Спосіб збудження звукових коливань за допомогою динамічної сирени

МПК 6 G 10 К 7/02 СПОСІБ ЗБУДЕЕННЯ ЗВУКОВИХ КОЛИВАНЬ ЗА ДОПОМОГОЮ ДИНАМІЧНОЇ СИРЕНИ і Винахід відноситься до способів збудження звукових коливань (СЗЗК,) великої потужності за допомогою динамічних сирен і молде бути використаний при випробуваннях на акустичну втомленість матеріалів .та елементів конструкцій наземних і космічних літальних апаратів ('див.книгу: Усталостные испытания на высоких частотах нагружения,-К. "Наукова думка". 1979. - 0.67-77^ . Відомий СЗЗК за допомогою високооборотної динамічної сирени, який полягає в подачі стиснутого повітря у корпус горизонтально розміщеної багатороторної сирени /див. А.с. СССР №342741, Q 10 К 7/02, 1969,) . Недояік цього способу полягає у складності підтримування вимагаємих параметрів звукових коливань внаслідок обертання роторів сирени від різних двигунів та взаємовпливу деформацій роторів на стійкість роботи сирени. Відомий також СЗЗК за допомогою високооборотної динамічної си рени, який полягає у подаванні стиснутого повітря у корпус горизон тально розміщеної однороторної сирени /див. А.с. СССР №228565, Q 10 К, 1967,/ . * Цей спосоіб є найбільш близький до винаходу за технічної суті 'та досягаемому ефекту. Недолік відомого способу збудження звукових коливань полягає у тому, що за його реалізації на сирену діє значний гіроскопічний момент Мг > який обумовлений впливом на її роботу обертання Землі відносно своєї вісі, що призводить до перекосу диску ротора сирени відносно його статора, зменшуючи цим точність відтворення бажаємого спектру коливань та довговічність сирени. В основу винаходу покладено задачу розробити такий спосоіб 2. збудження звукових коливань за допомогою динамічної сирени, в якому розтащування вісі ротора сирени і надання її корпусу примусового обертального руху дозволило б зменшити гіроскопічний тиск на ротор сирени. За рахунок цього збільшити точність відтворення задаваемого спектру звукових коливань та довговічності сирени. Поставлена задачи вирішується тим, що у СЗЗК за допомогою динамічної сирени, який полягає у подачі стиснутого повітря у корпус горизонтально розташованої сирени, згідно до винаходу, перед подачею повітря у корпус сирени, її вісь розташовують паралельно горизонтальній лінії Північ-Південь, а корпусу надають примусовий обертальний рух навколо вертикалі місця розташування сирени, яка проходить крізь центр ваги ротора, із швидкістю де сл) = —=-2£— с - кутова швидкість обертання Землі З 24-3600 відносно своєї осі; , - географічна широта місцезнаходження сирени; = 3,14 - стала величина. Орієнтація ротора сирени паралельно горизонтальній лінії Північ-Південь та додаткове примусове обертання корпусу сирени дозволяє усунити гіроскопічний тиск на її ротор і внаслідок цього підвищити точність відтворення бажаного спектру звукових коливань з одночасним збільшенням довговічності сирени. На фіг.І схематично зображено динамічну сирену та діаграми, які пояснюють здійснення способу, на фіг.2 зображено виникнення гіроскопічного моменту М внаслідок повороту Землі. Для цього використовують високооборотну динамічну сирену І з дисковим ротором 2 та його приводом 3. Корпус сирени обладнаний вертикальним валом 4, який закріплюється на встановленій на поверхні Землі 5 показана у зменшеному масштабі основі б та має привод з. 7 для примусового обертання сирени, відносно вертикальної осі через зубчату передачу 8. Спосіб збудження звукових коливань за допомогою.динамічної сирени здійснюється слідуючим чином. Сирену І з горизонтально розташованим ротором встановлюють віссю 0-0 паралельно до горизонтальної лінії Пі вніч-Південь 0т-0т і надають їй примусовий обертальний рух відносно вертикальної осі. Для цього включають привод 7. Одночасно з цим вмикають сирену, нагнітають в неї стиснуте повітря і сирена збудиує звукові коливання заданих праметрів. На фіг.І, у векторній формі, наведені кутові швидкості примусового обертання сирени &h , її ротора - Ор та Землі (0$ з її горизонтальною СОХ та вертикальною &Х складовими. Внаслідок того, що горизонтальна складова кутової швидкості обертання Землі OJK паралельна до вектора cJ , вона не впливає на динаміку сирени. Вплив же вертикальної складової 6Jy компенсується примусовим обертанням корпуса сирени у протилежний бік з кутовою швидкістю ОХ --Ои = -б? sit-iV • Як відомо, за таких умов гіроскопічний тиск на К У 3 ' . носії кінетичних моментів відсутній /див.Ишлинский А.Ю. Механика гироскопических систем, - М.: Изд. АН СССР. 1963J . Таким чином, використання запропонованбЬо способу дозволяє звільнити ротор сирени від впливу гіроскопічного тиску і зменшити цим його.перекіс під час роботи. В існуючих сиренах збуджений рух носія кінетичного моменту швидкообертового ротора сирени внаслідок повороту Землі призводить до виникнення гіроскопічного моменту ҐІГ = УЩ>* ^ (^ тут 5 - осевий момент інерції ротора) , котрий намагається встановити вектор кутової швидкості сирени и) паралельно до вектора кутової швидкості обертання Землі и> , призводячи тим самим до не передбаченого руху осі ротора сирени (фіг.2 ) . Це дуже суттєво, якщо прийняти. 4. до уваги той факт, що для забезпечення оптимального режиму роботи сирени необхідно витримувати зазор о між диском ротора і статором в межах 10*40 мікрон (див.книгу А.Э.Кроуфорд, Ультразвуковая техника. Пер. с англ. - М. Изд-во Ин.лит-ра. 1958, - С,149-150 ) . За таких умов навіть незначний перекіс диска ротора набагато погірщує роботу сирени: чиниться викривлення спектра збуднуваних коливань, затирання дисків, знияуеться коефіцієнт корионої дії, змінюється діапазон частот. Подібний перекіс при реалізації заявляемого способу не виникає. Тому вивільнення ротора пропонуємим способом дозволяє викяго- . чити вплив обертання Землі на роботу сирени шляхом зменшення додаткового гіроскопічного навантаження її підшипників, підвищити точність відтворення бажаного спектра звукових коливань та довговічність сирени. СПОСІБ ЗБШЕННН ЗВУКОВИХ КОЛИВАНЬ ЗА ДОПОМОГОЮ ДИНАМІЧНОЇ СИРЕНИ и: Каоачун В.В. Три вайло М ,С0 Петрик 0 о В в Гнатейко Н.В СПОСІБ ЗБУДЖЕННЯ ЗВУКОВИХ КОЛИВАНЬ ЗА ДОП-СМОІШО ДИНАМІЧНОЇ СИРШ М. Фіг. 2 Автори: Карачун ВОВ„ Тривайло М . С ПісшрИіК О.В. Гнатейко Н0В,