SU787103A1

SU787103A1 - Apparatus for emitting acoustic oscillations in closed cavity

Info

Publication number: SU787103A1
Application number: SU792730223A
Authority: SU
Inventors: Михаил Зейликович Бейгель; Мендель Хацкелевич Зеликман; Юрий Владимирович Портной; Борис Михайлович Степанов
Original assignee: Предприятие П/Я В-8584
Priority date: 1979-02-26
Filing date: 1979-02-26
Publication date: 1980-12-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗЛУЧЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИИ В ЗАМКНУТОМ ОБЪЕМЕ(54) DEVICE FOR RADIATING ACOUSTIC OSCILLATIONS IN A CLOSED VOLUME

1one

Изобретение относитс к приборостроению и может быть использовано дл возбуждени низкочастотных акустических полей бегущих, сто чих волн и их комбинаций при исследовании действи этих полей на различные объекты, а также дл проведени акустических измерений.The invention relates to instrument making and can be used to excite low frequency acoustic fields of traveling, standing waves and their combinations in studying the effect of these fields on various objects, as well as to conduct acoustic measurements.

Известно устройство дл генерации низкочастотных акустических полей бегущих волн, содержащее колеблющийс порщень, излучающий звуковые колебани в открытое пространство 1.A device for generating low-frequency acoustic fields of traveling waves, containing an oscillating wave that radiates sound waves into open space 1, is known.

Однако такие излучатели эффеюивны только при размерах поверхности излучени , сравнимой или превыщающей длину излучаемой волны.However, such emitters are effective only if the size of the radiation surface is comparable to or exceeds the length of the emitted wave.

Известно также устройство дл генерации низкочастотных акустических полей сто чих волн, создаваемых излучателем порщневого типа, в ограниченном объеме резонатора 2.It is also known a device for generating low-frequency acoustic fields of standing waves generated by a plasma-type emitter in a limited volume of the resonator 2.

Длина этого резонатора должна быть кратна четверти или половины длины волны, а потребл ема мощность также достаточно велика. Дл генерации низкочастотных бегущих волн резонатор этого типа не пригоден .The length of this resonator must be a multiple of a quarter or half of the wavelength, and power consumption is also quite large. A resonator of this type is not suitable for generating low-frequency traveling waves.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дл излучени акустических колебаний в замкнутом объеме, содержащее установленные в герметичной камере и св занные через элементы регулировки с приводом три порщн , два из которых сочленены между собой и смонтированы с возможностью создани фазового сдвига относительно третьего порщн 3.The closest in technical essence to the present invention is a device for emitting acoustic oscillations in a closed volume, containing three actuators installed in a sealed chamber and connected through adjusting elements with a drive with three pulses, two of which are articulated and mounted with the possibility of creating a phase shift with respect to the third plasma shaft. 3

К недостаткам этого устройства следует 10 отнести сравнительно невысокий коэффициент его полезного действи .The disadvantages of this device should include 10 relatively low coefficient of its useful effect.

Цель изобретени - повыщение коэффициента полезного действи устройства.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the device.

Поставленна цель достигаетс за счет того, что камера устройства снабжена 15 перегородкой, раздел ющей рабочий объем камеры на два изолированных между собой объема, один из которых образован соответствующими стенками камеры, перегородкой и торцами трех порщней, а другой - соответствующими стенками камеры, пере20 городкой и другими сторонами торцов этих же порщней.The goal is achieved due to the fact that the device chamber is equipped with a 15 partition, dividing the working volume of the chamber into two volumes isolated between each other, one of which is formed by the corresponding walls of the chamber, the partition and the ends of three walls, and the other by the corresponding walls of the chamber, recession and other sides of the ends of the same porschey.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство содержит герметичную камеру 1 с одиночным поршнем 2 и системой из двух поршней 3 и 4, разнесенных в рабочем объеме камеры и сочлененных с возможностью синхронного осевого перемещени относительно друг друга. В камере 1 установлена перегородка 5, раздел юща рабочий объем камеры 1 на два изолированных между собой объема 6 и 7. Объем 6 образован соответствующими стенками камеры 1, одной из сторон перегородки 5 и торцовыми поверхност ми поршней 2 и 3-4, а объем 7 образован соответствующими стенками камеры 1, обратной стороной перегородки 5, воздухопроводом 8 и обратными торцовыми поверхност ми порщней 2 и 3-4. Поршни 2 и 3-4 через штоки 9 и 10 и соответствующие элементы 11 и 12 регулировки перемещений св заны с общим приводом , состо щим, например, из электродвигател 13, редуктора 14 и кулисных механизмов 15 и 16. Места входа щтоков в объемы герметизированы. Элементы 11 и 12 регулировки перемещений состо т, например, из планщайб 17 и 18, насаженных на выходные оси редуктора и пальцев 19 и 20, установленных с возможностью радиального и азимутального перемещений относительно осей планшайб. Элементы регулировки перемещений поршней 2 и 3-4 настроены таким образом, чтобы имел место сдвиг фаз во взаимном положении одиночного поршн 2 и сочлененных порщней 3-4 относительно их средних положений.The device contains a sealed chamber 1 with a single piston 2 and a system of two pistons 3 and 4, spaced apart in the working volume of the chamber and articulated with the possibility of simultaneous axial movement relative to each other. In chamber 1, a partition 5 is installed, dividing the working volume of chamber 1 into two volumes 6 and 7 insulated between themselves. Volume 6 is formed by the corresponding walls of chamber 1, one of the sides of the partition 5 and the end surfaces of pistons 2 and 3-4, and volume 7 formed by the corresponding walls of the chamber 1, the reverse side of the partition 5, the air duct 8 and the reverse face surfaces of the widths 2 and 3-4. The pistons 2 and 3-4 through the rods 9 and 10 and the corresponding displacement adjustment elements 11 and 12 are associated with a common drive, for example, consisting of an electric motor 13, a gearbox 14 and rocker mechanisms 15 and 16. The entry points of the rods into the volumes are sealed. The displacement adjustment elements 11 and 12 consist, for example, of planes 17 and 18 mounted on the output axes of the reducer and the fingers 19 and 20 installed with the possibility of radial and azimuthal displacements relative to the axes of the faceplates. The elements for adjusting the movements of the pistons 2 and 3-4 are adjusted so that there is a phase shift in the mutual position of the single piston 2 and the jointed 3-4 wheels relative to their middle positions.

Устройство работает следующим образом. При включении электродвигател 13 крут щий момент через редуктор 14 передаетс к планщайбе 17 и 18 элементов 11 и 12 регулировки перемещений. Пальцы 19 и 20 привод т в возвратно-поступательное движение кулисные механизмы 15 и 16 и св занные с ними через штоки 9 и 10 соответствующие порщни 2 и 3-4. Колебательна скорость в объемах 6 и 7 создаетс синфазным перемещением поршней 3-4, а акустическое давление - перемещением поршн 2, причем фазы давлени в объемах 6 и 7 противоположны друг другу. Амплитуды колебаний поршней, определ ющие величины колебательной скорости (на данной частоте ) и акустического давлени регулируютс перемещением соответствующих пальцев по плоскости планшайб, а необходимый дл каждого типа генерируемого акустического пол фазовый сдвиг между компонентамиустановкой пальцев с начальным угловым сдвигом друг относительно друга на плоскости соответствующих планшайб. При равенстве объемов 6 и 7 ( с учетом объема воздухопровода 8) соотнощени между компонентами акустических полей в этих объемах также будут одинаковыми. Дл создани в объеме 7 колебаний только акустического давлени или только колебательной скорости соответственно перекрываетс воздухопровод 8 или замыкаетс (при открытом воздухопроводе) до стенок камеры 1 перегородка 5. При этом в объеме 6 по-прежнему будет генерироватьс акустическое поле с параметрами бегущей или сто чей волны .The device works as follows. When the electric motor 13 is turned on, the torque is transmitted through the gearbox 14 to the plate 17 and 18 of the displacement adjustment elements 11 and 12. The fingers 19 and 20 are driven back and forth by the rocker mechanisms 15 and 16 and associated with them through the rods 9 and 10 of the corresponding gears 2 and 3-4. The oscillatory speed in volumes 6 and 7 is created by the in-phase movement of the pistons 3-4, and the acoustic pressure is created by the movement of the piston 2, and the pressure phases in volumes 6 and 7 are opposite to each other. The amplitudes of piston oscillations, which determine the magnitudes of the oscillatory velocity (at a given frequency) and acoustic pressure, are controlled by moving the respective fingers along the faceplate plane, and the phase shift between the components of the fingers set with the initial angle shift relative to each other on the faceplate plates necessary for each type of acoustic field generated. With equal volumes of 6 and 7 (taking into account the volume of the duct 8), the ratios between the components of the acoustic fields in these volumes will also be the same. To create in the volume of 7 oscillations only the acoustic pressure or only the oscillatory velocity respectively, the air line 8 overlaps or closes (with the open air line) to the walls of chamber 1 partition 5. At the same time, volume 6 will still generate an acoustic field with the parameters of a traveling or standing wave .

Примен предлагаемое устройство, сповышают коэффициент полезного действи возбудител и провод т исследовани действи на различные объекты отдельныхUsing the proposed device, improve the efficiency of the pathogen and conduct research on the effects on various objects of individual

компонентов мощных низкочастотных акустических полей и совместного действи этих компонентов, что имеет место в пол х бегущих или сто чих волн, кроме того провод т акустические измерени , например калибровку низкочастотных приемников широкого динамического диапазона.components of powerful low-frequency acoustic fields and co-operation of these components, which takes place in the field of traveling or standing waves, in addition, acoustic measurements are carried out, for example, calibration of low-frequency receivers of a wide dynamic range.

Claims

1. Tyulin V. N. Introduction to the theory of radiation and sound scattering. M., "Science,

GRFML, 1976, p. 140.

2. The collection of reports Jnfra-sons, Collogues Jnternationaux, Paris, ed. L. Pimonov. 1974, p. 36

3. USSR author's certificate

Application No. 2677370 / 18-10, cl. B 06 B 1/02, 1976.