ДИНАМИЧЕСКАЯ СИРЕНА ДЛЯ ТРЕВОЖНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Предлагаемая полезная модель относится к области технической акустики и может быть использована для подачи сигнала неопределенному кругу лиц, находящихся в пределах зоны ее слышимости при возникновении экстремальных ситуаций природного, техногенного, социального характера.
Известно устройство «Динамическая сирена», содержащее статор восьмиугольной в поперечном сечении формы с расположенным внутри него ротором, вращающимся в трех разнесенных по оси шариковых подшипниках и приводимым во вращение с помощью электродвигателя. В статоре и роторе, образующих модулятор воздуха, выполнено по восемь окон с примыкающими к ним рупорами квадратного сечения. Частота излучаемого сиреной звука составляет около 400 Гц. (1)
Недостатком известного технического решения является его конструктивная и технологическая сложность (масса 1500 кг., громоздкость).
Ближайшим к заявляемому объекту аналогом является динамическая сирена, включающая модулятор в виде коаксиальных статора и полого ротора с окнами, электропривод и примыкающие к окнам статора рупоры. Внешняя боковая поверхность статора четырехгранная, квадратная в сечении. Параллельно оси симметрии статора на каждой его грани выполнены по одной линейной группе окон. Параллельно оси симметрии ротора выполнены линейные группы окон, количество которых в целое число раз больше числа граней статора. (2)
Недостатком технического решения, принятого в качестве ближайшего аналога, является большой вес, высокая ветровая нагрузка, громоздкость устройства, что влечет за собой повышение материалоемкости и высокую себестоимость устройства.
Технический результат, который может быть достигнут при использовании заявляемой полезной модели, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик устройства, повышении технологичности изготовления и надежности работы устройства за счет уменьшения его габаритов, снижения ветровой нагрузки, существенного уменьшения расхода материалов и снижения себестоимости устройства, без снижения акустических параметров сигнализатора.
Для достижения указанного технического результата предлагается динамическая сирена, содержащая модулятор в виде коаксиальных ротора с электроприводом, вращающегося в разнесенных по оси подшипниковых узлах, и статора с цилиндрическими сопрягающимися поверхностями. По внешней цилиндрической поверхности ротора расположены щелевые окна, ширина которых равна расстоянию между ними. В каждой грани статора выполнены щелевые окна, сопряженные с окнами ротора. По внешней поверхности статора к его окнам примыкают рупора согласующие акустические сопротивления окон и озвучиваемой среды.
Вместо восьми линеек круглых окон у ротора прототипа выполнены двенадцать щелевых окон на образующих ротора. Такое решение при сохранении габаритов модулятора и параметров привода позволяет увеличить частоту генерируемого сигнала до 600 Гц. Но, поскольку в таком случае ширина окон и их площади оказываются в полтора раза меньше, чем у прототипа, при прочих равных условиях соответственно снижается максимальная излучаемая мощность.
Для компенсации потерь мощности окна на каждой грани статора выполнены в виде двух щелей, расположенных на расстоянии, равном двойной ширине щелей ротора. При вращении ротора все щели статора открываются и перекрываются синхронно.
К окнам каждой грани статора примыкает общий рупор. Это позволяет удвоить максимальную мощность излучаемого сиреной сигнала и компенсировать ее потерю при уменьшении площадей окон. При этом оптимальные линейные размеры рупоров уменьшаются в полтора раза, что позволяет снизить их вес более чем вдвое.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
На фиг.1 изображен продольный разрез динамической сирены.
На фиг.2 изображен поперечный разрез динамической сирены.
Динамическая сирена состоит из электродвигателя 1, фундамента электродвигателя 2, шарикоподшипников 3, 9, ротора 4, статора 5, рупора 6, окон ротора 7, окон статора 8, основания сирены 10 и воздухоподвода 11. Окна ротора модулятора выполнены в виде двенадцати щелей. Окна статора выполнены в виде пары щелей на каждой его грани.
Устройство работает следующим образом:
В рабочем состоянии сирены внутри ее ротора постоянно поддерживается заданное избыточное давление воздуха. Под действием этого давления воздух вытекает из ротора через щелевые окна сирены. Если электродвигатель ротора подключен к источнику его питания, при его вращении периодически изменяется сечение общей части щелей окон ротора 7 и статора 8. В результате этого на входе рупоров 6 создаются периодические возмущения среды, воспринимаемые на их выходе как звук, который распространяется в окружающем пространстве.
Частота звука определяется как
F=n·N/60 Гц,
где n - количество щелей ротора, N- скорость вращения электродвигателя и, соответственно, ротора об/мин., что при n=12 и N=3000 составляет 600 Гц.
Библиографические данные:
1. Гладышев В.Н. Динамическая сирена. Теория. Эксперимент. Приложение. /отв. Ред. Мельников В.П. - Новосибирск. Изд-во СО РАН. Филиал «Гео», 2000. 124с.
2. Свидетельство на полезную модель RU  44401U1, МПК G08B 3/06,автор: Гладышев В.Н., опубликовано 10.03.2005