ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Генераторы акустических нагрузок из "Испытательная техника Справочник Книга 1 " Принцип действия таких генераторов основан на преобразовании энергии сжатого воздуха в акустическую. [c.451] Акустические генераторы, применяемые для прочностных испытаний, по характеру создаваемых ими нагрузок разделяются на две основные группы с дискретным спектром частот и с непрерывным (широкополосным) спектром. Использование последних, как правило, целесообразнее, так как они лучше воспроизводят эксплуатационные условия. Однако они менее экономичны. Генераторы с широкополосным спектром частот, как правило, применяют для ресурсных испытаний, а генераторы с дискретным спектром — для параметрических исследований выносливости элементов обшивки. По типу привода различаются генераторы с механическим приводом (сирены) и электро-пневматические п реобразова-тели (модуляторы). [c.451] Генератор с дискретным спектром частот. Основным элементом (рис. 6), генерирующим звуковые колебания, является вращающийся диск 2 с отверстиями, установленный в струе воздуха, истекающего из сопл форкамеры I. Число сопл в форкамере и шаг распределения по окружности соответственно равны числу и шагу распределения аналогичных отверстий в рабочем колесе (диске 2). При вращении диска площадь сечения струи воздуха, истекающего из сопл, периодически изменяется от минимальной (когда отверстия полностью закрыты) до максимальной (когда они полностью открыты). Попеременное открывание и закрывание отверстий приводит к резкому изменению газодинамических параметров струи и, следовательно, к возникновению пульсаций давления в горле рупора, которые возмущают звуковые колебания воздушной среды. [c.451] Генератор широкополосного спектра частот с электромеханическим приводом в акустических установках применяют для воспроизведения случайных процессов акустического нагружения. Отличительная особенность этих генераторов по сравнению с рассмотренными выше (см. рис. 6) — то, что в них имеется не один, а несколько модулирующих дисков. Каждый диск имеет разные число и размеры проходных отверстий для воздуха. Отверстия по окружности располагают с нерегулярным шагом. [c.452] Отношение пневматической и акустической мощностей (КПД) в сиренах этого типа примерно 8—10 %. [c.452] Рабочий диапазон давлений воздуха перед ротором 5-10 —3,5-10 Па. Для стабилизации частоты вращения сирены электромеханический привод оснащен обратной связью. Вращение от электродвигателя 4 к ротору 3 передается посредством сменных шкивов 7 и клиноременной передачи. Недостаток сирен этого типа (с электромеханическим приводом) — сложность воспроизведения требуемого спектра шума и автоматического управления им. Этого недостатка лишены генераторы с электродинамическим и электрогидравли-ческим приводом. [c.452] Мощность низкочастотных генераторов достигает 400 кВт в регулируемой части спектра 20—500 Гц. Принцип действия этих генераторов такой же, как и генераторов с электромеханическим приводом. [c.453] Высокочастотный генератор. Конструкция высокочастотного генератора звука WAS-3000 (США) показана на рис. 8. [c.453] Основным элементом, создающим звук в генераторе этой схемы, является модулирующий клапан, состоящий из двух соосно установленных цилиндров подвижного 6 и неподвижного 7. В каждом цилиндре имеются концентрически расположенные щели для пропускания воздуха. Верхние концы цилиндров плотно соединены между собой. Неподвижный цилиндр 7 при помощи элемента 9, формирующего проточный канал за модулятором, и трубки 19, закреплен в прнтральной секции магнита 3. [c.453] И 3 магнита, кольцо 4, диск 5 и соединительные стойки 12. Блок магнита закреплен во втулке S, жестко соединенной с корпусом 1. [c.454] Для подвода воздуха к модулирующему устройству на внешней поверхности втулки 8 предусмотрены прорези. Сжатый воздух подводится к генератору через патрубок 15 и фильтр 14. Основная часть его используется в модулирующем клапане, и относительно небольщая часть расходуется на охлаждение катушки возбуждения. Охлаждающий воздух проходит через кольцевую щель магнита, и затем через трубку 19 выходит в горловину рупора 13. [c.454] В качестве привода генератора используется злектрогидравлический или электродинамический вибровозбудитель, при помощи которого осуществляется возвратно-поступательное движение головки модулирующего клапана 2, изменяющего по определенному закону параметры течения воздуха из форкамеры. При отходе клапана от седла в диске 3 воздух из форкамеры устремляется в образовавшуюся под ним кольцевую щель и далее через отверстия в головке и в диске 3 выходит в рупор. Ширина щели в направлении оси клапана равна амплитуде его колебания. Истечение воздуха прекращается, когда головка прижимается к седлу. Этому моменту соответствует среднее положение размаха колебаний штока вибровозбудителя. [c.454] В последующие моменты второго полупериода колебаний подвижной системы привода пружина 11 деформируется при закрытом клапане. [c.454] Такое движение клапана создает пульсации воздуха в горловине рупора, подобные импульсам при полу-периодном детектировании электрического сигнала. Для повышения эффективности использования энергии сжатого воздуха площадь поперечного сечения еоадуховодного канала в фор. [c.454] Исходный сигнал акустического давления задается при помощи низкочастотного генератора 15, имеющего приблизительно равномерную спектральную плотность. Этот сигнал, предварительно усиленный, поступает на вход 1/з-октавных или других узкополосных фильтров. Пройдя предусилитель напряжения, аттенюатор и суммирующее устройство, имеющиеся в блоке фильтров 14, сигнал поступает на усилитель мощности 16 и далее в обмотку катушки исполнительного устройства золотника гидравлического цилиндра вибровозбудителя 12 или в обмотку катушки электродинамического привода, отслеживающих параметры моделируемого процесса. Спектральная плотность электрического аналога звукового давления в полосах может быть изменена соответствующей настройкой коэффициентом усиления полосовых фильтров. [c.455] В комплект питающих устройств генератора с электрогидравлическим приводом входит маслонасосная станция 13. [c.455] Уровень звукового давления генератора зависит от размаха движения клапана и от давления воздуха в фор-камере, которое регулируется при помощи дросселя 18, входящего в систему воздухоснабжения. [c.455] Уровень рабочих давлений воздуха примерно (4-f-12) Па. [c.455] Звуковые волны, возбуждаемые клапаном, направляются в облучаемое пространство при помощи экспоненциального рупора 6. [c.455] Вернуться к основной статье