Габаритный расчет пакета и металлические материалы для пакетов магнитострикционных преобразователей (стр. 2 из 2)
А1 – конструктивная постоянная,
. (10)Конструктивная постоянная А2 связана с колебаниями ярма и определяется выражением
. (11)Для оптимизации размеров магнитопровода разработана специальная номограмма, которая приводится в НТД и в некоторых книгах. Нетрудно разработать соответствующую программу на ЭВМ. На практике эта задача решается редко т.к. размеры пластин стандартизованы. Обычно конструктор проводит оценочный расчет для выбора ближайшей нормализованной пластины.
Оценка предельных параметров. При работе МСП в его сечениях действуют определенные механические напряжения. Наибольшие величины механических напряжений имеют место в узловом сечении сердечника (ξ=0)
, (12)где ξ0 – амплитуда смещений в тучности смещений при f = f0.
Если эти напряжения превысят предел усталости металла, то пакет разрушится или появятся микротрещины. Это ограничивает предельную акустическую мощность отдаваемую в нагрузку
, (13)где S – магнитострикция насыщения;
σS – предел усталости металла;
Sc – площадь сечения сердечника.
Из большого разнообразия магнитострикционных материалов наибольшее применение нашли перемендюры (сплав Fe с Co и V) К65, К49Ф2, никель Н1 и альфер Ю-14. Наибольшим коэффициентом магнитострикции обладает сплав К65 (δs=90*10-6) и К49Ф2 (δs=70*10-6). Пермендюры имеют достаточно высокую точку Кюри ~350°С, что позволяет эксплуатировать их при повышенных температурах. К недостаткам перемендюров относят необходимость мощного подмагничивания, сравнительно низкую коррозионную стойкость, трудность создания изоляционного покрытия.
Никель по своим магнитострикционным свойствам уступает пермендюрам, но зато он обладает высокой коррозионной стойкостью. При отжиге пластин из Ni на воздухе, создается прочная окисная пленка. Важным достоинством Ni является его хорошая паяемость с серебром и сталями.
При использовании железо-аллюминиевых сплавов (альфер Ю14), несмотря на их неплохие магнитострикционные характеристики, серьезные затруднения вызывает их плохая паяемость со сталями.
Общие недостатки:
1. Относительная дефицитность.
2. Малое удельное электрическое сопротивление – невозможность работы на больших частотах.
3. Очень критичны к механическим деформациям.
Достоинства: увеличивают технологичность, хорошо обрабатываются резанием и давлением.
ЛИТЕРАТУРА
| 1.Орлов П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. Кн.1. /Под ред. П.Н.Учаева. — 3-е изд. испр. — М.: Машиностроение |
| 2.Конструирование приборов: В 2-х кн. /Под ред. В.Краузе; Пер. с нем. В.Н.Пальянова; Под ред. О.Ф.Тищенко. —Кн.1. М.: Машиностроение |
| 3. Конструирование приборов: В 2-х кн. /Под ред. В.Краузе; Пер. с нем. В.Н.Пальянова; Под ред. О.Ф.Тищенко. — Кн.2. М.: Машиностроение |