Электроакустический преобразователь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Соаетскнк Соцналнстнческня реслублнк(22) Заявлено 1204,79 (21) 2778359/18-10с присоедммемием заявки Нов(51)М. Кл.з Н 04 й 17/00 В 06 В 1/Об Государственный комитет СССР по делам июбретеинй н открытийДата опубликования описания 070881 1 Г.А.яновский, Н.В.Смирнов и Е.В.Клосовскнй;.:(71) Заявитель 4 ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЭОВАТЕЛ стиИзобретение относится к приборост роению и может быть использовано, в частности, в рыбопоисковой отрасли в качестве дискретных элементов гидроакустических антенн. Известен стержневой электроаку ческий преобразователь, содержащий стержневой пьезокерамический активный элемент, соЕдиненный с накладкой О через пластинчатый кольцевой металлический терморазвязывающий элемент, в частности, с треугольным диаметраль ным сечением 11 .В таком преобразователе снижаются 15 термоупругие механические напряжения, вызываете при выделении тепла в преобразователе разностью коэффициентов термического расширения материалов, и эа счет треугольного сечения термо О элемента- механические напряжения, вызываемые изгибными колебаниями накладки. В большинстве случаев рабочая накладка в преобразователях выполняется специальной конструкции, увели чивающей ее изгибную жесткость и Овязанную с ней резонансную частоту не- . желательных изгибных колебаний, выводя ее за пределы рабочего диапазона преобразователя. 30 Благодаря этому в таких преобразователях не будет возникать напряжений, связанных с изгибными колебаниями накладки, а только термоупругие, связанные с различием коэффициентов тер" мического расширения. Наиболее близким по технической сущности является электроакустический преобразователь, содержащий стержневой пьезокерамический элементт жестко соединенный с накладкой через терморазвязывающий элемент, выполненный в виде кольца с прямоугольным сечением 2Недостатком известных преобразователей является возникновение при разогревах, возникающих при изготовлении и работе преобразователя, остаточных термических напряжений в местах соединения терморазвязывающего элемента с пьезокерамическим элементом и накладкой. Следствием этого является разрушение склеек и активного элемента преобразователя, что может иметь место еще в процессе изготовления, Этот недостаток обусловлен значительной жесткостью пластинчатого терморазвязывающего элемента в радиальном направлении.Целью изобретения является повышение механической прочности преобразователя за счет снижения остаточныхнапряжений в местах сочленения егоэлементов.Поставленная цель достигаетсятем, что терморазвязывающий элементвыполнен из плотно свитой в плоскуюспираль металлической ленты. длябольшего увеличения радиальной податливости, что необходимо в отдельныхслучаях выполнения преобразователя,на торце терморазвязывающего элемента выполнены радиальные прорези, апоперек металлической ленты выполнены просечки или прорези с равным шагом по ее длине.На фиг. 1 схематично представленпредлагаемый стержневой преобразователь; на фиг. 2 - варианты выполнения терморазвязывающего элементапреобразователями на фиг. 2 а - терморазвязывающий элемент, выполненныйиз плотно свитой в спираль металлической ленты, в котором выполненырадиальные прорези; на фиг. 2 б - лента, из которой выполняется спиральтерморазвязывающего элемента, с просечками, с равным шагом по ее длине;на Фиг. 2 в - то же, с прорезями поперек; на фиг. 2 г,д - то же, со встречными поперечными прорезями, расположенными соответственно друг противдруга и в шахматном порядке.Электроакустический преобразователь содержит стержневой пьезокерамический элемент 1, который жесткосоединен с частотопонижаищей накладкой 2 через терморазвязывающий элемент 3,Термораэвязывающий элемент выполнен из плотно свитой в спираль ленты.Так как в различных конкретных конструкциях преобразователя накладка может быть выполнена из различных материалов - стали, титана, алюминия ит.д. с сильно отличающимися от пьезокерамики коэффициентами термическогорасширения, материал ленты, иэ которой выполняется спираль терморазвязывающего элемента, берется с промежуточным коэффициентом термическогорасширения, однако по возможностиблизким к пьезокерамике, обладающейнаименьшей механической прочностьюпо сравнению с другими узлами преоб-,разователя.Благодаря тому, что терморазвязывающий элемент выполнен в виде плотно свитой спирали, витки ее при нагревах, в процессе изготовления преоб.разователя и в динамическом режиме,под влиянием разницы коэффициентовтермического расширения сопрягаемых 5ею узлов будут смещаться в радиальном направлении и наклоняться. Этообеспечит появление меньших остаточных термоупругих напряжений и увеличение, в связи с этим, механическойпрочности и срока службы преобразователя.При работе преобразователя остаточные термические напряжения складываются с механическими напряжениями вызванными другими факторами, 15 например ударными воздействиями, атакже с динамическими циклическиминапряжениями, возникающими в преобразователе.2 Ц В предлагаемом преобразователезначительно снижена величина составляющей остаточного термоупругого напряжения, связанная с коэффициентами термического расширения, что приводит к повышению прочности и долго вечности преобразователя.Формула изобретения1. Электроакустический преобразователь, содержащий стержневой пьезокерамический элемент, жестко связанный через терморазвязывающий элементс накладкой, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения механической прочности преобразователя,терморазвязывающий элемент выполнениз плотно свитой в плоскую спиральметаллической ленты.40 2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что на торце терморазвязывающего элемента выполнены радиальные прорези.3. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что поперекметаллической ленты выполнены просечки или прорези с равным шагом по еедлине,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Р 3 474 404,кл. 340-10, 1970. 2Рабочий чертеж предприятия Лу 107-Э 382165 ГБ, Ленинград, 1973 55 (прототип).853826 Филипп Редакто е т", г Ужгород,роектная ал ПП Заказ 5698/34вниипипо д113035,Составитель И.ПоповаТехред А, Ач Корректор Ю. Иакаренк Тирам 698 Подпсударствеиного комитета СССРам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., д,