Ультразвуковой преобразователь радиальных колебаний

Ультразвуковой преобразователь радиальных колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

@твайт Советских

Се,иалистимеских

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

{61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено19.07.74 (21)20 49427/1S 10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опублнковано05 35.7С>.Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 10.05.76 (5!) м

Гооудз рствеииый комитет

Совете Мииистров СССР оо делом изобретеиий и открытий (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРА ЗОВАТ ЕЛЬ

РАДИАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к области ультразвуковой техники и может быть использовано B машиностроительной и металлур= гической промышленности, например, при волочении проволоки, Известны кольцевые ультразвуковые преобразователи радиальных колебаний, предназначенные для излучения в жидкую среду, и преобразователи, основанные на эффекте Пуассона, содержащие кольцевой магнитострикционный элемент и пассивные металлические накладки в виде диска и внешнего кольца, Известны также прео разователи на основе электрострикционного эффекта, например, для волочения проволоки, стержней и труб, содержащие кольцевой пьезоэлектрический активный эле— мент. Однако отмечается невысокий коэффициент концентрации радиальных напря— жений в рабочей зоне.

1!ель изобретения — увеличение концентрации радиальных напряжений в рабочей зоне. Это достигается тем, что волновод вьптолнен в виде диска с переменной толщиной, уменьшающейся к центру, а пьеэо электрический активный .= ..—

1 жеч вблизи любого узлов . —;---.:..:. радиальных колебаний.

На чертеже схематичен. -.;..-:-,,-:;>.,е;-; предлагаемый ультразвуковс-".. пр.=.сбраэ ватель радиальных колебан -".

Он содержит кольцевой -.. ;.:л;. -. по;..я-. ризованный пьезоэлектрич -.:- 5 -. -аньгй элемент 1 с двумя аксиль.::.— . - ;-:трнч10 ными электродами 2 и 3„ --.= =.-:.=.н:тки на

его боковые поверхности, ":-=-.=д - пе-. ременной толщины, в центр -:":- го име:ется отверстие 5 для осуще .:. -:.-."«::.-"а-данной технологической опе1з.= ., напрн 1ер

15 волочения проволоки. Волнов. .-а 4 имеет кольцевой фланец 6, распоп-=;=- .ч:-.и ч уз= ловом сечении радиальных нi::"= ан «, для крепления преобразователя. К "-.вешней цилиндрической поверхности ак-..: —.:::аг;; =,-в20 мента 1 присоединено металл ческа-.= коль=. цо 7.

Преобразователь работает ;.;,еду;ацнм образом, При подаче напряжения на электроды

25 пьезоэлектрического элемента возникают

51 2801

Н ИП Заказ 387/2 Тираж 495

Подписное

Фи ал IlIlil Патент, г. Ужгород, ул. ПРоектн,, 4 радиальные ультразвуковые напряжения.

Вследствие эффекта фокусировки колебаний в твердом теле амплитуда деформаций к центру увеличивается. Наличие стоячей цилиндрической волны позволяет крепить преобразователь, в узловом цилиндрическом сечении. Преобразователь крепитсь в однсм гз узловых цилиндрических сечений меньшего диаметра, а активный пьезоэлектрический алемент, расположенный вблизи узлового сечения большего диаметра, работает при меньшем уровне колебательных напряжений и разгружен от постоянных напряжений, Это уменьшает электрические и акустические потери и в ряде

1 случаев ограничивается только воздушным охлаждением преобразователя.

Наружный диаметр преобразователя определяется заданной частотой колебаний скоростью звука в материале С и

4 числом узловых цилиндрических лений радиальных колебаний n: 3лв

Например при 1 О ф . 2,0Э;Л 1;

2» 4 а 8е57 и т д

Ф ормула изобретения

Ультразвуковой преобразователь ради» альных колебаний, содержщций кольцевой пьезоэлектрический активный элемент, пассивную металлическую накладку и волновод, отличающийся тем, что, с целью увеличения концентрации радиальных напряжений в рабочей зоне, волновод выполнен в виде диска с переменной толшиной, уменьшающейся к центру, а пьезоэлектрический активный элемент расположен вблизи любого узлового сечения ра, диальных колебаний.