Электродинамическая сирена Советский патент 1976 года по МПК G10K7/06 

1

Изобретение относится к излучателям звука низких частот и предназначено для использования в различных областях промышленности, например, в качестве источников звука в технике пылеосаждения.

Известны аэродинамические сирены, включающие в себя ротор с лопатками и окнами, вращаемый электродвигателем в статоре, имеющем одинаковое с ротором число окон, и цилиндрический отражатель звука (1). Такая сирена предназначена для создания монотонных сигналов и находит широкое применение в сигнальной технике.

Известна такая электродинамическая сирена для создания широкого шума заданного спектра (2). В этой сирене окна статора выполнены различных размеров и расположены неравномерно по временной функции. Окна ротора выполнены одинакового размера и равномерно расположены, причем размеры их выбраны так, что они полностью перекрывают наибольшие из окон статора.

Однако эта сирена не позволяет создавать остронаправленные звуковые колебания.

Для увеличения спектра частот и упорядочения их в пространстве в предлагае лом устройстве на валу насажено несколько роторов, охваченных общим статором, количество и размер окон которого соответствуют окнам роторов, количество окон в каждом ряду определяется с учетом уменьшения частоты по

высоте сирены по формуле f - где

60

f - частота; п - количество оборотов; z - число окон, а поверхность отралсателя в плоскостях, проходящих через горизонтальные оси рядов окон, удалена от поверхности статора на V4 длины волны звука. На фиг. 1 показана описываемая сирена,

поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид сверху.

Сирена состоит из электродвигателя 1, на валу 2 которого вращаются роторы 3, расположенные внутри статора 4. Между рядами

окон 5 на поверхности статора 4 имеются горизонтальные отверстия 6. Соосно валу 2 расположен отражатель 7 звука.

Электрическая сирена работает следующим образом.

При вращении роторов 3 в статоре 4 со скоростью 3000 об/мин воздух из окружающей среды поступает через отверстия 6 (в верхний ротор - прямо из атмосферы) в централь ную кратерную полость роторов 3 и выбрасывается в атмосферу импульсами через окна 5 в момент совмещения окон роторов с окнами статора, при этом возникают одновременно импульсы сгущения и разрежения воздуха, обуславливающие возникновение звука в выбранном диапазоне частот, что обеспечивается

подбором нужной комбинации роторов 3. Размеры и количество прямоугЬльных окон 5 роторов 3 строго соответствуют окнам 5 статора 4. Размеры окон 5 принимаются соответственно назначениюсирены с учетом получения тех или иных частот звуковых колебаний. Кроме того, на роторах 3 имеется ряд лопаток 8, количество которых равно количеству окон 5. Лопатки 8 установлены под углом к плоскости вращения роторов 3, вследствие чего набегающий поток воздуха изменяет направление на радиальное и движется к окнам 5. При вращении всех роторов 3 на одном валу 2 достигается высокая синхронизация звука. Звук по частотным плоскостям отражается поверхностью отражателя 7 и направляется единым острым многочастотным пучко.м в нужном направлении. Отражатель 7 выполнен таким образом, чтобы его поверхность в плоскостях, проходящих через горизонтальные оси рядов окон 5, отстояла от поверхности статора на V4 длины волны звука k, возникающего в данной плоскости. Для того, чтобы форма отражателя 7 не была ступенчатой, а изменялась постоянно, следует расположить роторы 3 сирены от электродвигателя 1 и выше в порядке их соответствия снижению частоты звуковых колебаний, т. е. увеличению длины волны звука. Количество окон в каждом ряду определяется с учетом уменьшения частоты по высоте сирены по

формуле f .

Для обеспечения высокой интенсивности звука зазор между роторами 3 и статором 4 должен быть минимальным, например не более 0,1-0,5 мм.

Сирена может работать как в температурных условиях окружающей атмосферы, так и в рабочих газах с температурой до 300°С. В последнем случае узлы сирены (вал 2, статор 4, ротор 3 и отражатель 7) выполняют из жаропрочных материалов; электродвигатель 1 выносится из зоны высоких температур, а для подшипников предусматривается соответствующее охлаждение.

В зависимости от конструкции опор и местных условий вал сирены может быть расположен горизонтально «ли вертикально.

Электродинамическая сирена может быть выполнена также с различными диаметрами отдельных ступеней - роторов 3, что обеспечивает возможность регулировки мощности отдельных частотных составляющих звука. Статор 4 В этом случае выполняется ступенчатым.

Сирена, состоящая из двух ступеней, т. е. содержащая два ротора 4 одинакового размера, но имеющих разное число окон 5, равное 8 и 12-ти шт. обеспечивает одновременное получение направленного звука двух частот: 400 и 600 Гц, причем уровень силы звука достигает 140 дБ.

Формула изобретения

Электродинамическая сирена, содержащая насаженный на валу электродвигателя ротор с окнами и лопатками, охватывающий статор с окнами, и отражатель, отличающийся

тем, что, с целью увеличения спектра частот и упорядочения их в пространстве, на валу насажено несколько рядов роторов, охваченных общим статором, количество и размер окон которого соответствуют окнам роторов, количество окон в каждом ряду определяется с учетом уменьшения частоты по высоте сирены

по формуле f:

-, где/ - частота; п -

60

количество оборотов; z - число окон, а поверхность отражателя в плоскостях, проходящих через горизонтальные оси рядов окон, удалена от поверхности статора на V-i длины волны звука.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. № 217240, М. кл. G 10К 7/06, 1967.

2. Авт. св. № 228565, М. кл. G 10К 7/06, 1967.

Л-ti- - /1