Узел натяжения для мембранного электромеханического преобразователя Советский патент 1993 года по МПК H04R7/20 

Изобретение относится к электромеханическим преобразователям и предназначено для улучшения технических характеристик этих устройств путем задания упругой мембране, взаимодействую- щей с приложенной силой, заданной жесткости.

Известно устройство для натяжения мембраны, включающее кольцевую опору и фиксаторы с опорой, выполненные в виде секций, шарнирно связанных друг с другом с помощью втулок, снабженных цапфами, при этом через отверстие в каждой втулке перпендикулярно оси цапфы пропущен резьбовой конец фиксатора, другой конец которого снабжен вилкой и шарнирно скреплен с краем мембраны.

В такой конструкции усилия, возникающие в опоре, передаются на фиксаторы при натяжении мембраны с помощью одного из них, что и обеспечивает равномерность натяжения.

Недостатком этого устройства является громоздкость и сложность механизма, что затрудняет применение его в устройствах, где мембрана является элементом конструкции, образующей замкнутый герметичный объем.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что периферийные части кольцевой опоры и прижимного кольца выполнены с отверстиями, число, диаметр и расположение которых соответствует числу, диаметру и расположе- нию отверстий в мембране, при этом в отверстия прижимного кольца введены винты фиксаторы, концы которых выполнены в виде усеченных конусов, боковые поверхности которых упираются со стороны перифе- рии в края отверстий мембраны, причем центры отверстий мембраны смещены к ее центру относительно центров отверстий кольцевой опоры и прижимного кольца на величину

1/2,

выбранную из соотношения ,

где I - толщина полотна мембраны;

fi - коэффициент Пуассона материала мембраны.

На фиг.1 представлен узел натяжения мембраны, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1,

Узел натяжения для мембранного электромеханического преобразователя содержит плоские периферийные части 1. 2 прижимного кольца 3 и кольцевой опоры 4 с расположенной между ними плоской периферийной частью упругой мембраны 5, выполненной с симметрично расположенными по окружности отверстиями и винты- фиксаторы 6, концы которых выполнены в виде усеченных конусов, боковые поверхности которых упираются со стороны периферии в края отверстий мембраны 5, защемленной между прижимным кольцом 3 и кольцевой опорой 4, которые стягиваются болтами 7.

В такой конструкции усилие, приложенное к винту-фиксатору 6 и действующее вдоль оси винта, радиально передается к центру мембраны 5, через точку соприкосновения боковой поверхности конуса винта- фиксатора 6 с краем отверстия со стороны периферии в мембране 5, отчего мембрана 5 натягивается.

Равномерное ввинчивание винтов фиксаторов 6 создает необходимое натяжение мембраны 5, а последующее затягивание болтов 7 обеспечивает защемление мембраны и герметизации объемов.

Это позволяет получать задаваемое начальное натяжение мембраны путем растяжения ее в радиальных направлениях, посредством взаимодействия со стороны периферии краев отверстий в мембране с конической поверхностью винтов-фиксаторов, усилиями винтов перемещаемых в отверстиях кольцевой опоры и прижимного кольца.

Использование; электромеханические преобразователи. Сущность изобретения: устройство содержит плоскую упругую мембрану 6, защемленную по периферии двумя скрепленными чашами 1, 3. одна из которых является кольцевой, опорой, а другая прижимным кольцом, причем кольцевая опора 1, прижимное кольцо 3 и мембрана 6 имеют в зоне ее защемления равномерно расположенные отверстия одинакового диаметра с введенными в них винтами-фиксаторами 5, концы которых выполнены в виде конусов, боковые поверхности которых упираются со стороны периферии в края отверстий мембраны, при этом центры отверстий в мембране сдвинуты к ее центру относительнб центров в кольцевой опоре 1 на величину I- I/2 /г 21, где I - толщина мембраны; /л - коэффициент Пуассона. 2 ил.

Формула изобретения Узел натяжения для мембранного электромеханического преобразователя, включающий плоские периферийные части прижимного кольца и кольцевой опоры с расположенной между ними плоской периферийной частью упругой мембраны, выполненной с симметрично расположенными по окружности отверстиями, и элементы натяжения мембраны, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, периферийные части кольцевой опоры и прижимного кольца выполнены с отверстиями, число, диаметр и расположение которых соответствует числу, диаметру и расположению отверстий в мембране, при этом в отверстия прижимного кольца введены винты-фиксаторы, концы которых вы полнены в виде усеченных конусов, боковые поверхности которых упираются со стороны периферии в края отверстий мембраны, причем центры отверстий мембраны-смещены к ее центру относительно центров отверстий кольцевой опоры и прижимного кольца на величину 1/2 ft, выбранную из соотношения

где

- толщина полотна мембраны; /г - коэффициент Пуассона материала мембраны.