SU755322A1 - Электромеханический преобразователь 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в ультразвуковых устройствах промышленной аппаратуры.

Известны электромеханические преобразователи, содержащие пьезоэлемент, зажатый между двумя накладками из упругого материала. Обычно в таком преобразователе накладки выполняют либо равными по диаметру применяемой пластины из пьезокерамики, либо большими, чем наружный диаметр пьезокерамики, но равными по размерам друг другу, либо выполняют по наружным размерам отличными друг от друга и от наружного размера применяемой пьезокерамики [1] и [2].

Недостатком этих преобразователей является малая амплитуда колебаний, получаемая на активной накладке, от которой ультразвуковые колебания передаются обрабатываемому материалу.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электромеханический преобразователь, содержащий пьезоэлемент, расположенный между двухступенчатым концентратором и пассивной накладкой [3].

2

Недостатком его является то, что большие амплитуды колебаний достигаются только благодаря значительному уменьшению диаметра второй ступени активной накладки по сравнению с диаметром первой ее ступе₅ ни, примыкающей к пьезоэлементу. Это значительное уменьшение диаметра второй ступени уменьшает ее механическую прочность, что приводит к выходу из строя преобразователя в результате разрушения активной накладки в месте соединения первой и вто'0 рой ступеней.

Целью изобретения является увеличение амплитуды колебаний и повышение надежности преобразователя.

Цель достигается тем, что в известном ₁₅ преобразователе разность между диаметром пассивной накладки и наименьшим диаметром концентратора больше утроенной разности между наибольшим диаметром

концентратора и наружным диаметром пьезоэлемента и меньше наибольшего диаметра

20 концентратора.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый преобразователь; на фиг. 2 — эпюра распределения амплитуд колебаний по длине преобразователя; на фиг. 3 — график

755322

3

зависимости амплитуды колебаний активной накладки при различных соотношениях размеров отдельных частей преобразователя.

Активная накладка имеет первую ступень 1 и вторую ступень 2 большего диаметра. Пьезоэлемент 3 любым известным способом зажат между ступенью 2 активной накладки и пассивной накладкой 4. Пьезоэлемент 3 может состоять из нескольких отдельных частей. Если обозначить наружные максимальные диаметры ступеней 1 и 2 активной накладки, пьезоэлемента 3 и пассивной накладки 4 соответственно через Д,, Д& Д ₃ и Д 4,то размеры отдельных частей в предлагаемом преобразователе удовлетворяют следующему условию: Д _а >(Д ₄—Д,) >3 (Д_а -Д Ц, При этом длина отдельных частей активной накладки и длина пассивной накладки,' а также конструкционный материал для их изготовления выбраны согласно известным методикам.

Такое выполнение преобразователя позволяет получить высокие амплитуды колебаний при меньшей разнице между диаметрами ступенчатой накладки, что в свою очередь увеличивает механическую прочность активной накладки и тем самым повышает срок службы преобразователя.

Для получения наилучших результатов, как это следует из графика (фиг. 3), наиболее целесообразно размеры преобразовате4

ля установить такими, чтобы выполнялось соотношение

^{4,5 <5,5}·

Для различных видов ультразвуковой ί обработки к торцу ступени 1 могут быть присоединены инструменты, необходимые

для данного вида работ.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   ¹⁰ Электромеханический преобразователь, содержащий пьезоэлемент, расположенный между двухступенчатым концентратором и пассивной накладкой, отличающийся тем, что, с целью увеличения амплитуды колеба45 ний и повышения надежности, в нем разность между диаметром пассивной накладки и наименьшим диаметром концентратора больше утроенной разности между наибольшим диаметром концентратора и наружным диаметром пьезоэлемента и меньше наиболь

   ²⁰ шего диаметра концентратора.