СИГНАЛЬНАЯ СИРЕНА

СИГНАЛЬНАЯ СИРЕНА
Предлагаемая сирена предназначена для целей сигнализации, в частности,для подачи тревожных звуковых сигналов неопределенному кругу лиц,находящихся в зоне ее действия.
Сирены различных конструкций достаточно хорошо известны,например, 1-5.Все они представляют собой объем,в который под давлением поступает постоянный поток рабочего тела (воздуха или пара) и выходит из этого объема через окна изменяющегося во времени сечения,создавая звуковые возмущения в окружающем пространстве.Наибольщее распространение получили сирены,в которых изменение площади окна происходит в результате периодического взаимного перекрытия окон той или иной формы,расположенных по совпадающим по положению окружностям статора и вращающегося с определенной скоростью ротора.Число окон на статоре и роторе обычно выбирается одинаковым.При равномерном размещении окон по окружности ротора,характерном для сигнальных сирен,частота излучаемого звука определяется числом этих окон и скоростью вращения ротора.Для увеличения эффективности излучения сигнала к каждому окну статора обычно присоединяют рупор,согласующий низкое выходное сопротивление малого по сравнению с длиной волны излучаемого звука окна и волновое сопротивление среды.
Из известных сирен наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является сирена,описанная в П и 5,выбранная в качестве прототипа.Она представляет собой устройство, состоящее из коаксиально расположенных цилиндрических статора и ротора.Ротор приводится во вращение электродвигателем.В роторе и статоре равномерно размещены по одной окружности по 8 круглых окон.Во внутреннюю полость ротора под давлением подается воздух.При вращении ротора на выходе окон статора за счет периодической модуляции потока вытекающего воздуха создаются возмущения, которые через присоединенные к каждому окну статора рупора (8 рупоров) поступают в окружающее пространство,формируя звуковое поле, При такой конструкции сирены частота излучаемого звука,число окон и скорость вращения ротора однозначно связаны.Поэтому при необходимости повысить частоту излучаемого звука при постоянной скорости ротора или уменьшить скорость вращения ротора при заданной частоте сигнала необходимо увеличивать число окон и,соответственно.
G 08 ВЗ/06
рупоров.ОДНОГО из наиболее трудоемких и громоздких элементов конструкции,которых и без того достаточно много (в рассматриваемом прототипе 8 рупоров).
Предлагаемая конструкция при прочих равных условиях позволяет.по сравнению с прототипом.уменьшить число рупоров и габариты сирены в целом.повысить ее надежность.Эффект достигается за счет изменения числа и расположения окон в статоре и роторе сирены. В отличие от однорядного расположения равного числа окон по окружности статора и ротора в прототипе.предлагается:
1.при равномерном размещении окон по окружности ротора окна на статоре размещать группами;
2.рупора подсоединять не к каждому окну статора.а к группам;
З.для увеличения эффективности использования рупоров и увеличения интенсивности звука в них размещать окна на статоре и роторе не по одной окружности.а по нескольким.разнесенным по оси вращения ротора.
На фиг. 1 показана схема предлагаемой сирены в сечениях двух проекций.Сирена состоит из цилиндрического статора 1 и коаксиально расположенного внутри него ротора 2.Окна ротора 3 выполнены в три (в данном примере) ряда.разнесенных по оси ротора.В каждом из рядов окна расположены равномерно.Окна в статоре 4 размещены группами.в данном примере - по три окна по окружности статора и по три по его оси.Ротор установлен в подщипниках 5 и 6 и механически соединен с валом электродвигателя 7.К окнам статора присоединяются четыре (в данном примере) рупора 8.а рабочее тело (воздух) поступает в полость ротора через патрубок 9.
При подключении двигателя под напряжение он вращает ротор со скоростью N об/мин..в результате чего окна статора и ротора при совпадении их положения периодически открываются.Площадь просвета окон периодически изменяется от нуля до максимального значения, равного площади окна.Воздух.подаваемый в полость ротора по давлением.выходит через изменяющееся сечение.причем изменение его объемного расхода повторяет изменение просвета окон.В результате этого на входе рупора создается периодически изменяющееся давление.т.е. звуковая волна.поступающая из рупора в окружающее пространство.Если в роторе имеется п окон.то основная частота звука определяется как
п  N f . Гц
общей площадью,a также рабочим давлением воздуха определяются энергетические характеристики сирены и,в частности.интенсивность звука на входах рупоров и,следовательно,в озвучиваемом сиреной пространстве.
Такая конструкция сирены позволяет сократить число рупоров с 24 (в данном примере).которые были бы необходимы для сирены, совпадающей по своей конструкции с прототипом.до 4 и при той же частоте сигнала снизить скорость вращения ротора в три раза.что увеличивает надежность работы сирены.
1.Римский-Корсаков А.В. Электроакустика.М..Связь. 1973.272 с. (Прототип).
2.Jones R. Clark. А Fifty Horsepower Siren // JASA. 18.371.1946.
З.Хоробенко И.Г. Ультразвук в мащиностроении. М.. Машиностроение.1966.190 с.
4.3.N.Cole.R.G.Powell.H.L.Ostreicher and H.E.von Gierke. Acoustic Siren for Generating Wide-Band Noise // 3ASA.35. 173.1963.
5.Гладышев В.H..Римский-Корсаков A.В. Мощная динамическая сирена звукового диапазона // Докл. 6-й Всес. акуст. конф.. серия Г.М..1968 (Прототип).
ЛИТЕРАТУРА