СОСТАВНОЙ ВОЛНОВОД ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

при этом, поскольку для механических колебаний, близких к гармоническим, резонансная настройка источника механических колебаний и волновода затруднительна и на практике не реализуется, то большая часть мощности механических колебаний отражается обратно к источнику механических колебаний и бесполезно теряется.
Задача полезной модели - повысить эффективность передачи механических колебаний волноводом от источника - к потребителю механических колебаний, прежде всего - в виде массивной металлоконструкции, преимущественно - к теплообменнику или к водогрейному котлу.
Указанная задача решается тем, что в составном волноводе для передачи механических колебаний, содержащем стержень с двумя торцами, один из которых снабжен резьбой и предназначен для подсоединения к источнику механических колебаний, а также сопряженную с ним пластину, пластина выполнена с двумя разными по размерам торцами, причем меньшим своим торцом пластина соединена с торцом стержня, не предназначенным для подсоединения к источнику механических колебаний, а ширина пластины выполнена монотонно увеличивающейся по направлению от меньшего своего торца к большему.
Кроме того возможно, что для улучшения передачи механических колебаний к трубной доске теплообменника, пластина может быть вьшолнена по толшине составной из трех частей; при этом возможно, что средняя из трех частей пластины может быть выполнена увеличенной по толпщне.
Кроме того возможно, что для улучшения передачи механических колебаний к круглой трубе коллектора водогрейного котла, пластина выполнена равной толщины со стенкой трубы и изогнута по окружности трубы, при этом оси стержня и изогнутой пластины размещены параллельно друг другу; при этом также возможно, что сумма окружной протяженности двух торцов пластины ограничена длиной окружносппн трубы.
Новым здесь является то, что пластина выполнена с двумя разными по размерам торцами, причем меньшим своим торцом пластина соединена с торцом стержня, не предназначенным для подсоединения к источнику механических колебаний, а ширина п.пастины выполнена монотонно увеличивающейся по направлению от меньшего своего торца к большему.
Благодаря такому выполнению составного волновода не происходит скачкообразного изменения волнового сопротивления на пути механических колебаний при переходе их из волновода к массивной металлоконструкции, типа теплообменника или коллектора водогрейного котла. Выполнение пластины составной по толщине из трех частей позволяет упростить ее изготовление и повысить качество приварки волновода к трубной доске теплообменника, а выполнение средней из трех частей пластины увеличенной по толщине позволяет улучшить плавность распределения механических колебательных напряжений по ширине трубной доски и дополнительно уменьшить потери колебательной мощности. Выполнение пластины равной толщины со стенкой трубы и изгибание пластины по окружности трубы позволяет изготовить пластину из заготовки в виде отрезка аналогичной трубы, для передачи колебаний к которой предназначен волновод, а ограничение суммы окружной протяженности двух торцов пластины величиной длины окружности трубы позволяет из одной трубной заготовки изготовить по меньшей мере две пластины одинаковой длины с этой трубной заготовкой.
Анализ уровня техники показал, что неизвестно предлагаемое конструктивное выполнение волновода, которое решает поставленную задачу. Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критериям новизны.
На чертежах фиг. 1 и фиг. 2 показаны примеры конструктивного выполнения составного волновода, согласно описываемой полезной модели. На фиг. 1 - волновод, монтируемый на трубной доске или фланце теплообменного аппарата, на фиг. 2 волновод, закрепляемый на торцевой части коллектора конвективной части водогрейного котла.
На фиг. 1 изображено: составной волновод 1 для передачи механических колебаний, содержащий стержень 2 с двумя торцами 3 и 4, один из которых 3 снабжен резьбой 5 и предназначен для подсоединения к источнику механических колебаний 6, а также сопряженную с ним пластину 7, с двумя разными по размерам торцами 8 и 9, причем меньшим своим торцом 8 пластина 7 соединена с торцом 4 стержня 2, не предназначенным для подсоединения к источнику механических колебаний 6, а ширина пластины 7 выполнена монотонно увеличивающейся по направлению от меньшего своего торца 8 к большему - 9. При этом для улучшения передачи механических колебаний к трубной доске 10 теплообменника пластина 7 выполнена по
толщине составной из трех частей 11, 12, 13, причем средняя 12 из трех частей 11, 12, 13 пластины 7 выполнена увеличенной по толщине по сравнению с остальными двумя -11,13.
На фиг. 2 показан составной волновод 1, предназначенный преимущественно для передачи механических колебаний к круглой трубе 14 коллектора водогрейного котла, отличающийся тем, что пластина 7 выполнена равной толщины со стенкой трубы и изогнута по окружности трубы 14, при этом оси стержня 2 и изогнутой пластины 7 размещены параллельно друг другу, а сумма окружной протяженности двух торцов 8 и 9 пластины 7 ограничена длиной окружности трубы 14.
Работу устройства опишем на примере его конструктивного варианта, изображенного на фиг. 1 Составной волновод 1 монтируется на трубной доске 10 теплообменника при помощи сварки. Через резьбу 5 на торце 3 стержня 2 к волноводу
1крепят источник механических колебаний - электроакустический преобразователь 6, соединенный, в свою очередь с генератором электрических колебаний ультразвуковой частоты, не показанным на фиг. 1. При подключении генератора к электрической  электроакустический преобразователь 6 возбуждает механические колебания в стержне
2волновода 1. По мере продвижения вдоль волновода 1 от меньшего торца 8 пластины 7 к большему торцу 9 уменьшается амплитуда колебательного смещения и возрастает амплитуда колебательного усилия. Трубная доска 10 обладает существенно большей жесткостью, по сравнению со стержневой частью 2 волновода 1. По этой причине уменьшенная амплитуда колебательного смещения в торце 9 волновода 1, примыкающем к трубной доске 10, обеспечивает лзчшее согласование волновода 1 с трубной доской 10 и меньшее отражение колебательной мощности обратно в волновод 1, чем при непосредственном сопряжении стержня 2 с трубной доской 10. Этим достигается повышение эффективности передачи механических колебаний составным волноводом 1 к потребителю - трубной доске 10.
Как видно из описания, при реализации предложенного устройства - составного волновода для передачи механических колебаний - использованы конструктивнотехнологические решения, в отдельности широко применяемые в технике. Поэтому мы можем утверждать о соответствии предложенного устройства критерию промышленной применимости.
Источники информации:
1 - Авт. свид. СССР № 121606, МКИ В06В 1/08, опубл. 1959 г. 2 - И.И.Теумин. Ультразвуковые колебательные системы. М..,1959 г. 3 - Авт. свид. СССР № 467768, МКИ В06В 1/08, опубл. 1975 г.