Излучающая система

 

Использование: тактическая акустика и вибрационная техника, в частности акустические и гидроакустические возбудите ли колебаний. Сущность изобретения: излучающая система содержит цилиндрический корпус с соосно размещенными внутри него двумя электроакустическими преобразователями . В корпус введено устройство компенсации реактивной нагрузки, которое установлено на оси корпуса между двумя преобразователями и выполнено в виде силового колебательного привода и упругих элементов. Последние соединены со звукоизлучающими элементами. Каждый звукоизлучающий элемент выполнен в виде стакана с размещенным внутри него силовым приводом. Между боковой поверхностью стакана и цилиндрическим корпусом расположены ферромагнитно-жидкостные уплотнения.2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 04 R 9/00

ГОСУДАРСТВЕ 1НОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (21) 4850611/10 (22) 17.07.90 (46) 30.07.93; Б юл. М 28 (71) Научно-исследовательский институт

"Аттол" . (72) А.Г.Полевик и И.А.Полевик (73) А.Г.Полевик (56) Патент США N 3803547, кл. Н 04 В 13/00, 1974. (54) ИЗЛУЧАЮЩАЯ СИСТЕМА (57) Использование: тактическая акустика и вибрационная техника, в частности акустические и гидроакустические возбудители колебаний. Сущность изобретения: излучающая система содержит цилиндричеИзобретение относится к технической акустике и вибрэционной технике, а именно к электродинамическим возбудителям колебаний, и может быть использовано в акустических и гидроакустических устройствах, в вибростендах, в технологических процессах при обработке различных сред, /

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия путем компенсации реактивной нагрузки.

На фиг, 1 показано схематичное изображение излучающей системы; на фиг, 2 — график работы излучающей системы, Излучающая система состоит из цилиндрического корпуса 1, в котором с двух торцов соосно смонтированы преобразователи, состоящие иэ статорных индукционных катушек 2 и 3 и размещенных в них соосно якорей 4 и 5, Якоря 4 и 5 закреплены на осях 6 и 7, торцы которых закреплены к донышкам поршней-излучателей 8 и 9, Пор„„ЯЦ„„1831769 АЗ ский корпус с соосно размещенными внутри него двумя электроакустическими преобразователями, В корпус введено устройство компенсации реактивной нагрузки, которое установлено на оси корпуса между двумя преобразователями и выполнено в виде силового колебательного привода и упругих элементов. Последние соединены со звукоизлучающими элементами. Каждый звукоизлучающий элемент выполнен в виде стакана с размещенным внутри него силовым приводом. Между боковой поверхностью стакана и цилиндрическим корпусом расположены ферромагнитно-жидкостные уплотнения, 2 ил. шень-излучатель 8 выполнен по форме стакана, дно которого является излучающей поверхностью, а боковая поверхность(стенка) является направляющей перемещения внутри цилиндрического корпуса 1, Силовой привод, индукционная статор. ная катушка 2 и якорь 4 Размещены внутри 00 стаканообразного поршня-излучателя 8.

Между двумя соосно расположенными з преобразователями в цилиндрическом корпусе 1 для компенсации реактивной нагрузки смонтирован силовой колебательный привод, состоящий из статорной катушки

10, якоря 11 и упругих элементов 12 и 13, .

Якорь 11 посредством упругих элементов 12 и 13 соединен через оси 6 и 7 с поршнями-излучателями 8 и 9. В зазоре между стенкой поршня-излучателя 9 и внутренней поверхностью корпуса 1 смонтированы ферромагнитно-жидкостные уплотнения, состоящие из кольцевых посто1831769 янных магнитов 14 с полюсами 15, уплотнительного кольца 16 и ферромагнитной жидкости 17, размещенной в объеме 18.

Для лучшего понимания и наглядности режима работы и компенсации реактивной нагрузки построим. график зависимости от времени токов (заштрихованные участки) в индукционных катушках 2, 3 и 10 и перемещения якорей 4, 5 и 11 (что соответствует перемещению. поршней-излучателей 8 и 9) на осевых линиях Т1 и Тз, фиг, 2.

Излучающая система работает следующим образом, На индукционную катушку 2 подадим ток 1 такого направления, чтобы якорь 4 перемещался вправо; в индукционных катушках 3 и 10 ток отсутствует. Под воздействием сил упругих элементов 12 и 13 якоря

3 и 10 также перемещаются вправо.

На отметке О ток в индукционной катушке 2 выключаем, а на индукционную ка тушку 3 подаем ток lz таким образом,.чтобы якорь 5 перемещался влево. Перемещение якорей на отметке от О до 90 будет осуществляться следующим образом.

Якорь 4 будет перемещаться до своего максимального отклонения за счет реакции среды Xs, а якорь 5 до отметки О эа счет тока в индукционной катушке 3. За счет реакции среды Xs и тока в индукционной катушке 3 на отметке 90 осуществляется максимальное сжатие упругих элементов 12 и 13 и накопление в них потенциальной энергии.

На отметке 90-180 токи в индукционных катушках, отсутствуют, перемещение якорей осуществляется за счет перераспределения потенциальной энергии упругих элементов 12 и 13 и реакции окружающей среды Xs на якорь 5. Все якори перемещаются влево, На отметке 180-270 подаем ток l1 противоположной полярности на индукционную катушку 2 и ток !з на индукционную катушку 10. Ток в катушке 3 продолжает отсутствовать, В этом случае движение якорей осуществляется следующим образам.

Якорь 4 перемещается влево за счет така li в индукционной катушке 2 и тока 1з а индукционной катушке 10 через посредство якоря

11 и упругого элемента 12, а якорь 5 перемещается вправо за счет кинетической энергии упругого элемента 13.

В дальнейшем на отметке 270-360 на катушки 2, 3 и 10 подадим токи I>, 4 и 1з другой полярности. Все якори 4, 5 и 11 перемещаются вправо; якорь 4 от своего максимального отклонения перемещается в нулевое положение, якорь 11 с ускорением пересекает нулевую точку и перемещается

4 от своега максимального отклонения, якорь

5 также достигает своего наибольшего отклонения вправо, На отметке 360- 90 (т,е. 0-90 ) токи 11 и

5 !з в катушках 2 и 10 отсутствуют, а на катушке 3 ток меняют на обратный, Якори на этом участке сближаются, сжимают упругие элементы 12 и 13, накапливая в них потенциальную энергию; причем якорь 4

10 перемещается вправо за счет реакции среды Xs, а якорь 5 перемещается влево за счет . тока lz в индукционной катушке 3. Далее процесс. коммутации токов в индукционных катушках повторяется.

15 Рассматривая совмещенный график работы излучающей системы, в целом видим, что на участках 0-180 ток в катушках 2 и 10 отсутствует, на участке 90-270 в катушке 3 ток также отсутствует. Из этого следует, что

20 работа излучающей системы не прерывается, а на определенных интервалах периода колебания системы ток в индукционных катушках отсутствует. Это позволяет утверждать о повышении коэффициента полезного

25 действия системы за счет использования реактивной энергии среды.

Таким образом, управляя токами в индукционных катушках 2, 3 и 10, используем реактивную составляющую для повышения

30 КПД излучающей системы.

Ферромагнитно-жидкостное уплотнение работает следующим образом.

Антифрикционные кольца 16 (например, кольцо из. фторопластовых компоэи35 ций) создают минимальный зазор между цилиндрическим корпусом 1 и боковой поверхностью поршня-излучателя 9, обеспечивая ему.лишь скольжение вдоль оси.

Постоянным магнитом 14,создается магнит40 ное поле, которое, проходя по башмакам 15, замыкается через зазор.

Находящаяся в.объеме 18 ферромагнитная жидкость 17 втягивается магнитным полем из объема 18 в зазор и, в зависимости

45 от силы магнитного поля; уплотняет его.

Таким образом, создается жидкостный. барьер иэ ФМЖ. обеспечивающий скольжение (перемещение) поршню-излучателю и являющийся достаточным . препятствием

50 для проникновения воды во внутрь преобразователя.

Применение подобных излучающих систем позволит создавать компактные экономичные устройсгва, способные гене55 риравать широкую полосу звуковых и инфразвуковых частот.

Формула изобретения

Излучающая система, содержащая цилиндрический корпус с соосно размещен1831769 ными внутри него двумя электроакустическими преобразователями, каждый из которых состоит из магнитопровода. постоянногр магнита, индукционной катушки и звукоизлучающего элемента, о т л и ч а- 5 ю щ а я с я тем, что. с целью повышения

КПД, в цилиндрический корпус введено устройство.компенсации реактивной нагрузки, установленное на оси корпуса между

10 двумя преобразователями и выполненное в виде силового колебательного привода и упругих элементов, соединенных со звукоизлучающими элементами, каждый из которых выполнен в форме стакана.с размещенным внутри него силовым приводом. а между боковой поверхностью стакана и цилиндрическим корпусом расположены ферромагнито-жидкостные уплотнения, 780

2?д

271

Составитель А. Полевик

Техред М.Моргентал ° Корректор M. Керецман

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, yn,Гагарина, 101

Заказ 2554 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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