, and the input - with the output of the first comparator ora, one of the inputs of which is connected to the selector of the constant component of the electric signal, and the other with the selector of the variable component, the inputs of the selectors are connected to the displacement sensor mounted on the movable valve, the output of the selector of the constant component is also connected to one the input of the second comparator, the other input of which is connected to the reference signal extraction unit, and the output to the signal level limiter, the output of which is connected to the input of the excitation winding, wherein the diameter of the cylindrical waveguide is equal predrupornoy chamber diameter and its length is defined by the equation I ,35 тгС(М/К)1/2, где К - жесткость подвески;, 35 tgS (M / K) 1/2, where K - suspension stiffness; М - приведенна  масса подвижного клапана и возбудител  колебаний;M is the reduced mass of the movable valve and the exciter; С - скорость звука в воздухе.C - the speed of sound in the air.
SU884489994A 1988-10-24 1988-10-24 Electropneumatic sound generator SU1651320A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884489994A SU1651320A1 (en) 1988-10-24 1988-10-24 Electropneumatic sound generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884489994A SU1651320A1 (en) 1988-10-24 1988-10-24 Electropneumatic sound generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1651320A1 true SU1651320A1 (en) 1991-05-23

Family

ID=21402452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884489994A SU1651320A1 (en) 1988-10-24 1988-10-24 Electropneumatic sound generator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1651320A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696946C1 (en) * 2018-12-05 2019-08-07 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Electropneumatic sound generator
RU2707587C1 (en) * 2018-12-05 2019-11-28 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Sound generation method for testing structures and device for its implementation
RU2742283C1 (en) * 2020-06-25 2021-02-04 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Gas flow modulator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 917193, кл. G 10 К 7/06, 1980. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696946C1 (en) * 2018-12-05 2019-08-07 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Electropneumatic sound generator
RU2707587C1 (en) * 2018-12-05 2019-11-28 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Sound generation method for testing structures and device for its implementation
RU2742283C1 (en) * 2020-06-25 2021-02-04 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Gas flow modulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180023551A1 (en) Gaseous fluid pump
US4384351A (en) Flextensional transducer
WO1998021633A3 (en) Current to pressure converter
SU1651320A1 (en) Electropneumatic sound generator
EP0766271B1 (en) Magnetic attraction driving engine using permanent magnet
US4473751A (en) Non-conventional reciprocating hydraulic-electric power source
CA2085920C (en) Rubber mount
CN112460178A (en) Self-tuning low-power actuator, active control system and control method
EP1282891B1 (en) Remote control and power system
US2751512A (en) High frequency vibration exciter and calibrator
US3990034A (en) Towable VLF sonar projector
RU2707587C1 (en) Sound generation method for testing structures and device for its implementation
US6104180A (en) Transformers of voltage meters based on mechanical waves
US3539840A (en) Electrical power source
KR20020010100A (en) Magnetic bearing apparatus
US3605080A (en) Electrodynamic sonar projector
SU1404843A1 (en) Electropneumatic converter
RU2093377C1 (en) Electrostatic member and electrodynamic propeller
SU1700582A2 (en) Solenoid-operated pneumatic converter
SU1345002A1 (en) Device for noise suppression in air duct
GB2045028A (en) Improvements to loudspeaking devices
CN219119703U (en) Vibration isolation system based on octopole axial winding type magnetorheological damper
RU2133885C1 (en) Vibration pump
GB2081521A (en) A.C. energised gas pumping device
RU2038679C1 (en) Electrodynamic transducer