Генератор акустических шумов

отовнмеВ тно технд к А 3845 Союз Советских СоциалистическихИ.ОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Республи мое от авт. свидетельстваМ. Кл. В 06 Ь.1970 ( 1441209/8-1 влен иоритет Комитет по делам изобретении и открыт при Совете Министре СССР,сания ЗОХ 111.1973 Опубликовано 29 Х.1 Дата опуоликоваиия Авторизобретения В. Яшин Заявите ГЕНИзАТОР АКУСТИЧЕСКИ УМОВ с присоединением заявки М Йзобретение относится к испытательному оборудованию и предназначено для испыта. ний на надежность и работоспособность изделий радиотехнической, авиационной, оборонной и других отраслей промышленности, 5Известны генераторы акустических шумов, содержащие корпус, крышку, воздухопровод, газоструйные излучатели, диски и диффузоры. Недостатком их является генерация шумов с периодическим повторением излучаемых 10 частот в ограниченном диапазоне или шумов однотонального характера, что не обеспечивает имитации реальных условий эксплуатации изделий.Цель изобретения - создание акустических 15 Шумов со случайными амплитудно-частотными характеристиками и их программирование. Это достигается тем, что генератор снабжен реактивной турбиной с внутренними воздушными каналами и сопловыми отверстиями 20 различных критических сечений, расположенными по образующей внешцей поверхности турбины под углом к ее диаметральным плоскостям, концентрично с ней укрепленными бесконтактными электротормозами, соосно с 25 ними вращающимися резонаторными цилиндрами, по образующим боковых поверхносгей которых под различными углами к их диаметральным плоскостям выполнены глухие отверСтия - резонаторы разных диаметров и глу оий, й дисками с отверстияМи разлИЧнЬ 1 х пЛо. щадей поперечного сечения, совпадающих при вращении со щелями в основании одного чз диффузоров, а основание другого диффузора, концецтричного первому, расположено напротив кольцевого отражателя излучения резоцаторного цилиндра, выполненного в виде углубления в крышке корпуса.На фиг. 1 показан генератор, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез по А - А,на фиг, 1; на фцг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1.Генератор содержит основание 1, корпус 2 с диффузорами 3 и 4, торышку 5 корпуса, реактивную турбину б, резонаторные ципичдры 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 3 и 4 и крышка 5 корпуса предназначены для монтажа рабочих органов генератора и направленного излучения шумов. Диффузоры .располагаются коццентрично и образуют два кольцевых канала. В основании 11 внешнего диффузора имеются прямоугольные щели 12 (см. фиг, 3) с различными площадями прямоугольников. Щели расположены по кольцу основания с переменным шагом. В основании 13 внутреннего диффузора сделано двенадцать отверстий 14 с шагом 30. Все отверстия имеют одинако55 60 65 вую форму и площадь и расположены тактике по кольцу, Диффузоры 3 и 4 скреплены косынками 15, являющимися конструктивными элементами корпуса в целом, Рабочим органом и приводом генератора служит реактивная турбина б с внутренними воздушными,каналами. По образующей внешней поверхности турбины сделаны сопловые отверстия 1 б (см. фиг. 2), предназначенные для истечения воздуха из ее внутренних полостей. Сопла расположены под некоторым углом к диаметральным плоскостям турбины и имеют разные диаметры иритических 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 1 б турбины, резонаторы цилиндров 7 и отверстия 14 в основании 13 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 23 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 резона- торного 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 1 б. Истекая из сопловых отверстий, воздух приводит во вра 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 щение турбину б, попадает в резойаторы цИ 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 так же изменение угла между их осями. Это вызывает изменение частоты и амплитуды колебания скачка уплотнения. Вращение турбины и резонаторных цилиндров обеспечивает по. стоянную смену геометрических размеров газоструйных излучателей, чем достигается ши. рокополосность и практическая случайность генерируемого шума. Скорость вращения каждого резонаторного цилиндра может регулироваться с помощью электромагнитных тормо. зов, напряжение питания которых представляется возможными, регулировать по любому закону, чтов свою очередь, способствует расширению и изменению спектра генерируемого шума. Звуковой поток из зоны источников шу. мового поля направляется отражателем 20 че рез отверстия 14 и горловину диффузора 3 иа облучаемый объект. Отработанный воздух из реактивной турбины создает во внутренней по. лости корпуса 2 избыточное давление и через отверстия 22 щели 12 диффузор 4 сбрасывает. ся в атмосферу. Истечение воздуха из внут. ренней полости генератора в атмосферу сопро вождается возбуждением звуковых колебаний, Воздушный поток, истекающий через щели,12, постоянно модулируется дисками 21. При этоМ в каждый момент времени суммарное сечение истекающего воздушного потока различно, так как возможны различные комбинации сов. падения 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 по. лучить широкополосный излучатель шума. Предмет изобретенияГенератор акустических шумов, содержа. щий корпус, крышку, воздухопровод, газост. руйные излучателидиски и диффузоры, отлииаощийся тем, что, с целью создания акусти. ческих шумов,со случайными амплитудно-частотными характеристиками и их программирования, он снабжен реактивной турбиной с внутренними воздушными каналами и сопловыми отверстиями различных критических се. чений, расположенными по,образующей внещ.384559 гг фиг ней поверхности турбины под углом к ее диаметральным плоскостям, концентрично с ней укрепленными бесконтактными электротормозами, соосно с ними вращающимися резона- торными 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 основа ние другого диффузора, концентричного первомурасположено напротив кольцевого отрахкателя излучения резонаторного цилиндра, выполненного в виде углубления в корпусе.384559 ВидБ14тавитель Г. Терехова Редактор О. Авдеева Техред А, Камышникова Корректор Т. ГревцовЗаказ 2388/3 Изд.701 Тираж 551 Подписи ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Типография, пр. Сапунова,