Электромеханический преобразователь

(9) (1) 3(50 В 06 В 1 06 чаиФОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ- И. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТЙУи Сй (С где 1 и 1 соответственно длиныпьезоэлемента и пассивной накладкисоответственно, скорости звука в пьезоэлементе и пассивной накладке(длина волны продольныхколебаний в накладке. и С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(56) 1, Келлер . К., Кратыш Г. СЛубяницкий Г. Д. Ультразвуковая очи"стка, Л., "Машиностроение", .1977,с; 146.2. Заявка ФРГ М 130.3771,Кл. В.06 В 1/06, .1973,3, Авторское свидетельство СССРМ 755322, кл, В 06 В 1/06, 1977.(54)(57) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБ:РАЗОВАТЕЛЬ, содержащий пьезоэлемент,помещенный между активной накладкойконцентратором и пассивной накладкой,отличающийся тем,что,с целью повышения э 3 фективности работы, излучающая накладка выполнена полу- волновой длины, а пассивная накладка вместе с пьезоэлементом также составляет пблуволновую систему, при этом пассивная накладка эыполнена длинойИзобретение относится н акустике,в частности к ультразнуковой технике, и может быть использовано н различных технологических процессах, например, при обработке хрупких материалов, снарке пластмасс и т.д.Известен электромеханический преобраэователь, состоящийиэ днух пьезокерамических пластин, помещенных между двумя частотопонижающими накладками, излучающей и отражающей (пас синной) . При этом пассивную накладку 30 выполняют из материала более плотного по сравнению с излучающей наклад" кой СП,Недостатком такого преобразователя 15 является малая амплитуда колебанийна рабочем тОрце излучающей накладки,что ограничивает его применение. Известен также электромеханический преобразователь, содержащий ступенча тый трансформатор скорости, на ши 1 оком конце которого закреплен пьеэокерамический элемент, возбуждающийколебания. Вся система колеблетсякак полуволновой резонатор 123 . 25Недостатком данного преобраэона"теля является малая амплитуда колебаний, возбуждаемых на входном торцетрансформатора скорости, поэтому достаточную для техцологических целейамплитуду ца рабочем торце прооразо"вателя можно получить, лишь выбираябольшой ( более 10) коэфФициент трансФормации, а это приводит к тому, чтосистема становится чувствительной кизменению мехациче:кой нагрузки. Кроме того, при больших коэффициентахтрансформации н трансформаторе возникают недопустимо большие напряжения, вызывающие его раэрушецие.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является элентромеханический преобразователь, содержащий пьезоэлемент, помещенный между активной излучающей цакладкойконцентратором и пассивной наклад кой СЗ 2.Однако известный преобразователь, позволяющий получать амплитуду конебаний на рабочем торце до 12 мкм, не позволяет изменять в достаточных 50 пределах коэффициент трансФормации концентратора, что затрудняет согласование преобразователя с нагрузкой и снижает эффективность работы преобразователя. 551 ель изобретения - повышение эффективности работы электромехацического преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что н электромеханическом преобразователе, содержащем пьезоэлемент, помещенчый между активной накладкой-концентратором и пассивной накладкой, излучающая накладка выполнена полу- . нолновой длины, а пассивная накладка вместе с пьезоэлементом также составляет полунолновую систему, при этом пассивная накладка выполнена длинойт - Х- -Слгде 1 и 1 - соответственно длиныпьезоэлемента и,пассив" ной накладки;С и С - соответственно скорости,звука в пьезоэлементеи пассивной нанладкдЛн - длина волны продольныхколебаний в накладке.На Фиг. 1 изображен преобразователь на Фиг. 2 - эпюра распределения амплитуд колебаний по длине преобразователя.Преобразователь состоит иэ пьезо"элемента 1, обычно состоящего иэ двухчастей, помещенного между излучающей накладкой 2, ныполпенной в ниде ступенчатого концентратора полунолновой длины, и пассивной накладкой 3. Пас"синная накладка 3 вместе с пьеэоэлементом 1 состанляет полуволновуюколебательную систему,Устройство работает следующим образом.При подаче переменного напряженияна пьезоэлемент 1, преобразователь нозбуждается и н нем создается стоячая волна. Преобразонатель работает,как полуволноная колебательная система, аналогично работе магнитострикционцого полунолноного нибратоа, соединенного с полуволноным волноводом.Объединение пассивной .накладки 3 и пьезоэлемента в полунолновую систему позволяет вынести пьезоэлементы из зоны максимальных внутренних напряжений, что значительно облегчает условия их работы, снижая их нагрев на 253, тем самым повышая эффективность работы преобразователя.Кроме того, наличие двух узловых плоскостей, расположенных на наклад-. ках, позволяет крепить преобразователь на двух опорах, что дает возможность испольэовать его во вращающихся колебательных системах.+Ю М в Редактор С. Саенк аказ 11361/7 Филиал ППП фПатеитф, г. Узторол,ктная,ТирамВИИИПИ Госпо делам113035, Иоск 3рствеияогообретенийИ-ЗБ, Ра одписиоекомитета СССРоткрытийуШская иаб д. 4/