Ультразвуковая колебательная система

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К дВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Заявлено 14.02.77 (21) 2452275/18-1 исоединением заявкиГосударственный номитеСовета Министров СИРоо делам изобретенийн открытий р 23) Приоритет -Р 43) Опубликовано 5,11.78.Бюллетень43 анин Описания 25,11,78 53) УДК 534.245) Дата опублик 72) Автор изобретения П. А. Ермак осковский ордена Ленина авиационный институт им. Серго ОрджоникидзеЕБАТЕЛЬНА де колебаний входпропорционален ам НОГО торцарабочего,нологическний которо ся иэ-зтах кре местах соединения участков концентратра между собой. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому является система, содержащая источник ультразвуковых колебаний со ступенчатым концентратором и магни тострикционный датчик акустической обратной связи, укрепленный на боковой поверхности концентратора на расстоянии 34 от его выходного торца, т.е. в плоскости узла смещений, где А - длина волны в материале концентратора 3.Недостатком известной системы является малая точность настройки ее резс- нансной частоты, вследствие незначительности сигнала, снимаемого с датчика акуотической обратной связи. Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения, а именно к устройствам для получения и передачи ультразвуковых колебаний, и может найти применение при ультразвуковой сварке, обработке свободным и закрепленным абра зивно-алмазным инструментом и других областях народного хозяйства.Известны ультразвуковые колебатель 1- иые системы, содержащие пьезоэлектрический или магнитострикционный источник 10 ультразвуковых колебаний, концентратор-, волновод и .емкостный или индуктивный датчик акустической обратной связи 11Известны также, ультразвуковые колебательные системы, содержащие источник 15 ультразвуковых колебаний, концентратор и магнитострикционный датчик акустической обратной связи, собственная резонансная частота которого равна резонансной частоте источника колебаний и который 20 .одним своим концом соединен с концепт ратором в пучности смещений 21 .Однако такие системы не точны и не надежны в работе, так как сигнал датчика концентратора, а не выходного, спытывающего нагрузку от техх усилий, и амплитуда колебаго может значительно изменятьтерь на концентраторе, элеменния акустической системы и вЭто обусловлено тем, что датчиком преобразуются в электрический сигнал колебания не продольные, а поперечные (радиальные), незначительная величина которых имеет место в плоскости узла смеше- у ний продольной волны колебаний.Цель изобретения - повышение точности настройки резонансной частоты ультразвуковой колебательной системы.Поставленная цель достигается тем, "ф что в предлагаемой ультразвуковой колебательной системе, содержашей источник ультразвуковых колебаний со ступенчатым концентратором и магнитострикционный датчик акустической обратной связи, сое диненный с концентратором, магнитострикционный датчик акустической обратной связи одним своим концом прикреплен к торцу входной ступени концентратора со стороны выходной ступени, при этом длина 20 датчика составляет (0,25-0,36) длины продольной ультразвуковой волны в материале датчика.Кроме того, магнитострикционный датчик акустической обратной связи может 25 быть выполнен в виде дуги и вторым своим концом соединен с боковой поверхнос-. тью выходной ступени концентратора.На фиг. 1 изображена предлагаемая ультразвуковая колебательная система; на М фиг. 2 - то же, с датчиком в виде дуги.Ультразвуковая колебательная система состоит из источника ультразвука 1 (например, магнитострикционного преобразователя), волновода 2, входной ступени 3 И ступенчатого концентратора, выходной ступени 4 и магнитострикционного датчика 5 акустической обратной связи,Система работает следующим образом. 0Колебания от преобразователя 1 через волновод 2 или же непосредственно передаются во входную ступень 3 концентратора. Войдя до торца, где присоединена выходная ступень 4, а это будет плоскость узла смешений, болыдая часть ультразвуковой энергии передается выходной ступени 4, а неболыдая часть энергии поступает на магнитострикционный датчик 5, где .преобразуется в электрический сигнал, В ф данной системе датчик 5 преобразует в электрический сигнал продольную ультразвуковую волну, что обеспечивает получение на нем максимального сигнала и повышение точности настройки резонансной частоты.Зля расширения технологических возможностей акустической системы магнитострикционный датчик может быть выполнен в виде дуги, вторым своим концом соединенной с выходной ступенью концентратора в непосредственной близости от ее выходного торца. В этом случае резонансная частота датчика должна равняться удвоен ной резонансной частоте акустической системы,Формула изобретения1. Ультразвуковая колебательная система, содержащая источник ультразвуковых колебаний со ступенчатым концентратором и магнитострикционный датчик акустической обратной связи, соединенный с концентратором, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности настройки резонансной частоты, магнитострикционный датчик акустической обратной связи прикреплен одним концом к торцу входной ступени концентратора со стороны выходной ступени, при этом длина датчика составляет (0,25-036) длины продольной ультразвуковой волны в материале датчика.2, Система по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что магнитострикционный датчик акустической обратной связи выполнен в виде дуги и вторым своим концом соединен с боковой поверхностью выходной ступени концентратора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР % 173592, кл, В 06 В 100, 1964.2. Авторское свидетельство СССР Мо 246172, кл. В 06 В 1/00, 1968.3. Агафонов И, С. и др, Влияние магнитных полей преобразователей на работу контактного магнитострикционного датчика контроля амплитуд смещения, сб. "Опыт промышленного применения ультразвуковой т . и и технологии", М., 1976, с. 86.