Электроакустический преобразователь

Электроакустический преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскнк

Соцналнстнческня реслублнк (61) Дополнительное к ват. саид-ау (22) Заявлено 1204.79 (21) 2778359/18-10 с присоедммемием заявки Нов (23) Приормтет—

Опубликовано 070881.бюллетень Н9 29 (53)М. Кл.з

Н 04 R 17/00

В 06 В 1/06

Государственный комитет

СССР по делам июбретеинй н открытий (53) УДК 534.232 (088.8) Дата опубликования описания 070881

Г

Г.A.ÿíîâñêèé, Н.В.Смирнов и Е.В.Клосовскнй .:

3; (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к приборост роению и может быть использовано, в частности, в рыбопоисковой отрасли в качестве дискретных элементов гидроакустических антенн.

Известен стержневой электроакустический. преобразователь, содержащий стержневой пьеэокерамический активный элемент, соЕдиненный с накладкой 1О 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- 20 элемента- механические напряжения, вызываемые изгибными колебаниями накладки. В большинстве случаев рабочая накладка в преобразователях выполняется специальной конструкции, увели- 25 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 термического расширения.

Наиболее близким по технической сущности является электроакустический преобразователь, содержащий стержневой пьезокерамический элемент, жестко соединенный с накладкой через терморазвязывающий элемент, выполненный в виде кольца с прямоугольным сечением (2) .

Недостатком известных преобразователей является возникновение при разогревах, возникающих при изготовлении и работе преобразователя, остаточных термических напряжений в местах соединения термораэвязывающего 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.

853826

Целью изобретения является повышение механической прочности преобразователя за счет снижения остаточных напряжений в местах сочленения его элементов.

Поставленная цель достигается тем, что терморазвязывающий элемент выполнен из плотно свитой в плоскую спираль металлической ленты. для большего увеличения радиальной податливости, что необходимо в отдельных случаях выполнения преобразователя, на торце терморазвязывающего элемента выполнены радиальные прорези, а поперек металлической ленты выполнены просечки или прорези с равным шагом по ее длине.

На фиг. 1 схематично представлен предлагаемый стержневой преобразователь; на фиг. 2 — варианты выполнения терморазвязывающего элемента преобразователя на фиг. 2а — терморазвязывающий элемент, выполненный из плотно свитой в спираль металлической ленты, в котором выполнены радиальные прорези; на фиг. 2б — лента, из которой выполняется спираль терморазвязывающего элемента, с просечками, с равным шагом по ее длине; на фиг. 2a — то же, с прорезями поперек; на фиг. 2г,д — то же, со встречными поперечными прорезями, расположенными соответственно друг против друга и в шахматном порядке.

Электроакустический преобразователь содержит стержневой пьезокерамический элемент 1, который жестко соединен 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 и т.д. с сильно отличающимися от пьезокерамики коэффициентами термического расширения, материал ленты, иэ которой выполняется спираль терморазвязывающего элемента, берется с промежуточным коэффициентом термического расширения, однако по возможности близким к пьезокерамике, обладающей наименьшей механической прочностью по сравнению с другими узлами преоб-, разователя.

Благодаря тому, что терморазвязывающий элемент выполнен в виде плотно свитой спирали, витки ее при нагревах, в процессе изготовления преобразователя и в динамическом режиме, под влиянием разницы коэффициентов термического расширения сопрягаемых

5 ею узлов будут смещаться в радиальном направлении и наклоняться. Это обеспечит появление меньших остаточных термоупругих напряжений и увеличение, в связи с этим, механической прочности и срока службы преобразователя.

При работе преобразователя остаточные термические напряжения складываются с механическими напряжениями„ вызванными другими факторами, 5 например ударными воздействиями, а также с динамическими циклическими напряжениями, возникающими в преобразователе.

Щ B предлагаемом преобразователе значительно снижена величина составляющей остаточного термоупругого напряжения, связанная с коэффициентами термического расширения, что приводит к повышению прочности и долго вечности преобразователя.

Формула изобретения

1. Электроакустический преобразователь, содержащий стержневой пьезокерамический элемент, жестко связанный через терморазвязывающий элемент с накладкой, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения механической прочности преобразователя, терморазвязывающий элемент выполнен из плотно свитой в плоскую спираль металлической ленты.

4О 2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что на торце терморазвязывающего элемента выполнены радиальные прорези .

3. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что поперек металлической ленты выполнены просечки или прорези с равным шагом по ее длине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CtQA Р 3 474 404, кл ° 340-10, 1970.

2 ° Рабочий чертеж предприятия

Лу 107-Э382165 CS, Ленинград, 1973

55 (прототип}.

853826

Составитель И.Попова

Редактор О.Филиппова Техред A. Ач Корректор Ю. Макаренко

Заказ 5698/34 Тирам 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4