Интенсификация процессов механической обработки использованием энергии ультразвукового поля. Киселев Е.С. - 108 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДУЛЯЦИИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ…
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
111
Амплитудно-модулирован-
ное колебание с синусоидальной
модуляцией представляет собой
сумму трех гармонических коле-
баний с частотами
ω
, (
ω
+
Ω
) и
(
ω
−
Ω
) (рис. 53). Колебание час-
тотой
ω
называется несущим; его
амплитуда равна амплитуде
A
0
исходного колебания. Две другие
частоты называются боковыми,
амплитуда каждого из этих колебаний равна
mA
0
/ 2.
Присутствие в спектре амплитудно-модулированного сигнала гармониче-
ских колебаний с частотой (
ω
−
Ω
) способствует вовлечению в процесс кавита-
ции более крупных пузырьков, чем в случае использования немодулированного
сигнала частотой
ω
.
Учитывая, что отношение
Ω
ω
должно быть не менее 10 %, применение
амплитудно-модулированных колебаний приводит к кавитации пузырьков,
размеры которых незначительно превышают максимальный размер, соответст-
вующий частоте несущих колебаний.
Если в качестве несущих выступают колебания частотой 18,6 кГц, в каче-
стве модулирующего – сигнал с частотой 1 кГц, то меньшая боковая частота
составляет 17,6 кГц, т. е. отличается от частоты несущих колебаний всего на
5 %.
Поскольку амплитудная модуляция связана с постоянным изменением
амплитуды звукового давления и наличием трех гармонических колебаний с
разными частотами, вероятность того, что
min0max0
RR
≤
может быть значительно
уменьшена.
При частотной модуляции модулирующий сигнал вызывает изменения
мгновенных значений частоты, не влияя на амплитуду колебаний. При модуля-
ции синусоидальным сигналом частота колебаний меняется по закону
(
)
τ
ω
ω
ω
Ω
∆
+
=
cos
н
, (117)
где
ω
н
– несущая частота, рад/с; cos (
Ω
τ
) – определяет форму модулирующего
сигнала;
∆ω
– девиация частоты, представляющая собой амплитуду отклонения
частоты
ω
от несущей частоты.
Полоса частот частотно-модулированного колебания зависит от величины
Ω
ω
∆
β
=
, которая называется индексом частотной модуляции. При
β
<< 1 справедливо приближенное соотношение
()
(
)
(
)
[]
τ
τ
Ω
β
τ
cossinsin
0
⋅
+
=
AX
. (118)
Рис. 53. Осциллограмма амплитудно-моду-
лированного сигнала
τ
А
Ω
ω
А
max
А
min

Страницы