Генератор низкочастотных акустических полей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик л 959841 ф(22) Заявлено 19.05. 80 (21) 2927403/18-28с присоединением Заявки М Р 11 М К з В 06 В 1/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(71) Заявитель 4) ГЕНЕРАТОР НИЗКОЧАСТОТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙй по Фазе наосновной ито искажаетбенно при бо О Изобретение относится к вибрационной технике, в частности к устройствам для возбуждения мощных низкочастотных акустических полей, ипредназначено для исследования действия этих полей на различные объек- .ты, а также для проведения акустических измерений, .Известны генераторы низкочастотных акустических полей, позволяюциесоздавать в ограниченном объеме (ли-.нейные размеры которого меньше длины волны) низкочастотные акустические поля с параметрами свободнораспространяющихся волн, содержащиегерметичную камеру, стенки которойявляются направляющими .для расположенного в рабочем объеме камеры поршня,связанного с приводом через элементрегулирования величины перемецения.В рабочем объеме камеры размещенытакже два поршня, жестко связанныемежду собой и пространственно размеценные относительно одиночногопоршня, соединенные.с общим приводом 25через элемент регулирования величины перемецения 1),Недостатком таких устройств является возникновение в камере нескомпенсированной компоненты колебатель ной скорости, сдвинутоугол 7/2 относительноперпендикулярной ей, чакустическое поле, осо льших амплитудах,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является генераторнизкочастотных акустических полей,содержащий герметичную камеру, размещенный в ней поршень и кинематически соединенный с ним привод, астенка камеры, противолежащая поршню, выполнена подвижной в осевомнаправлении 2).Недостатком. известного устройстваявляется невозможность реализациифазовых соотношений между компонентами свободно распространяющейсяволны, т.е. синфазности акустического давления и колебательной скорости,Цель изобретения - расширениетехнологических возможностей путемгенерации акустического поля с параметрами свободно распространяющейсволны.Указанная цель достигается тем,что в генераторе низкочастотныхакустических полей, содержащем герметичную камеру,размещенный в ней959841 Формула изобретения поршень и кинематически соединенный с ннм привод, а стенка камеры, противолежащая поршню, выполнена подвижной в осевом направлении, подвижная стенка выполнена в виде дополнительного поршня, который также кинематически соединен с приводом, а поршни смещены по фазе на угол 2 й., которыйкб определен из уравнения Сд с 6= в , где К - волновое число; Х - расстояние 1 О между поршнями нри их синфазной установке.На чертеже схематично представлен генератор низкочастотных акустических полей, продольный разрез35Генератор низкочастотных акустических полей содержит герметичную камеру 1, размещенный в ней поршень 2, кинематически соединенный с ним привод 3, а стейка камеры 1, противолежащая поршню 2, выполнена подвижной в осевом направлении и представляет собой дополнительный . поршень 4, который также кинематически соединен с приводом.3. Поршни 2 и 4 смещены по фазе на угол 2 К, .который определен иэ уравнениякйдЫ." у, где К - волновое число; 6, - расстояние между поршнями 2 и 4 при их синфазности. Иежду приводом 3 и поршнями 2 и 4 установлен элемент 5 регулирования величины перемещения.Устройство работает следующим образом.Вращательный момент от привода 3 передается через элемент 5 регулирования величины перемещения поршней 2 и 4Амплитуды смещения поршней А и необходимые фазовые сдвиги между 40 положениями поршней 2 и 4 определяются из соотношений для свободно распространяющейся волны, акустического давления Ро в камере 1 и амплитуды колебательной скорости Ч на часто те К где В - амплитуда синхрОнного переме-ущения поршней при нулевомсдвиге во взаимном положениипоршней 2 н 4.Так как длина камеры 1 - Е существенно меньше длины волны, то Ас В,., и угол с. весьма мал, то для принято-. го гармонического закона движенияпоршней колебательная скорость в объеме камеры 1 будет равна У=ииВф+ - уииЯ,=авуиа 1,4т.е. она синфазна с 4 колебаниями давления.Таким образом, для данной частоты в камере будет генерироваться акустическое поле с параметрами свободно распространяющейся волны.Изобретение позволяет реализовать акустическое поле стоячей волныЮ(при 2 сК - ), волновую и неволновую зоны поля бегущей волны, различные участки стоячей волны, комбинированные поля, т.е. большинство.практически важных видов интенсивных низкочастотных акустических полей, что значительно расширит технологические возможности генератора;. Генератор низкочастотных акусти-,ческих полей, содержащий герметичную камеру, размещенный в ней поршень и кинематически соединенный сним привод, а стенка камеры, противолежащая поршню, выполнена подвижной в осевом направлении, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения технологических воэможностей путем генерации акустического поля с параметрами свободно распространяющейся волны, подвижнаястенка выполнена в виде дополнительного поршня, который также кинематически соединен с приводом, а поршнисмещены по фазе на угол 2 с 4, который определен иэ уравнения ада(. - где К - волновое число,Красстояние между поршнями при ихсинфазной установке,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР по заявке В 2677370/18-28,кл. В 06 В 1/18, 1979.2. Авторское свидетельство СССР 9 713600,. кл, В 06 В 1/20, 1978 (прототип) ..ВНИИПИ Государственного по делам иэобретений и 113035, Москва, Ж, Раушск