Ультразвуковой стержневой трансформатор скорости Советский патент 1988 года по МПК B06B1/00 

1:0

°

2

оо

00

со to

кк

ЩКА}

Изобретение относится к ультразвуковой обработке и позволяет сократить габариты трансформатора. Трансформатор скорости выполнен из последовательно акустически жестко соединенных участков постоянного и переI/ менного поперечного сечения.Цилиндри ческий 1, конический или экспояенциаль - ный переходный 3 и цилиндрический 4 ма лого радиуса участки образуют нерезо- нансный повышающий концентратор. Коки- ческий или экспонендиальиый расширяю- - щийся 5 и цилиндрический участки представляют собой расширяю1цуюся систему. Суммарная длина трансформатора составляет 0,3-0,5 длины волны ультразвука в стержне постоянного поперечного сечения при волновой длине участков 3, 5 переменного сечения, равной (1,0-1,1) In N. Волновая длина выходного Участка не превышает 0,11nN (N равен корню квадратному из макс, отношения площадей сечений трансформатора) . Входной и выходной 2 торцы трансформатора имеют близкие по вели-, чине или равные площади. 1 ил. (Л

, о.ео

0.1

0,80

0,7

0,03

Изобретение относится к ультразвуковой обработке и может быть использовано в различных технологических устройствах для передачи ультразвуко- вой энергии в жидкие среды или сыпучие материалы, например для ведения процессов эмульгирования, диспергирования, гомогенизации, пропитки, очистки, распыления, уплотнения, прове- дения химических процессов.

Цель изобретения - сокращение габаритов трансформатора.

На чертеже приведен предлагаемый трансформатор с распределением амшштуды, общий вид.

Трансформатор выполнен в виде комбинации последовательно акустически жестко соединенных участков постоянного и перемеиииго поперечного сече- ния: левый цппиндрический участок 1 присоединяет. ic -.лектроакустическому преобразоиат(. лю, «право происходит передача энергии излучения через правый выходной торец 2 и через боковые поверхности трансформатора. Первые три участка: цилиндрический 1 радиуса RO, конический или экспоненциальный переходной 3 и цилиндрический участок А малого радиуса г образуют нереяо ач;-ны 5 повышающий концентратор. Правые два участка: конический или экспонснциальньй расширяющийся 5 и цилиндрический участок большого радиуса R , образуют расширяющуюся систему, кг.торая одЕ1ако не может названа нерезонаисным понижающим концентратором, так как благодаря имеющейся ВОЗМОЖ51ОСТИ местораспо

ложения расщиряющейся системы ослабления амплитуды не происходит. Тон

кими линиями нанесен график распределения амплитуды стоячей волны в зависимости от безразмерной продольной координаты (х - продольная

j координата). При N,Rp(r)(N,--)N,

волновых длинах первого Т, и третьего участков, равных 0,8, волновых длинах второго и четвертого участков (переменного сечения), равных 1п N, амплитуда колебаний выходного торца в 1,8890 раз превышает амплитуду колебаний входного тррца.

Формула изобретения

Ультразвуковой стержневой трансформатор скорости, резонансный по моде продольных колебаний, имеюгций близкие по величине или равные площади входного и выходного торцов, содержащий три участка, два из которых равны по величине, постоянного и два участка переменного в направлении передачи энергии излучения поперечного сечения также равной длины, отличающийся тем, что, с целью сокращения габаритов, суммарная длина трансформатора составляет 0,3-0,5 длины волны ультразвука в стержне постоянного поперечного сечения при волновой длине обоих участков переменного сечения, равной (1,0-1,1) 1п N, где N равен квадратному корню из максимального отношения площадей сечений трансформатора, а волновая длина выходного участка постоянного сечения не превышает значения О,1 1п N.