СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ Советский патент 1969 года по МПК B06B1/00 

Известны ультразвуковые установки, в которых используется им:пульсный метод возбуждения ЭМП (электромеханического преобразователя), например в ультразвуковых установках Для предупреждения накипи в котлах, при котором частота следования электрических импульсов в 100-1000 раз ниже резонансной частоты механических колебаний системы, причем создаваемые таким способом механические колебания имеют резко выраженный затухающий характер.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что импульсы тока подают с частотой, меньшей и кратной собственной частоте колебаний магаитострикционного лреобразователя. Это позволяет предотвратить затухание колебаний.

Кроме того, длительность импульсов тока выбирают не больше полови-ны периода механических колебаний.

Возможность импульсного возбуждения ЭМП в станках и сварочных установках основана на том, что в соответствующих технологических процессах расходуется небольшая часть подводимой энергии механических колебаний. Потери энергии в самой колебательной системе также малы (система является высокодобротной). Вследствие этого механические колебания, будучи возбуждены в системе, незначительно затухают за интервал

времени, равный 3--10 периодам собственных колебаний системы.

Поэтому, если частота следования возбуждающих импульсов подобрана так, что она в 3-10 раз ниже резонансной частоты колебательной системы и кратна ей, а длительность импульсов не превышает половины периода колебаний системы на резонансной частоте, то механические колебания рабочего торца колебательной системы имеют столь малое затухание, что могут исиользоваться в технологических процессах прошивки и сварки.

Ультразвуковые колебания, обычно применяемые для этих процессов, имеют частоту порядка 20 кгц. Использование иредлагаемого способа возбуждения колебательных систем позволяет применять для этой цели электрические импульсы с частотой следования 3-5 кгц, которые могут быть получены при помощи тиристорных генераторов, в отличие от применяемых ,в настоящее время на частотах порядка 20 кгц ламповых или транзисторных генераторов.

Тиристорные генераторы отличаются от ламповых той же мощности меньшими габаритами и большей долговечностью, а от транзисторных - меньшим числом полупроводниковых приборов, более простой схемой и, как следствие, большей надежностью. Предлагаемый способ был проверен экспериментально с помощью макета мощного полу провюдниковаго .генератора лри питании магнитострикцио-нного преобразователя колеб-атбл-ънож.-.системь ,;С собственной частотой 2l,Q кгц .электрйчеСкими мпульсами, частота следования которых равдалась 3,65 и 7,3 кгц. На базе проведенных исследо1ва,ннй в настоящее время разрабатьшается низкочастотный тиристорный генератор импульсов для возбуждения незатухающих колебаний в колебательных системах с резонансными частотами порядка 20-30 кгц. Предмет изобретеиия 1.Способ возбуждения механических колебаний в матнитострикционных 1преабразователях путем пода-чи на них импульсов электрического тока, отличающийся тем, что, с целью предотвращения затухания колебаний, импульсы тока подают с частотой, меньщей и кратной собственной частоте колебаний магнитострикционного преобразователя. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что длительность импульсов тока выбирают не больще половины периода механических колебаний.