МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ
Державні освітні установи ВИЩОЇ ОСВІТИ
ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ
ПІВДЕННОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ
у м. Таганрозі
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
ПО КУРСУ: Електроакустичні перетворювачі
НА ТЕМУ: Стрижневою складовою перетворювач з двома накладками
Таганрог - 2009
Зміст
Введення
1 Теоретична частина
1.1 Класифікація ГАП
1.2 Параметри і характеристики ГАП
2. Розрахункова частина
2.1 Розрахунок геометричних розмірів перетворювача
2.2 Розрахунок мас
2.3 Розрахунок енергетичних характеристик
3. Графік АЧХ
Висновок
Список літератури
Введення
Випромінювання і прийом акустичних хвиль у воді складають основну технічну задачу гідроакустики. Акустичне поле являє собою поле механічних збурень, для їх створення або прийому використовують механічні коливальні системи.
Щоб привести в рух випромінює поверхню (діафрагму), необхідно якийсь механічний пристрій; в режимі прийому це ж пристрій перетворює енергію коливань діафрагми в інший вид енергії.
З усіх видів енергії в сучасній техніці найбільшу використання знаходить електрична енергія, яку досить легко виробляти, розподіляти, посилювати, вимірювати і перетворювати. Тому в гідроакустиці, як і взагалі в акустиці, широке поширення отримали електромеханічні (електроакустичні) перетворювачі. Коливальна система ГАП, таким чином, є складною електромеханічної системою, в якій одночасно відбуваються електричні та механічні процеси.
1. Теоретична частина
1.1 Класифікація і основні параметри ГАП
ГАП розрізняють за багатьма ознаками: призначенням, принципом перетворення енергії, структурі механічної коливальної системи та формами використовуються коливань, конструкцій та ін
За призначенням ГАП діляться на випромінювачі, приймачі та оборотні універсальні перетворювачі. Незалежні випромінювачі і приймачі використовуються в антенах підводного зв'язку, гідролокатора, навігаційних приладах з роздільними каналами випромінювання і прийому. Універсальні ГАП застосовуються в аналогічних пристроях при почерговому використанні обох режимів.
По фізичних принципам перетворення енергії ГАП поділяються на п'єзоелектричні, магнітострикційні, електродинамічні, електромагнітні. Всі вони характеризуються оборотним механізмом перетворення. p> За структурою коливальної системи ГАП діляться на групи: стрижневі, циліндричні, пластинчаті, сферичні. p> У стрижневих системах використовуються вільний електромеханічно активний стрижень і стрижень з однією або двома накладками з неактивного (пасивного) матеріалу; в них порушуються поздовжні коливання по осі стержня з певним розподілом амплітуд, причому коливання торців можна вважати поршневими. p> Пластинчасті системи мають форму прямокутної або круглої пластини, скоючої поршневі коливання по товщині, а також форму пластини, опертої по двох протилежних гранях або по колу і скоючої поперечні коливання вигину.
У циліндричних системах , виконуваних у вигляді кілець з активного матеріалу, можуть збуджуватися радіальні коливання нульового порядку (пульсуючі), першого порядку (осцилюючі) і коливання другого порядку з чотирма вузлами по колу (згинні).
По конструкції ГАП поділяються на силові та компенсовані. Конструктивне виконання ГАП визначається головним чином їх статичної механічною міцністю. У силових конструкціях пріемоізлучающая поверхню 1 і активний елемент 2 відчувають одностороннє напруга (стиснення) від гідростатичного тиску, оскільки внутрішній обсяг 3 корпуси 4 заповнений повітрям при нормальному атмосферному тиску; під цим напругою знаходиться і пружна підвіска 5, що розв'язує коливальну систему і корпус. Очевидно, активний елемент силового перетворювача повинен витримувати максимальне заглиблення антени без помітної зміни властивостей. У компенсованих конструкціях внутрішній об'єм 3 заповнений газом або рідиною при тиску, рівному зовнішньому гидростатическому; тут активний елемент схильний рівномірному всебічному стиску, так що змін властивостей (параметрів) активного матеріалу не відбувається. br/>
1.2 Параметри і характеристики ГАП
Основні параметри та характеристики перетворювачів, що визначають вимоги до випромінювачів і приймачів гідроакустичних антен, визначаються з структурної схеми оборотного ГАП (Рис.3). При випромінюванні в блоці 1 електрична енергія від джерела ЕРС частково перетворюється на енергію механічних коливань рухомої системи (блок 2). Ча...
