(495)510-98-15
Меню
Главная »  Методы обработки материалов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 [ 191 ] 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240

форме образующей концентраторы (рис. 7.24, а) делятся на ступенчатые, конические, экспоненциальные, ампуль-ные (Фурье), катеноидальные.

а) и


/>

-

д N=n/d

Рис. 7.24. Формы концентраторов, используемых для увеличения амплитуды колебаний (а), и зависимость коэффициента усиления К от отношения Did для различных форм (б):

/ - конический: 2 - экспоненциальный; 3 - катеноидальный: 4 - ступенчатый: 5 -* ампульиый {Фурье)

Эффективность трансформации УЗК оценивают с помощью коэффициента усиления амплитуды колебаний К или колебательной ско-

7.18. Коэффициент потерь аа для ряда.материалов

рости (рис. 7.24, б). Длина концентратора должна быть кратна целому числу полуволн распространяющихся в них УЗК, т. е. /р = /Л/2, где п = = 1, 2, 3, ... . Методы расчета концентраторов изложены в [9, 20, 33, 35] и в табл. П.1 приложения.

При выборе материала концентратора необходимо учитывать потери акустической энергии, которые вызывают нагрев концентратора (табл. 7.18).

Максимально допустимые значения амплитуды колебаний выходного торца концентратора 2Amsx (мкм) не

Материал

ап.10-

Алюминий

Сталь

0,015 0,067 0,18 0,2-0,6 1,1



7.19. Усталостная прочность материалов, применяемых для изготовления концентраторов [33]

Материал

-IP 10 *-

МПа

Материал

МПа

Сталь 10

16-22

Сталь 18ХНВА

54-62

Сталь 45

25-34

Сталь ЗОХГСА

48-70

Сталь 50Г

29-36

Сплавы:

Сталь 45Г2

31-40

алюминиевый

11,5

Сталь 20Х

31-38

Д16Т

Сталь 40Х

32-38

магниевый МА5

13,0

Сталь 40ХНМА

50-70

титановый ВТЗ-1

48,0

должны превышать [33] 2Лшах <[ 0,8п 1р для ступенчатого концентратора; 2Лгоах -< 1,5а 1р для катеноидаль-ного концентратора; 2Лшах <М ,8сг 1р для конического концентратора. Здесь п 1р - усталостная прочность материала концентратора (табл. 7.19).

Концентрацию механических напряжений в узлах колебаний ступенчатых концентраторов уменьшают приме-д нением плавных переходов

(галтелей) радиусом г <J <; 0,5 (Dx-Ь2). Упрощенная методика расчета таких концентраторов приведена в работе [46].

. Ампульно - ступенчатый концентратор обеспечивает Рис. 7.25. Ампульно-ступенча- высокое значение коэффи-тый концентратор циента усиления и равно-

мерное распределение напряжений по длине (рис. 7.25). Длины входного цилиндрического, ампульного, а также выходного цилиндрического участков определяются уравнениями:

d = V4; /2 = 4-(1п-)1/2; /3 = -arcctg-/2.

(7.6)-(7.8)

Коэффициент усиления рассматриваемого концентратора равен

К = КгКъ, (7-9)




где Ki и К2 - коэффициенты усиления ступенчатого и ампульного участков соответственно:

Кг = (DM2; К2 = (1 + 4 In Преобразование уравнений (7.6)-(7.9) приводит к выражениям

ах = я/2; а2 = 2 (In DJDS)V2; as = arcctg ck, где a2, <h - относительные длины типа Ik, определяемые по данным рис. 7.26-7.27.

Н

л

15 20

Рис. 7.26. Относительные длины ампульного (вг) и выходного цилиндрического (й3) участков ампульно-сту-пенчатого концентратора и коэффициент усиления ампульного участка К?, в зависимости от отношения входного диаметра к выходному D2/D3

рис. 7.25) производят,

О 2 4 g 8

Рис. 7.27. Зависимость коэффициента усиления ам-пульно-ступенчатого концентратора от отношения его диаметров

Расчет текущих диаметров Dx на расстоянии х от начала ампульного участка (точка А на используя формулу

Dx = D2e

Если колебательная система состоит из п однородных стержней, соединенных последовательно, то входной импеданс системы определяется выражением [63]

хн ( 1лЗ

Ап2Ат)~

AniAn4 + Ап2А



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 [ 191 ] 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.