SU677775A1

SU677775A1 - Ultrasonic radiator

Info

Publication number: SU677775A1
Application number: SU742083117A
Authority: SU
Inventors: Виктор Иванович Литвинов; Юрий Николаевич Змиевский
Original assignee: Предприятие П/Я А-3531
Priority date: 1974-12-16
Filing date: 1974-12-16
Publication date: 1979-08-05

Description

(54) УЛЬТРАЗВУКОЮЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ Устройство состоит из стержневого преобразовател 1 с концентратором 2, к торцу которого прикреплены иэгибные волноводы 3. Продольные колебани стержневого преобразовател 1 через концентратор 2 возбуждают изгибные колебани в волноводах 3, причем моды колебаний последних соответствуют собственной резонансной частоте преобразовател . При Выполнении изгибных волноводов в форме части кольца с толщиной, возрастающей от центра их кривизны по параболическому закону (см. фиг. 3 в волноводах возбуждаютс однородные из гибные колебани . При этом узлы изгиб ных колебаний располагаютс перпендикул рно к оси волноводов, т.е. по поперечному сечению в радиальном направле нии. На фиг. 2 в развернутом виде пока зано мгновенное значение амплитуд сме щени изгибных колебан.ий одного из вол новодов. Указанное выще выполнение во новодов может быть по снено следующим Выкладками, относ щимис к одному из волноводов, Соотнощение между длиной волны изгибных колебаний Л и толщиной h волнсжода можно записать в виде ,(1) г де о. - коэффициент, завис щий от материала волновода и частоты колебаний. Дл создани однородных колебаний в части кольца необходимо соблюдение соотношени KTfe (2) длина ёолны и радаус, соответствующие внутренней части кольца; Jil длина волны и радиус, соответствующие внещней части кольца (см. фиг. 2) Подставл (1) в (2), получаем h. - hi, где hj и Не - толщины соответствующих частей волновода (см, фиг,3). Таким образом, как видно из равенства (3), толщина волновода в поперечном радиальном сечеиии измен етс по параболическому закону. ормула изобретени Ультразвуковой излучатель, содержаший стержневой преобразователь с концентратором и изгибными волноводами ,модй колебаний которых соответствуют собственной р онансной частоте преобразовател , -о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью расщиреии функциональных возможностей и повыщени эффект1Юности за счет создани однородного ультразвукового пол , изгибные волноводы выполнены дугообразными , причем толщина их измен етс по параболе, увеличива сь от центра кривизны. Источники информации, прин тые во нимание при экспертизе 1.Донской А. В. и др. Ультразвуковые технологические установки. Л., Энерги , 1968, с, 30. 2.Авторское свидетельстЬо СССР № 281045, кл. 42 S,.1-969,(54) ULTRASONIC RADIATOR The device consists of a rod converter 1 with a hub 2, to the end of which are attached bendable waveguides 3. Longitudinal oscillations of the rod converter 1 through hub 2 excite bending oscillations in waveguides 3, and the oscillation modes of the latter correspond to the resonant frequency of the converter. When performing bending waveguides in the form of a part of a ring with a thickness increasing from the center of their curvature according to the parabolic law (see Fig. 3, uniform oscillatory oscillations are excited in the waveguides. At the same time, the flexural oscillation nodes are located perpendicular to the axis of the waveguides, i.e. The radial direction of the cross section Fig. 2 shows in an expanded form the instantaneous value of the displacement amplitudes of the flexural vibrations in one of the waveguides. The above examples can be explained in the following computations The ratio between the wavelength of the bending oscillations A and the thickness h of the waveguide can be written as, (1) g deo is a coefficient depending on the waveguide material and the frequency of the oscillations. the ratios KTfe (2) are the length of the wave and the radaus corresponding to the inner part of the ring; Jil is the wavelength and radius corresponding to the outer part of the ring (see Fig. 2) Substituting (1) into (2), we obtain h. - hi, where hj and He are the thicknesses of the corresponding parts of the waveguide (see, fig, 3). Thus, as can be seen from equality (3), the thickness of the waveguide in the transverse radial section varies according to a parabolic law. formula of the invention Ultrasonic emitter containing a core transducer with a hub and bending waveguides, the mode of oscillation of which correspond to the natural frequency of the transducer, that is, in order to increase the functionality and enhance the effect due to creating a uniform ultrasonic field, the bending waveguides are made arcuate, and their thickness varies along a parabola, increasing from the center of curvature. Sources of information taken into account in the examination of 1.Donskoy A.V. and others. Ultrasonic technological installations. L., Energie, 1968, p., 30. 2. USSR author's testimony No. 281045, cl. 42 S, .1-969,

ГтггGtgg

ЖF

Л ut.2L ut.2

/I-/J hoSepHymff/ I- / J hoSepHymff

HIHI

. t/z.4. t / z.4