RU2021857C1

RU2021857C1 - Device to generate acoustic oscillations

Info

Publication number: RU2021857C1
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Апанасенко; Ю.Л. Зеликман
Original assignee: Сибирский государственный проектный и научно-исследовательский институт цветной металлургии
Priority date: 1990-05-23
Filing date: 1990-05-23
Publication date: 1994-10-30

Abstract

FIELD: mass-exchange processes. SUBSTANCE: device has balls fixed on flexible walls, and ball drives. The balls are of several parts. The device generates acoustic oscillations at the expense of ball impact to each other resulting in oscillations of flexible walls and ball parts. EFFECT: widening frequency band at the expense of additional emitters. 2 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к аппаратам для получения акустических колебаний механическими способами и может найти применение для интенсификации массообменных процессов в металлургической, химической и других отраслях промышленности. The invention relates to apparatus for producing acoustic vibrations by mechanical means and can find application for the intensification of mass transfer processes in the metallurgical, chemical and other industries.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для получения акустических колебаний принудительным соударением шаров с отбойной стенкой, которая является излучателем акустических колебаний. Шары загружаются во вращающийся ротор и выбрасываются из него через отверстие в боковой стенке ротора на отбойную стенку-излучатель. The closest in technical essence and the achieved result is a device for producing acoustic vibrations by forced collision of balls with a baffle wall, which is an emitter of acoustic vibrations. Balls are loaded into a rotating rotor and thrown out of it through an opening in the side wall of the rotor onto a baffle-emitter wall.

Недостатком этого устройства является то, что беспорядочные удары шаров по отбойной стенке позволяют максимально получать частоту колебаний при работе устройства несколько тысяч герц, т. е. оно не является источником ультразвуковых колебаний. The disadvantage of this device is that random blows of balls on the baffle wall allow to obtain the maximum oscillation frequency during operation of the device several thousand hertz, i.e., it is not a source of ultrasonic vibrations.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона устройства. The purpose of the invention is the expansion of the frequency range of the device.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для получения акустических колебаний, содержащее шары, привод шаров и излучатель акустических колебаний в виде упругой стенки, снабжено дополнительной упругой стенкой, шары закреплены на упругих стенках, установленных с возможностью относительного перемещения. Шары выполнены составными - из шаровых сегментов и внутреннего сферического ядра, разделенных акустически мягкой средой. This goal is achieved in that the device for generating acoustic vibrations, containing balls, a ball drive and an acoustic oscillator in the form of an elastic wall, is provided with an additional elastic wall, the balls are mounted on elastic walls mounted with relative movement. The balls are made integral - from spherical segments and the inner spherical core, separated by an acoustically soft medium.

На фиг. 1 представлено схематическое изображение устройства; на фиг. 2 - шар, разрез. In FIG. 1 is a schematic illustration of a device; in FIG. 2 - ball, cut.

Устройство для получения акустических колебаний содержит направляющие 1, шары 2 и 3, упругие стенки 4 и 5 и привод шаров 6. Шары состоят из шаровых сегментов 7 и 8 и сферического ядра 9, которые соединены между собой акустически мягкими материалами (медь, припой и др.) 10. A device for producing acoustic vibrations contains guides 1, balls 2 and 3, elastic walls 4 and 5, and a ball drive 6. The balls consist of ball segments 7 and 8 and a spherical core 9, which are interconnected by acoustically soft materials (copper, solder, etc. .) 10.

Устройство работает следующим образом. Направляющие 1, ограниченные упругой стенкой 4 с закрепленным в ней жестко шаром 2, помещают в рабочую среду. При работе привода шаров 6 упругая стенка 5 с шаром 3 перемещаются по направляющим и шары 2 и 3 сталкиваются. В результате соударения шары колеблются на собственной частоте шаровых сегментов, из которых они составлены, и акустическая энергия передается в рабочую среду. The device operates as follows. The guides 1, bounded by an elastic wall 4 with a fixed ball 2 in it, are placed in the working medium. During operation of the ball drive 6, the elastic wall 5 with the ball 3 moves along the guides and the balls 2 and 3 collide. As a result of the collision, the balls oscillate at the natural frequency of the spherical segments of which they are composed, and acoustic energy is transferred to the working medium.

Устройство для получения акустических колебаний при колебании шаров, составленных из сегментов, которые вводятся в режим собственных колебаний, позволяет получать постоянный спектр акустических колебаний от нескольких тысяч герц до 3000 кГц.(см.таблицу)
Кроме того, предложенное устройство не требует высокочастотного источника энергии, безопасно при работе, отличается простотой конструкции и заменяет дефицитные пьезо- и магнитострикционные элементы, используемые в устройствах для получения ультразвуковых колебаний.A device for generating acoustic vibrations during the oscillation of balls composed of segments that are introduced into the natural vibration mode allows a constant spectrum of acoustic vibrations from several thousand hertz to 3000 kHz to be obtained. (See table)
In addition, the proposed device does not require a high-frequency energy source, it is safe to use, it is simple in design and replaces the scarce piezoelectric and magnetostrictive elements used in devices for obtaining ultrasonic vibrations.

Claims

1. DEVICE FOR PRODUCING ACOUSTIC OSCILLATIONS, comprising balls, a ball drive, and an acoustic oscillator in the form of an elastic wall, characterized in that, in order to expand the frequency range, it is provided with an additional elastic wall, and the balls are mounted on elastic walls mounted with the possibility of relative displacement.

2. The device according to p. 1, characterized in that the balls are made up of composite spherical segments and the inner spherical core, separated by an acoustically soft medium.