Технология машиностроения

257 Если по обмотке 2 (см. рис. 3.21) будет протекать только переменный ток от ультразвукового генератора 3 , то сердечник будет деформироваться с удвоенной частотой (рис. 3.40, а ). Это происходит по той причине, что изменение размеров сердечника 6 (см. рис. 3.21) не зависит от направления магнитного поля. Чтобы частота колебаний излучателя была равна частоте возбуждающего тока (рис. 3.40, б ), на обмотку подается постоянное напряжение от источника постоянного тока 4 (см. рис. 3.21). Это напряжение называется напряжением поляризации. Преобразователь, работающий на таком принципе, называется поляризованным. Без подмагничивания величина относительной деформации магнитострикционного стержня мала. Амплитуда на торцах магнитострикционных преобразователей практически не превышает 5 мкм. Наличие же поляризации увеличивает амплитуду деформации во много раз (рис. 3.24, б ). К нижнему торцу магнитострикционного сердечника крепится концентратор 5 (см. рис. 3.21), на конце которого устанавливается инструмент 6 . Волноводный концентратор (иногда называют механическим трансформатором) представляет собой отрезок неоднородного (сужающегося) волновода, концентрация энергии в котором происходит в результате уменьшения сечения. Широкое распространение получили резонансные волноводные концентраторы в виде металлических стержней полуволновой длины с сечением, изменяющимся плавно по определенному закону или скачками. Такие концентраторы могут давать усиление по амплитуде в 10-15 раз и позволяют получить амплитуды колебаний до 50-80 мкм. В целом, амплитуда акустических колебаний незначительна и исчисляется микронами, но и этого достаточно для создания высокоэффективных ультразвуковых технологических установок. Схемы волноводных акустических концентраторов представлены на рис. 3.25.