Генератор акустических шумов

 

от0внаа и Еф !O TGXH и к А

3845

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25.Ч.1970 (№ 1441209/!8-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 29 Ч.1973. Бюллетень № 25

Дата опуоликоваиия описания ЗО.Ч111.1973

М. Кл. В 06Ь 1/18

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

УДК 534.232(088.8) Автор изобретения

П. В. Яшин

-Заявитель

ГЕНЕРАТОР АКУСТИЧЕСКИХ ШУМОВ

Йзобретение относится к испытательному оборудованию и предназначено для испытаний на надежность и работоспособность изделий радиотехнической, авиационной, оборонной и других отраслей промышленности, Известны генераторы акустических шумов, содержащие корпус, крышку, воздухопровод, газоструйные излучатели, диски и диффузоры. Недостатком их является генерация шумов с периодическим повторением излучаемых частот в ограниченном диапазоне или шумов однотонального характера, что не обеспечивает имитации реальных условий эксплуатации изделий.

Цель изобретения — создание акустических

Шумов со случайными амплитудно-частотными характеристиками и их программирование.

Это достигается тем, что генератор снабжен реактивной турбиной с внутренними воздушными каналами и сопловыми отверстиями различных критических сечений, расположенными по образующей внешней поверхности турбины под углом к ее диаметральным плоскостям, концентрично с ней укрепленными бесконтактными электротормозами, соосно с н ими вращающимися резонаторными цилиндрам и, по образующим боко вых поверхносгей которых под различными углами к их диаметральным плоскостям выполнены глухие отверстия — резонаторы разных диаметров и глуоий, H дисками с отверстияМи рйзлят1нЬ1х пЛощадей поперечного сечения, совпадающих при вращении со щелями в основании одного чз диффузоров, а основание другого диффузора, 5 концентричного первому, расположено напротив кольцевого отражателя излучения резонаторного цилиндра, выполненного в виде углублен ия в крышке корпуса.

На фиг. 1 показан генератор, продольный

10; на фиг. 2 — разрез по А — А,на фиг, 1; на фиг. 3 — вид по стрелке Б на фиг. 1.

Генератор содержит основание 1, корпус 2 с диффузорами 8 и 4, торышку 5 корпуса, реактивную турбину б, резонаторные ципичдры

15 7 (12 цилиндров), воздухопровод 8, электромагниты 9 и якоря 10 электромагнитов. Основание состоит из сваренных листовых деталей и служит для крепления генератора на фундаменте. Корпус 2 с диффузорами 8 и 4 и крыш20 ка 5 корпуса предназначены для монтажа рабочих органов генератора и направленного излучения шумов. Диффузоры .располагаются коицентрично и образуют два кольцевых канала. В основании 11 внешнего диффузора

25 имеются прямоугольные щели 12 (см. фиг. 3) с различными площадями прямоугольников.

Щели расположены по кольцу основания с переменным шагом. B основании 18 внутренчего диффузора сделано двенадцать отверстий

30 14 с шагом 30 . Все отверстия имеют одинако384559 " :

65 вую форму и площадь и расположены тактике по кольцу, Диффузоры 8 и 4 скреплены косынками 15, являющимися конструктивными элементами корпуса в целом. Рабочим органом и приводом генератора служит реактивная турбина б с внутренним и воздушными .каналами. По образующей внешней поверхности турбины сделаны сопловые отверстия lб (см. фиг. 2), предназначенные для истечения воздуха из ее внутренних полостей. Сопла расположены под некоторым углом к диаметральным плоскостям турбины и имеют разные диаметры иритически х сечений. Реактивная турбина посажена на подшипники. В основании турбина имеет полость 17, которая служит приемником сжатого воздуха из воздухопровода 8. Отверстия 18 в воздухопроводе и полость 17 турбины представляют собой воздушный коллектор, через который подается воздух из мапистрали в генератор.

По периферии реактивной турбины б, концентрично ей, находятся резонаторные цилиндры 7. Они установлены в подшипниках качания на крышке 5 корпуса 2. По образующей боковых поверхностей цилиндров 7 имеются глухие отверстия 19 разного диаметра и засверленные на разную глубину. Указанные отверстия выполняют роль резонаторов. Оси этих отверстий расположены под некоторым углом к диаметральным плоскостям цилиндров. Сопловые отверстия 1б турбины, резонаторы цилиндров 7 и отверстия 14 в основании

18 представляют собой газоструйный излучатель с переменными параметрами (генерируемый частотой и интенсивностью излучения).

Роль отражателя 20 излучателя выполняет кольцевой выступ с проточкой на .крышке 5 корпуса. На цилиндрах 7 укреплены соосные с ними диски. В каждом диске 21 пропилены прямоугольные отверстия 22.

Количество отверстий на дисках различно и пропилены они с переменными шагами.

Кроме того, площади поперечных сечений отверстий тоже различны. В определенных положениях дисков 21 их отверстия 22 и щели

12 в основании 11 внешнего диффузора 4 совпадают. При этом происходит истечение воздуха на внутренней полости генератора через диффузор 4 в атмосферу. На крышке 5 корпуса соосно с резонаторными цилиндрами 7 смонтированы электромагниты 9, и,на хвостовиках 28 цилиндров укреплены якоря 10 электромагнитов, вращающихся совместно с цилиндрами. Между магнитопроводами электромагнитов и их якорями имеется постоянный воздушный зазор. Каждый электромагнит и его якорь представляют собой бесконтактный электромагнитный тормоз для своего резонаторного цилиндра.

Генератор работает следующим образом.

Сжатый воздух из магистрали через воздушный коллектор воздухопровода 8 подается во внутренние каналы, реактивной турбины б и в сопловые отверстия 1б. Истекая из сопловых отверстий, воздух приводит во вра5

50 щение турбину б, попадает в резойаторы цй. линдров 7, приводя во вращение и резонаторные цилиндры. Сопловые отверстия турбины выполнены таким образом, что истечение воздуха из них происходит со сверхзвуковой скоростью. При совпадении выходных сечений сопел турбины и резонаторов цилиндров происходит наполнение последних воздухом и, следовательно, генерация звука. Это объясняется тем, что в пространстве между соплом и резонатором образуется колеблющийся скачок уплотнения. При схождении и расхождении выходного сечения сопла турбины и входного сечения резонатора цилиндра имеет место изменение сечения взаимодействующего воздушного потока сопла,и резонатора, а также изменение угла между их осями. Это вызывает изменение частоты и амплитуды колебания скачка уплотнения. Вращение турбины и резонаторных цилиндров обеспечивает постоянную смену геометрических размеров газоструйных .излучателей, чем достигается широкополосность и практическая случайность генерируемого шума. Скорость вращения каждого резонаторного цилиндра может регулироваться с помощью электромагнитных тормозов, напряжение питания которых представляется возможными, регулировать по любому закону, что,,в свою очередь, способствует ipacширению и изменению спектра генерируемого шума. Звуковой поток из зоны источников шумового поля направляется отражателем 20 че* рез отверстия 14 и горловину диффузора 3 иа облучаемый объект. Отработанный воздух из реактивной турбины создает во внутренней полости корпуса 2 избыточное давление и через отверстия 22 щели 12 диффузор 4 сбрасывается в атмосферу. Истечение воздуха из внутренней полости генератора в атмосферу сопро. .вождается возбуждением звуковых колебаний.

Воздушный поток, истекающий через щели,12, постоянно модулируется дисками 21. При этой в каждый момент времени суммарное сечение истекающего воздушного потока различно, так как возможны различные комбинации ñîÂпадения отверстий 22 и щелей 12. Это вызы ° ,вается различными площадями как отверстий

22, так и щелей, неравномерностью шага их расположения, различной скоростью вращения каждого из дисков 21. Такое выполнение рабочих элементов синрены позволяет произвести многотональную модуляцию потока и получить широкополосный излучатель шума.

Предмет изобретения

Генератор акустических шумов, содержащий корпус, крышку, воздухопровод, газоструйные излучатели,,диски:и диффузоры, отлииа ощийся тем, что, с целью создания акустических шумов,со случайными амплитудно-частотными характеристиками и их программирования, он снабжен реактивной турбиной с внутренними воздушными каналами и сопловыми отверстиями различных критических сечений, расположенными по,образующей внещ384559

10 ней поверхности турбины под углом к ее диаметральным плоскостям, концентрично с ней укрепленными бесконтактными электротормозами, соосно с ними вращающимися резонаторными цилиндрами, по образующим боковых поверхностей, которых под различными углами к их диаметральным плоскостям выполнены глухие отверстия — резонаторы разных диаметров и глубин, и дисками с отверстиями различных плошадей поперечного сечения, совпадающих при,вращении со щелями в основании одного из диффузоров, а основа5 ние другого диффузора, концентричного первому,,расположено напротив кольцевого отрахкателя излучения резонаторного цилиндра, выполненного в виде углубления в корпусе.

384559

ВидБ

Фиг о

Составитель Г. Терехова

Техред А. Камышникова

Редактор О. Авдеева

Корректор Т. Гревцова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2388/3 Изд. № 701 Тираж 551 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5