Рисунок 7.4. Конический концентратор. Расчетная схема волновода – концентратора.
Длина концентратора рассчитывается по формуле [20]:
Lk ≈ λ/2·(0,028·N+0,91), где (28)
λ- длина волны.
λ = Сс/f, где (29)
Сс – скорость звука стали = 5,1 · 105 см/сек,
f = 22 кГц – частота колебаний,
N – коэффициент усилия амплитуды, равный соотношению верхнего и нижнего диаметров, и лежит в пределах 2<N<5. Принимаем N=3.
По формуле (29) находим:
Lk = 5·105/2·22·103·(0,028·3+0,91)=11 см.
Координата узла смещения хо рассчитываем по формуле [20]:
хо=0,5·Lk/N·0,234=0,5·(11/3·0,234)=4,26 см.
Расчет каната
По нормам Госгортехнадзора канаты рассчитывают из условия:
Sразр > R·Smax, где (30)
Sразр – разрывное усилие каната, кН, выбираем по таблице;
Smax – максимальное натяжение каната;
R – коэффициент запаса прочности, R = U.
Smax = Q·q/Uп·ηn,Н, где (31)
Q = 9,8 м/с;
Uн = 1 – кратность полиспаста;
ηn = 0,98.
По формуле (31) определяем:
Smax = 50·9,8/0,98 = 500 Н.
Тогда по формуле (30) получим:
Sразр > 4·500 = 2 кН.