Прогнозирование параметров низкочастотного гидроакустического излучателя тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.13, кандидат технических наук Квашнин, Александр Иванович

• Квашнин, Александр Иванович
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Квашнин, Александр Иванович

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

1. НИЗКОЧАСТОТНЫЕ ВИБРАЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ

АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ В ЖИДКОСТИ

1.1. Сущность вибрационных методов геофизических

исследований на акваториях

1.2. Сравнительный анализ основных типов гидроакустических излучателей

1.3. Особенности расчета гидравлических

колебательных систем

1.4. Принцип работы низкочастотных излучателей в широкополосном режиме

1.5. Выводы по первой главе

2. ДИНАМИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО

ГИДРОАКУСТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧАТЕЛЯ

2 Л. Прогнозирование акустической нагрузки

2.2. Математическая модель излучателя с электрогидравлическим приводом

2.3. Оценка чувствительности частотных характеристик излучателей

2.4. Прогнозирование параметров излучателя на начальном этапе проектирования

2.5. Определение предельных характеристик силовой гидросистемы излучателя

2.6. Прогнозирование параметров излучателя в широком диапазоне низких частот

2.7. Выводы по второй главе

-33. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Методика проведения экспериментальных исследований

3.1.1. Объект, цели и задачи проведения эксперимента

3.1.2. Условия проведения эксперимента

3.1.3. Анализ погрешностей измерений

3.2. Технические средства обеспечения эксперимента

3.2.2. Описание системы управления

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МОДЕЛИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ГИДРОАКУСТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧАТЕЛЯ

4.1. Исследование динамических свойств однокаскадного электрогидравлического усилителя

4.1.1. Экспериментальное исследование параметров электромеханического преобразователя

4.1.2. Прогнозирование параметров гидроусилителя

4.2. Исследование силовой гидравлической

системы излучателя

4.3. Сравнение результатов теоретического и экспериментального исследований модели излучателя

4.4. Методика расчета гидравлического гидроакустического излучателя

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Прогнозирование параметров низкочастотного гидроакустического излучателя»

ВВЕДЕНИЕ

В связи с постоянным сокращением некоторых источников минерального сырья на суше, в первую очередь нефти и газа, перспективы пополнения минеральных ресурсов в ближайшем будущем ученые и экономисты связывают с интенсивным освоением континентального шельфа морей и океанов, включением его богатств в производительные силы общества. Российская Федерация, обладающая обширными шельфовыми зонами, ведет их планомерное исследование и освоение.

Одной из важных проблем в области естественных и технических наук, на решение которой необходимо сосредоточить усилия, является комплексное исследование строения и эволюции земной коры и мирового океана, повышение эффективности и качества подготовки к освоению разведанных запасов полезных ископаемых, ускорение внедрения прогрессивных методов поисков и разведки полезных ископаемых, более широкое использование геофизических методов исследований. При этом необходимо обеспечить техническое переоснащение геологоразведочной службы, создание и внедрение специализированных, высокомеханизированных и автоматизированных средств поиска и разведки полезных ископаемых, в том числе для получения и промышленного освоения природных ресурсов на континентальном шельфе и в мировом океане.

Промышленным разработкам залежей полезных ископаемых всегда предшествует геологическая и геофизическая разведка, причем последняя в морских условиях наиболее эффективна, так как непосредственный отбор пород, подстилающих дно, часто трудоемок, а иногда вообще неосуществим и поэтому предпочтительно применение акустических методов зондирования.

Для морской сейсморазведки, проводимой с целью решения различных задач в существенно различающихся сейсмологических условиях, пока нельзя выделить окончательно разработанного

универсального источника возбуждения акустических колебаний. Однако увеличение уровня принимаемого сигнала и получение информации с возможно больших глубин требует применения излучающих агрегатов большей мощности и с пониженной границей рабочего частотного диапазона.

Требования к габаритам, массе, регулированию параметров, возможности механизации и автоматизации, определяют поиск приводов для гидроакустических излучателей технически и экономически более выгодных по сравнению с используемыми в настоящее время.

Несмотря на важность использования таких источников в геофизической разведке и актуальность совершенствования их конструкций, методы расчета гидроакустических излучателей, предназначенных для работы в низкочастотном диапазоне излучения акустических сигналов, обоснованы в настоящее время недостаточно. Низкочастотные и инфразвуковые источники требуют сравнительного анализа, разработки и совершенствования их математических моделей, проверки возможности изменять в широком диапазоне амплитуду и частоту колебаний исполнительного органа.

-61. НИЗКОЧАСТОТНЫЕ ВИБРАЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ В ЖИДКОСТИ

1.1. Сущность вибрационных методов геофизических исследований на акваториях

Успешное зондирование морского дна акустическими методами возможно в первую очередь вследствие относительно хорошей прозрачности вод океана для звука. Использование акустических волн различной частоты позволяет определить особенности толщи донных отложений на разной глубине под поверхностью дна. Изучение строения земной коры на больших глубинах возможно только при использовании низкочастотных волн звукового диапазона, а также тому обстоятельству, что звук в разнородных средах распространяется с разной скоростью. Звуковые волны ведут себя подобно световым, подчиняясь законам преломления при прохождении сред с различной оптической плотностью. Общий диапазон частот для наблюдений при этом составляет 1-1000 Герц. Коэффициент затухания Р сигнала определяется зависимостью (91):

/?=0,036/3/2,

где / - частота в кГц, то есть, чем ниже частота, тем меньше затухание излучаемого сигнала. Например, чтобы звук ослаб из-за поглощения в десять раз на частоте 100 Гц, ему надо пройти в морской воде расстояние около 10000 км (91). Поэтому, благодаря очень малому затуханию на низких частотах и повышению мощности излучаемого сигнала, реально возможно увеличение глубины зондирования донных пород, применяя излучатели звуковых и инфразвуковых волн.

Первые исследовательские работы по вибрационной геофизической и поисковой разведке на кошинентальном шельфе и на акваториях в нашей стране и за рубежом начинались с использования в качестве источника

акустической энергии взрывов конденсированных взрывчатых веществ (ВВ) (5, 72,64). В результате короткого и мощного подводного взрыва, возникали первичная и вторичная ударные волны давления, связанные с пульсациями газового пузыря в жидкости и способные распространяться на большие расстояния. При этом, чем больше заряд ВВ, тем значительнее доля низкочастотной составляющей сигнала в спектре возникшей ударной волны, и тем дальше волны распространяются, затухая по акустическому закону. Коэффициент полезного действия взрыва конденсированных ВВ составляет 53%, а полный акустический к.п.д. - 24% (5). Были разработаны методы определения параметров взрыва, таких, например, как интеграл давления по времени, полная энергия взрыва, состав амплитудного и частотного спектров ударной волны, а также приемы обработки полученных практических результатов. Однако, при использовании взрывного метода, возникали трудности, связанные с неуправляемостью параметрами взрыва, наличием сильных помех в зарегистрированном сигнале и выделением из него полезного сигнала. Этот метод имеет высокую стоимость, малопроизводителен, опасен для исследователей, наносит вред ихтиофауне. Поэтому в настоящее время от взрывных методов создания акустических сигналов в жидкости геофизики отказались и перешли к невзрывным методам возбуждения сейсмических волн.

Николаев А.В., анализируя развитие идей Гамбургцева Г.А. в геофизике (80), отмечает, что экспериментальная сейсмология вступила в фазу использования для глубинных зондирований управляемых сейсмических источников, способных посылать в среду строго дозированные, пространственно и частотно организованные порции энергии, отличающиеся от взрывных источников возможностью производить многократные действия для накапливания регистрируемых сигналов с целью получить высокий динамический диапазон при больших удалениях источников.

Среди методов невзрывного возбуждения акустических волн Лугинец А.И.

(61) отмечает вибрационный, как отличающийся новизной и перспективностью, однако связывает его в основном с развитием сухопутных вибрационных установок.

Балашканд М.И. в работе (5) выделяет в современном комплексе поисково-разведочных морских геофизических исследований такие вибрационные методы, как глубинное сейсмическое зондирование и метод преломленных волн с использованием диапазона частот от 3 до 15 Гц, что связано с их меньшим затуханием при прохождении через геологические срезы. На частотах 20-1000 Гц работы ведут методом отраженных волн с изучением глубины разреза в несколько километров. Этот же метод применим для детального исследования верхней части разреза в диапазоне частоты выше 1000 Гц (53,71,74,81, 85).

Сущность вибрационных методов в морской невзрывной геофизике состоит в следующем. Вибрационный излучатель гидроакустических колебаний, работающий в определенном режиме, устанавливается непосредственно на суд не, ведущем геофизические исследования, в подвод ной его части, или буксирующие на тросе в специальном снаряде (рис. 1.1). Возбуждаемые излучателем звуковые волны, распространяясь в воде, достигают морского дна, частично отражаются от него, а частично проникают вглубь залегающих под д ном пород уже гак сейсмические волны продольной и сдвиговой (поперечной) деформации (91). Известно, что эти волны ведут себя подобно световым и, проникая в среды, в которых скорость звука изменяется в соответствии с физико-механическими свойствами пластов, искривляют свой путь или отражаются к границе раздела "порода - вода", а затем излучаются к свободной поверхности жидкости. В результате многократного преломления, отражения и поглощения средой, "вернувшиеся" волны оказываются сильно ослабленными по сравнению с исходными, созданными излучателем. Вблизи раздела "воздух - вода" отраженные волны принимаются специальными гидроакустическими приборами, группируемыми в антенну по несколько штук для повышения чувствительности.

Рис.1.1. Геофизические исследования на акватории с использованием гидроакустических излучателей.

Принципиалъно важным в определении направления и глубины отражения принимаемых гидроакустических волн будет формирование приемников в одну достаточной протяженности по створу измерений "косу", позволяющую определять групповую скорость акустического сигнала. "Коса" буксируется за судном, ведущим исследования, но на достаточном удалении от излучателя в направлении перпендикулярном излучаемому сигналу. Принятые сигналы обрабатываются геофизическими методами с целью выделения составляющей, несущей полезную информацию.

Качественный скачок в развитии вибрационных методов геофизической разведки произошел в результате разработки и внедрения сначала сухопутного, а затем морского комплекса "Вибросейс", основанного на частотных методах.

Источник акустических сигналов в жидкости с управляемыми параметрами колебаний излучающей поверхности создает цут (свил) непрерывных колебаний (волн) квазисинусоидальной формы с линейно изменяющейся частотой (61, 64, 85) (Рис. 1.2). Глубина погружения и длительность свипа выбираются исходя из диапазона частот, в котором ведут наблюдения. Регистрация сигналов начинается с момента включения в работу излучателя и продолжается до получения самых поздних, отраженных сигналов исследуемого разреза морского дна. Полученная сейсмограмма подвергается математической обработке, заключающейся в нахождении автокорреляционной функции исходного сигнала.

Автокорреляционная функция является параметром, определяющим эффективность укорочения сигнала при корреляционной обработке на специальном приборе-корреляторе, роль которого сводится к вычислению и записи на запоминающее устройство этой функции в виде переменного напряжения между свипом и принятым отраженным сигналом при многократном накапливании и позволяющей получить сейсмическую запись высокого качества.

источник акустических \

Рис. 1.2. Блок-схема виброакустического метода геофизических исследований.

Как отмечено в работе (64), успех метода обусловлен корреляционными характеристиками излучаемого сигнала, то есть качественным выделением сигнала на фоне помех. Авторы обзора (51) приводят отношение "сигнал -помеха"

где Ас - величина сигнала, А„ - величина помехи, и - скорость судна, 1рег -время регистрации, 1св - длительность свила, п - количество каналов, с1 -расстояние между каналами, выделяя зависимость отношения "сигнал/помеха" от продолжительности свипа. Этим можно объяснить ограничение свип-сигнала в морских условиях до 10 с по сравнению с длительностью такого же сигнала на суше 100-120 с. Указывается также на относительно высокую информативность метода "Вибросейс".

Показательно, что морская система "Вибросейс", выпускаемая фирмой "Делта" (64), имеет излучающие блоки гидравлического типа. Сигнал-свил хранится в памяти бортового компьютера и непрерывно, в течение времени, определяемого скоростью судна и интервалами между станциями, в процессе работы подается к каскаду управления сервоклапаном, представляющим собой часть электрогидравлического привода излучателя. Анализ системы "Вибросейс" для морских исследований и ее технических характеристик показывает, что по мере развития морских методов вибрационной геофизической разведки возрастает интерес к излучателям, использующим для создания колебаний излучающей поверхности электрогидравлические агрегаты, которые в комплексе с электронной системой задания и обработки сигналов позволят существенно повысить качество геофизической и сейсмической разведок на акваториях и на шельфе.

1.2. Сравнительный анализ основных типов гидроакустических излучателей

Основными узлами гидроагрегатов для создания акустических сигналов в жидкости, определяющими функциональные возможности и качество преобразования подводимой энергии, являются возбудитель колебаний и излучающая система. Поэтому общая эффективность таких гидроагрегатов может быть оценена эффективностью работы преобразователя энергии и эффективностью излучения. Устройства излучения в прикладной гидроакустике принято называть гидроакустическими антеннами (87). Основной узел которых -гидроакустический преобразователь (ГАП). Рассмотрим ГАП необратимого тала.

Анализ основных типов ГАП проведем, используя классификацию излучателей, принятую в работу (2), согласно которой все излучатели разбиты на три группы: импульсного, непрерывно-импульсного и непрерывного действия.

Импульсные источники, к которым следует отнести, в первую очередь электроразрядные, компрессионные и взрывные, создают полезный акустический сигналов результате пульсаций газового пузыря, образующегося при выхлопе в жидкость сжатого газа, подрыве небольшого количества ВВ или газовой смеси в специальной камере, а также в результате газового разряда в жидкости. Они удобны тем, что дают возможность получения широкополосного сигнала на частотах 20-1000 Гц, а диапазон излучаемых частот расширяется с уменьшением импульса разряда или взрыва. Электроискровые установки и компрессионные излучатели просты конструктивно, дешевы, стабильны в работе, но маломощны. Большей мощностью обладают взрывные устройства, в которых используется энергия взрыва конденсированных ВВ, жидких или

газовых горючих смесей, например, водородно-кислородных. Объем взрывных камер составляет 0,003-1,0 м3 (73, 74), что также ограничивает мощность импульса и обедняет спектральный состав излучаемого сигнала.

Вторую группу составляют излучатели непрерыно-импульсного действия. Это электроакустические источники звуковых волн. Наибольшее применение среди которых нашли пьезоэлектрические и магнитострикционные.

Пьезоэлектрические ГАП работают на основе пьезоэффекта естественных и искусственных пьезокристаллов: кварца, турмалина, титаната бария, сегнетовой соли, фосфата аммония, сульфата лития и др.(33,121). Под действием поляризации пьезокерамика деформируется , в элементах возникают напряжения растяжения и сжатия, которые излучаются в среду. При этом пьезоэлементам можно придавать различную форму, формировать из них многоэлементную систему с многоканальным излучающим трактом и максимальной характеристикой направленности. Пьезоэлектрические излучатели, используемые на низких частотах, получают в настоящее время все большее распространение. Они могут работать на глубинах до 3000-4000 м, имеют относительно простое устройство, большое отношение "мощность/масса", например, 30 Вт/0,44 кг, высокий к.п.д., составляющий 30% - 50% на частотах 2000-3000 Гц и ниже (121). Внутренняя полость излучателя обычно заполнена маслом или водой под давлением, равным наружному, для обеспечения компенсации гидростатического давления.

Однако предел прочности на растяжение керамических элементов составляет ор — 0,2-10"8 Па, то есть они не выдерживают значительных

линейных деформаций. Поэтому на низких частотах, сохраняя неизменной амплитуду колебательной скорости из условий прочности пьезокерамики, необходимо увеличивать площадь излучающей поверхности для поддержания мощности излучателя на постоянном уровне, что неизбежно

приведет к увеличению маесы и габаритов Г АН, силы гидростатического давления, воспринимаемой излучающей поверхностью.

Увеличение площади излучаемой поверхности также связано с эффективностью работы пьезоизлучателей на резонансных частотах, которые зависят от импеданса внутреннего объема, а низкочастотный резонанс может быть получен только при больших размерах излучающей поверхности. В магнитострикционных Г АН используется магнитострикционный эффект - возникновение усилий в магнитопроводе при изменении магнитного поля. Материалом магнитопровода служат: никель, железо-кобальтовые сплавы и сплавы никоси, алфер, ферриты. Конструктивно магнитострикционные излучатели выполняются в виде стержня и в виде кольца. Они работают при малых относительных деформациях активных элементов, что обусловлено механическими свойствами применяемого материала. Максимальные деформации, наблюдаются в области механического резонанса, что приводит на данной частоте резонанса к резкому увеличению мощности излучения и добротности системы.

Магнитострикционные преобразователи по сравнению с пьезоэлектрическими имеют более высокую прочность (сг = 36 10" Па для никеля), низкие напряжения возбуждения.

Конструкции ГАП такого типа для излучателя звукового сигнала в полосе частот сложны и трудно осуществимы, особенно, если требуются агрегаты большой мощности. По этой же причине затруднена реализация режимов работы излучателя с частотной модуляцией. Поэтому пьезоэлектрические и магнитострикционные излучатели пока не нашли практического применения для решения задач вибрационной геофизической разведки и вибрационного просвечивания Земли, хотя повсеместно используются в навигационной технике и для акустических исследований океана.

Большую группу составляют излучатели непрерывного действия, к которым относятся механические, электрические и гидравлические ГАП.

Обращение к механическим ГАП обусловлено тем, что они имеют высокую эффективность в области низких звуковых частот. Но вместе с этим механическим преобразователям свойственна неуравновешенность инерционных сил деталей, совершающих вращательное и возвратно-поступательное движения. Эти силы необходимо компенсировать с целью предупреждения быстрого износа подшипниковых узлов и трущихся деталей (28), что приведет к усложнению конструкции, увеличению ее массово-габаритных параметров. Принятие мер конструктивного характера требуется также для предупреждения искажений предписанной формы колебаний излучающего элемента. Искажения обусловлены особенностью кинематики механических приводов.

В литературе имеются сведения об использовании кулачкового привода для генерации низкочастотных широкополосных гидроакустических импульсов (2).

Известны также инерционные преобразователи , в которых механическая энергия от асинхронных двигателей вначале передается эксцентрику или дебалансу, а затем излучающему элементу. Номинальная частота таких преобразователей составляет 2800 кол/мин и определяется параметрами приводных асинхронных двигателей. Следовательно, график изменения акустической мощности от частоты инерционных излучателей будет всегда иметь ярко выраженный резонансный характер и они используются эффективно на фиксированной частоте. На инфранизких частотах падает эффективность действия эксцентрика или дебаланса, имеющего определенный кинетический момент и уменьшается сила сопротивления , которую может преодолеть излучатель, а значит и мощность излучения. С уменьшением частота падает амплитуда колебаний излучающего элемента, так как она прямо пропорциональная массе эксцентрика или дебаланса и радиусу приложения его центра масс и обратно пропорциональна массе излучающего элемента и "присоединенной" массе жидкости. Первые три параметра определяются конструкцией

преобразователя и не зависят от частоты. "Присоединенная" масса жидкости увеличивается с понижением частоты , что и приводит к падению амплитуды колебаний излучающего элемента. Механические ГАП могут быть использованы в качестве низкочастотных источников звуковых сигналов малой мощности на фиксированных частотах и малопригодны для гидроагрегатов, работающих в диапазоне частот.

Сведения об электромагнитных ГАП, применяемых для геофизических исследований, в литературе практически отсутствуют. До настоящего времени электромагнитные вибровозбудители разрабатывались в основном для технологических целей. Конструкция их включает в себя статор, якорь, сердечник магнитопровода, пружины, регулировочное сопротивление и выпрямительный вентиль. Отсутствие трущихся поверхностей, малая масса на единицу мощности обеспечивает высокую эсплуатационную надежность и простоту конструкции. Однако максимальная амплитуда колебаний подвижной системы ограничена величиной зазора между якорем и статором и соответствует резонансной частоте. Возбуждающая сила пропорциональная квадрату магнитной индукции и площади сечения магнитопровода, то есть рост ее неизбежно будет связан с увеличением габаритов и массы агрегата.

Наибольшее распространение получили электродинамические вибровозбудители, работающие по принципу взаимодействия тока в катушке с постоянным магнитным полем. Конструкция состоит из обмотки подмагничивания, которая создает постоянное магнитное поле. В кольцевом зазоре магнитопровода, образованного сердечником, кольцом и фланцем, расположена подвижная катушка, намотанная на каркас и жестко соединенная с подвижным выходным элементом вибровозбуждения. Подвижная система центрируется с помощью пружин. Для работы в жидкости вибровозбудитель помещается в герметичный корпус, закрытый с тыльной стороны крышкой, а с лицевой - излучающим поршнем.

Анализ конструкций электродинамических ГАП показывает, что они могут обеспечить значительные амплитуды и скорости колебаний излучающей поверхности в области низких частот, а также широкий диапазон частот излучаемого сигнала. В работах (9, 25, 28) приведены технические характеристики электродинамических вибровозбудителей с

•ч л

максимальной амплитудой колебаний от 6- 10 до 3,810" м и развиваемым усилием до 90 кН. Но при этом должны быть выполнены определенные условия.

Так увеличение амплитуды колебаний приводит к значительному повышению общей массы конструкции, что связано с электрическими параметрами. Например, увеличение общей длины витков подвижной катушки увеличивает ширину рабочего зазора, а это влечет за собой удлинение кольцевого зазора магнитопровода для компенсации падения магнитной индукции и, как следствие, рост массы магнитопровода. Повышение подводимой электрической мощности требует энергетических затрат на принудительное охлаждение и усложнение конструкции. Существуют проблемы акустической развязки корпуса и собственно вибровозбудителя, компенсации гидростатического давления, механической прочности, упругих подвесов, подвижной системы, герметизации и другие.

У электродинамических преобразователей максимальный к.п.д. имеет место на резонансной частоте, где он достигает 30% (83). На других частотах, ввиду высокой добротности колебательного контура, к.п.д. резко снижается до нескольких процентов. Уменьшение добротности, а значит увеличение полосы пропускания, обеспечивают введением дополнительного механического сопротивления, выполняющего роль демпфера и тормозящего колебания.

Питание катушки управления током осуществляется от задающего генератора через усилитель мощности и допускает плавное регулирование

амплшуды и частоты колебаний излучающей поверхности. Но вместе с тем, ввиду большой индуктивности магнитной системы с трудом может быть обеспечено отслеживание сигнала заданной формы, а также фазовая коррекция, необходимая для ЛЧМ-сигнала высокого качества.

Несмотря на указанные недостатки электродинамические ГАП составляют основную группу агрегатов, используемых в наземной и подводной геологоразведках в качестве источников низкочастотных акустических сигналов.

В пневматических и гидравлических преобразователях модуляторного типа используется энергия сжатого воздуха или жидкости, которые посредством специального модулятора периодически подаются в подмембранную полость для привода в движение мембраны. Модуляторы вращательного движения с плоским или цилиндрическим распределительным устройством обеспечивают диапазон рабочих частот преобразователя от 10 герц до нескольких килогерц. Давление под мембраной составляет 7,0 - 15,0 МПа. Возможна настройка системы на резонансные частоты путем регулирования натяжения мембраны, либо применением набора мембран различной жесткости. Мощность пневматических установок не превышает 50-200 Вт при расходах воздуха 0,2-0,5 м3/с, гидравлических может достигать нескольких киловатт.

Преобразователи модуляторного типа имеют громоздкие системы обеспечения рабочим телом, минимальное давление в мембранной полости должно быть всегда больше наружного гидростатического давления и стабильно, что значительно увеличивает энергетические затраты при работе излучателя на глубине, эффективность их максимальна на резонансных частотах. В гидравлических модуляторных преобразователях возможны кавитационные режимы, наступающие тем раньше, чем выше частота. Они имеют пониженный к.п.д. из-за использования упругого элемента в излучающей системе. Пульсирующий поток жидкости создает нежелательные акустические шумы.

Другая группа гидравлических излучаталей относится к большому классу механизмов, называемых также гидравлическими вибровозбудителями. По способу преобразования подводимой энергии жидкости, как для всех гидравлических машин, их следует разделить на излучатели динамического и объемного типа. Механизмы динамического типа, использующие кинетическую энергию жидкости для возбуждения рабочего органа здесь не рассматриваются. Механизмы объемного типа с возвратно-поступательным движением рабочего органа составляют основу конструктивного исполнения гидравлических ГАП. По принципу возбуждения колебаний рабочего органа они делятся на автоколебательные и следящие (8).

Автоколебательные вибровозбудители имеют в конструкции нелинейный элемент, осуществляющий гибкую положительную обратную связь между силовым поршнем и распределительным клапаном. Обратная связь может быть механической, гидравлической или электрической. Исходя из принципа действия следует, что у данных вибровозбудителей возможны автоколебания на нескольких частотах и неустойчивая работа. ГАП автоколебательного типа имеют резонансную характеристику, узкий частотный диапазон и могут быть рекомендованы для излучения мощного монохроматического сигнала в режиме с постоянной нагрузкой на излучающий элемент и неизменном расходе рабочей жидкости, так как амплитуда и частота колебаний у них взаимосвязаны.

Наибольший интерес для рассматриваемых целей представляют следящие золотниковые вибровозбудители, в которых силовой поршень отслеживает колебания распределительного устройства, приводимого в действие специальными преобразователями.

Однако малочисленны публикации, которые могли бы дать техническую информацию о работе следящих гидравлических излучателей. В основном приводится описание отдельных узлов, не дающее целостного

представления о всем гидроагрегате, или сообщается лишь о его технических характеристиках.

В статье В.И.Загана (43) приведена эквивалентная электрическая схема гидравлического излучателя, определены режимы потока жидкости по величине и направлению в гидросистеме, а также получены экспериментальные данные о сопротивлении трубопроводов и распределительного золотника гидроусилителя от частоты. Автором сделан вывод о том, что сопротивление трубопроводов и золотника может быть записано комплексной величиной, с увеличением частоты оно возрастает вследствие уменьшения рабочего зазора и проявления инерционности жидкости. С точки зрения импедансов дано объяснение зависимости акустической мощности излучения и колебательной скорости от частоты. Показано, что насосная станция до частоты, названной граничной, работает как источник тока, а выше - как источник напряжения. Колебательная скорость излучающей поверхности до граничной частоты остается постоянной, затем падает из-за перераспределения располагаемого расхода между переливом и силовым гидроцилиндром. Дана фотография исследуемого объекта, по которой можно охарактеризовать его как излучающий гидроагрегат с двумя оппозитными жесткими излучающими поверхностями большого диаметра на упругих подвесах. Газовые баллоны свидетельствуют о наличии газовой подпоршневой компенсационной полости. Каких-либо конструктивных элементов гидравлической системы или системы управления излучателем не показано.

Одна из конструкций силовой гидравлической системы излучателя фирмы "Delta" (США) описана А.И.Лугинцом (61). Она состоит из электрогидравлической системы управления, силового гидроцилиндра дифференциального типа и колоколообразной воздушной камеры, в нижней части которой находится излучающий диск, жестко связанный с поршнем силового гидроцилиндра, нижняя часть воздушной камеры закрыта гибким уплотнительным кожухом из полиуретана, который

жестко соединен с нижней частью диска. Аналогичное устройство имеет гидравлический излучатель МАЯК-! V (64). Диапазон рабочих частот гидроагрегатов 5-300 Гц, диаметр воздушной камеры 1,27 м, площадь излучающего диска 45,16 10"4 м2, ход поршня 7,62 10"2м, масса 1000 кг, номинальное давление в гидросистеме 15,0 МПа. Источники гидравлической энергии находятся непосредственно на судне. Собственно о системе привода излучателей по описанию судить невозможно, однако такой анализ можно провести, рассматривая аналогичные по конструкции сейсмовибраторы для геофизических исследований на суше (16, 17, 103, 105) и сделать следующие выводы.

Гидравлические преобразователи энергии для создания акустических сигналов в жидкости в области низких частот представляются наиболее перспективными. Применение жидкости в качестве основного энергоносителя делает их более выгодными по сравнению с другими типами излучателей. Очевидными достоинствами таких излучателей будут энергоемкость, повышенная удельная мощность, малошумность, компактность, способность обеспечить большие перемещения излучающей поверхности на низких частотах, а также значительные изменения амплитуды и частоты колебаний возбудителя, относительная простота работы в режиме постоянства амплитуды вибротяговой силы, прочность и надежность, при необходимости - автономность гидроагрегата в целом. Для увеличения мощности излучаемого сигнала перспективен переход от однокаскадной к многокаскадной схеме преобразования и усиления входного воздействия.

При погружении излучателя на рабочую глубину под воду возникает сила гидростатического давления, действующая на излучающую поверхность. Для компенсации этой силы необходимо предусмотреть меры конструктивного и энергетического характера. Одно из основных требований к системе компенсации гидростатического давления -обеспечение максимальной податливости (минимизация импеданса)

внутреннего объема с целью уменьшения механических колебаний корпуса излучателя при движении излучающего поршня.

Известны конструкции излучающих агрегатов с газовой компенсацией, с подводом дополнительной гидравлической энергии, с помощью согласующих трубок, с независимой системой компенсации (2,111).

Газовая компенсация с нагнетанием сжатого воздуха рациональна при небольших глубинах погружения и в случае заполнения внутреннего объема излучателя полностью газом. Более универсально подключение к внутренней полости излучателя баллона со сжатым газом под давлением до 20,0 МПа и автоматической системой поддержания давления, равного гидростатическому. Однако при использовании излучателей на низких частотах увеличивается внутренний объем конструкции, что требует больших запасов сжатого газа. Импеданс газа меняется в зависимости от давления, поэтому акустические характеристики являются в этом случае функцией глубины. На больших глубинах устройства газовой компенсации сложны, возникают проблемы прочности и надежности. Жидкостно-заполненные конструкции независимы от глубины, однако требуют значительных энергетических затрат в виде дополнительного давления компенсации. Иногда они заполняются жидкостью с большей сжимаемостью, чем вода с возможностью выравнивания давлений через узкий щелевой зазор и дополнительную полость с резиновой диафрагмой.

Более совершенно применение компенсационных металлических трубок, способных деформироваться под действием гидростатического давления и возвращаться в исходное состояние при его снятии. Компенсационные трубки выполняются полыми, овальной формы из материалов с высокими упругими свойствами. Данный способ обеспечивает полную компенсацию гидростатического давления независимо от глубины погружения. Уменьшаются габариты и масса устройства компенсации по сравнению с предыдущим.

Независимая система компенсации тоже дает хорошие результаты, но более сложна конструктивно и чаще применяется для работы на строго фиксированной глубине.

Существуют и другие, менее распространенные способы компенсации гидростатического давления. Использование какого-либо из них зависит от конкретной конструкции излучающего гидроагрегата и может быть выбран исходя из условий эксплуатации и требуемых технических характеристик. Излучение в жидкость происходит непосредственно от излучающего поршня или через промежуточную жидкую среду, заполняющую упругую оболочку. В зависимости от формы излучающей поверхности ГАП могут быть сферическими, цилиндрическими, поршневыми или мембранными, а также их вариациями. Форма излучающей поверхности, граничащая с упругой средой, определяет основные параметры акустического поля, создаваемого источником: звуковое давление, интенсивность и мощность излучения, присоединенную массу, импеданс, форму и направление излучаемых волн (87).

Поршневые излучающие агрегаты имеют одну или две излучающие поверхности. Однопоршневые более компактны, с меньшей собственной массой. В двухпоршневых происходит взаимное уравновешивание инерционных сил при оппозитном возвратно-поступательном движении излучающих поверхностей и разгрузка корпуса излучателя. Излучающие поршни выполняются с упругими элементами крепления к корпусу для их позиционирования или свободно плавающими в конструкциях с обратной связью. В литературе отсутствуют сведения о влиянии данного конструктивного параметра на динамику гидравлической системы излучателя.

1.3. Особенности расчета гидравлических колебательных систем

Анализ излучателей гидравлического типа и их общий расчет в первом приближении может быть основан на методике, разработанной применительно к гидравлическим вибрационным механизмам в работах В.Н.Баранова и Ю.Е.Захарова (6, 8,7,45,46,47,48), которые в общем виде сформировали основные задачи, требующие решения при проектировании и создании гидравлических вибрационных агрегатов. Согласно общепринятым допущениям исходное уравнение неразрывности потока рабочей жидкости заменяется уравнением объемного расхода. Коэффициент расхода рабочего окна золотника гидрораспределителя принимается независимым от его окрытия. Перепад давления на силовом поршне определяется суммарной приведенной внешней нагрузкой, включающей инерционную и позиционную нагрузки, силы сухого и вязкого трения и постоянную силу (109,110):

где у - координата перемещения силового поршня, $„ - активная площадь силового поршня, рд - перепад давления на силовом поршне, т -приведенная масса подвижных частей гидродвигателя и нагрузки, И - приведенный коэффициент вязкого трения, с - приведенная суммарная жесткость нагрузки, Ртр - сила сухого трения, Б о - постоянная сила.

В.Н.Баранов и Ю.С.Захаров дополнили уравнение (1.1) уравнением связи, полученным из уравнений расходов

Рд ~ тУ + + су + F0 + F яг^иу ,

(1.1)

(1.2)

и уравнением обратной связи

(1.3)

где ц - коэффициент расхода рабочих окон золотника, к/ - коэффициент пропорциональности, х - открытие рабочего окна золотника, р - плотность рабочей жидкости, р0 - давление подводимого потока жидкости, рсл -давление жидкости на сливе, рс - потери давления в трубопроводах.

Используя уравнение расходов при учете сжимаемости жидкости, впервые предложенное В.А.Хохловым, эти же авторы уравнение (1.2) записали в виде

где /0 - начальная длина рабочей полости цилиндра, Е - приведенный модуль объемного сжатия жидкости, кп - коэффициент пропорциональности при определении перетечек по поршню. При этом были приняты дополнительные допущения, а именно пренебрежение зависимостью модуля объемного сжатия жидкости от давления, пренебрежение внешними утечками, а также пренебрежение зависимостью коэффициента сжимаемости ксж от хода силового поршня. Последнее допущение неприемлемо для силового гидроцилиндра излучателя, работающего в области низких частот, так как ход поршня может быть соизмерим с начальной длиной полости гидроцилиндра. Коэффициент сжимаемости следует учитывать в форме зависимости, предложенной в (97)

или определять расход, идущий на заполнение объема, образующегося вследствие сжимаемости жидкости, выражением

ксж*^ + 2кпрд + 2*.у = 2цА-(р0 - ра, - 2рс-р^г^) (1.4)

где ксж - коэффициент сжимаемости жидкости, равный

ксж ~ / Е,

(1.5)

(1.6)

(1.7)

4 Е{р) Е{р) Ж 4 у

где Е'(р)=^Е(р). ар

Следуя выводам, полученным В.И.Заганом (43) на основе экспериментальных данных, о комплексном и частотно зависимом сопротивлении течению жидкости в гидросистеме низкочастотного излучателя, нельзя пренебрегать гидравлическим сопротивлением золотника гидроусилителя и соединительных трубопроводов. Коэффициент сопротивления при этом аналитически неопределим, а подбирается экспериментально.

Л.М.Тарко (89, 90) рекомендует формулы, определяющие перемещение исполнительного органа с учетом волновых процессов в линиях гидросистемы с распределенными параметрами, за которые приняты: гидравлическое сопротивление линии, плотность и сжимаемость жидкости, упругость трубопроводов. Практическую ценность для расчетов гидравлических излучателей могут иметь результаты, полученные автором при исследовании динамики гидромеханизмов с расположением органов управления у гидроцилиндра или у источника гидравлической энергии, а также постоянства давления в напорной или сливной линиях.

В работах (2, 89, 9) отмечается, что для повышения эффективности работы гидравлических колебательных систем необходимо по возможности снижать пульсации давления и расхода, возникающие в трубопроводах. Одним из эффективных средств рекомендуется постановка в напорной и сливной линиях непосредственно у гидравлического исполнительного механизма аккумуляторов небольшой емкости. Авторы обзора указывают на негативные явления, сопутствующие колебаниям давления и расхода жидкости: появление субгармоники и гармонических составляющих основного колебания, возникновение автоколебаний,

возникновение нежелательных акустических шумов в гидросистеме, возникновение кавитационных явлений в трубопроводах.

В.Н.Баранов и Ю.Е.Захаров исследовали вынужденные колебания поршневого гидросервомотора баз обратной связи и с жесткой обратной связью, работающих в следящем или автоколебательном режимах. Ими предложено решение нелинейного дифференциального уравнения следящего гидравлического исполнительного механизма методом малого параметра для условий

У ~ , (1.8)

8= тт*у ;

Фо-Ро )-

Л

где £ - отношение расчетной силы инерции поршня к движущей силе. Предполагалось, что на поршень гидровибратора действуют инерционная и позиционная нагрузки, сила сухого трения и постоянная по величине и направлению сила.

Позиционная нагрузка определялась параметром

К = - (110)

где Л - отношение расчетной упругой силы к движущей силе.

Показано решение, которое дает удовлетворительное совпадение с экспериментальными данными в случае малости максимальных сил инерции, связанных с приведенной массой, и сил сухого трения, а также максимума упругой силы. Амплитуда первой гармоники колебаний силового поршня дана в виде

4Ро-Ра)-Ро~Ртр + -РыУРо+Рпр

1 2 1 2 —ш + даш

с с

(1.11)

Данное решение рекомендовано для низкочастотных режимов, однако это проблематично из-за значительного увеличения инерционной нагрузки с понижением частоты и нарушением условия s < 1 применительно к низкочастотным излучающим гидроагрегатам. В данном решении не учитывалась также сжимаемость жидкости.

В целом уравнение вида (1.4) существенно нелинейно. Решение его возможно только в линеаризованном виде при применении упрощающих допущений и в частных случаях.

Проведенный анализ показал, что наибольшее применение получил метод гармонической линеаризации, метод малого параметра и метод последовательных приближений.

Линеаризация в приращениях неприменима, так как функция sign х в окрестностях нулевой точки не разлагается в ряд Тейлора, а величина * имеет переменный знак.

Метод гармонической линеаризации позволяет линеаризовать основные нелинейные функции, входящие в уравнение динамики гидросистем. Авторы работы (8) обобщили метод гармонической линеаризации применительно к гидравлическим источникам колебаний, показав новый подход к алгоритму вычислений, предложенных Е.П. Поповым и И.П.Пальтовым (76,77).

Метод последовательных приближений основан на разложении радикала в уравнении (1.4) в ряд Тейлора и отбрасывании членов разложения малости выше второго, после чего находятся решения в нулевом, первом и втором приближении линеаризованного уравнения. Разность решений при любом х (t) получается величиной малости порядка

' рд *

(Ю-

\ Ро Рея /

В методе малого параметра, за который принимается безразмерная величина отношения силы инерции поршня при амплитуде его колебаний

равной амплитуде входного сигнала, к полезной силе развиваемой поршнем:

8 = (1.12) ЯРо-Ра.)

Нелинейность также представляется в виде степенного ряда, а периодическое решение линеаризованного уравнения ищется по степеням малого параметра с точностью до заданной гармоники разложения в ряд Фурье.

Крапивко А.В. и Ларькин Е.й. (60), рассматривая линеаризацию уравнения движения нагруженного следящего привода, пришли в выводу, что метод малого параметра и метод гармонической линеаризации в конечном итоге дают аналогичный результат. Однако метод малого параметра более трудоемок и справедлив, как и метод последовательных приближений, только при малом перепаде давления на силовом поршне и выполнении условия е<\, что трудно выполнимо в случае больших инерционных нагрузок. В то же время этот метод может быть полезен при анализе частотных характеристик и определении с заданной точностью амплитуд высших гармоник вынужденных колебаний поршня.

1.4. Принцип работы низкочастотных излучателей в широкополосном режиме

В некоторых случаях необходимо обеспечить работу низкочастотного излучателя не только на дискретной частоте, айв диапазоне частот от минимальной до максимальной. При этом спектр акустического давления предполагается заданным: равномерным или изменяющимся по определенному закону.

Самое широкое распространение, как в сухопутной, так и в морской геофизике , в качестве непрерывного длительного сложного сигнала получил линейно-частотномодулированный сигнал вида (61,84);

a(f)= A{t)m2^fH ±|£/)f, (1.13)

где A(t) -огибающая амплитуда, /н - начальная частота, Af - диапазон частот, Т- длительность сигнала. Для амплитудного спектра такого сигнала характерно наличие пульсаций амплитуд на частотах, близких к граничным. А.И.Лугинец (61) объясняет это прямоугольной формой огибающей A(t) и свойственными ей точками разрыва. Он рекомендует для улучшения качества исходного сигнала уменьшать пульсации сглаживанием исходного сигнала в его в начале и конце. Предполагается, что спектр акустического давления, создаваемого низкочастотным излучателем, определяется спектром смещения излучающего поршня (119, 120), а полное смещение поршня находится с использованием принципа суперпозиции для всех составляющих перемещения:

N

y{t) = ЪУг + (1.14)

7=1

где y(t) - полное смещение поршня, - амплитуда /-ой составляющей перемещения поршня, ет, - г-ая частота, щ -фаза /-ой составляющей перемещения поршня.

Дискретная составляющая излучаемого давления /?, равна

р (1.15)

2 г

где р - плотность жидкой среды, а - скорость звука в жидкости, г -расстояние до точки измерения давления.

Силы воздействия жидкой среды на излучающий поршень:

N 2 /

¡зщ&^+р^, (1.16)

1=1

где т£ - суммарная приведенная масса порпшей и присоединенной массы жидкости.

Среднеквадратичное значение силы:

(1Л7)

Акустическое давление принимается как N дискретных составляющих с одинаковыми уровнями давления, то есть с равными линиями спектра в диапазоне частот, тогда

Р,

Ш, (1.18)

здесь р„- амплитудное значение акустического давления. Амплитуда смещения поршня равна

_ 2г , ,_1_

Уг ~__2 \Р«\ 2

Р<Л Юг

Отсюда следует, что обеспечение суммарного перемещения излучающей поверхности в режиме широкополосного низкочастотного излучения потребует увеличение подводимой гидравлической энергии. Импедансы материалов, из которых выполнены излучатели, значительно отличаются от импедансов жидкостей. Детали корпусов хорошо излучают собственные колебания с частотами, находящимися в рабочем диапазоне. Волновые процессы в гидравлических линиях могут стать причиной возникновения неустановившейся работы поршня, автоколебаний, кавита-ционных явлений, приводящих к возникновению дополнительных акустических шумов (47, 89). Прошедшие каскад усиления, они увеличивают свою энергию, суммируются с основным сигналом и излучаются в

жидкость, искажая заданный спектр. Вместе с этим большинство гидравлических элементов являются фильтрами низких частот (36, 47, 60). Это полезно, поскольку должна быть обеспечена фильтрация пульсаций давления и расхода, создаваемых насосной станцией, и других шумов, дающих дополнительные гармоники в спектре излучаемого сигнала. Но и уменьшение полосы пропускания гидроагрегата может привести к тому, что спектр излучаемого давления станет узкополосным и не соответствующим заданному. Огибающая амплитуда у(1) в этом случае аппроксимируема релеевским распределением (38).

1.5. Выводы по первой главе

1. Для геофизических исследований на континентальном шельфе морей и океанов наиболее эффективны и экологически безопасны вибрационные невзрывные методы в акустическом диапазоне частот от 5 до 1000 герц.

2. Рассмотрение типов гидроакустических излучателей позволило сформулировать основные требования предъявляемые к ним: 1) обеспечивать заданный уровень звукового давления и режим излучения колебаний; 2) иметь возможность регулирования в широких пределах выходной мощности и частоты колебаний; 3) обладать высокой плотностью установленной мощности на единицу объема и на единицу массы; 4) иметь по возможности относительно высокий к.п.д.; 5) сохранять стабильность амплитудночастотных характеристик при изменении внешних условий; 6) обеспечивать работу на всех необходимых глубинах; 7) представлять собой надежную и прочную конструкцию; 8) обеспечивать безопасность при эксплуатации и экологическую чистоту.

-343. Основу конструктивного исполнения мощных низкочастотных вибрационных механизмов составляют виброагрегаты с электродинамическим и электрогидравлическим приводом.

4. Одним из источников акустических сигналов в жидкости, дающим возможность существенно улучшить его характеристики, является низкочастотный гидроакустический излучатель с электрогидравлическим приводом.

5. Исследования в области таких гидроагрегатов недостаточны, что создает сложности, связанные с проектированием, расчетом, отработкой и производством, с внедрением их в практику изыскательских работ на шельфе.

Исходя из этого целью данной работы является выбор оптимальной схемы привода низкочастотного гидроакустического излучателя и прогнозирование основных его параметров.

В задачи исследования входят :

- анализ и выбор схем, обеспечивающих эффективную работу в области низкочастотного излучения монохроматического и широкополосного звукового сигнала;

- исследование нагрузок, действующих на исполнительный орган излучателя и определение их влияния на параметры гидропривода;

анализ особенностей расчета гидравлических приводов вибрационных агрегатов;

- разработка и обоснование математической модели гидропривода излучателя;

- разработка методики по определению основных параметров гидропривода гидроакустического излучателя.

2. ДИНАМИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ГИДРОАКУСТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧАТЕЛЯ

Эффективность работы гидроакустического излучателя в значительной мере будет определяться параметрами его элементов. Эти параметры могут быть получены по математической модели, достаточно полно отображающей реальные физические процессы, и из анализа ее статических и динамических характеристик.

Гидравлический исполнительный механизм излучателя рассмотрим конструктивно состоящим из силового гидроцилиндра, дроссельно-распределительного устройства, приводимого в действие электромеханическим преобразователем (ЭМП), и функциональных элементов гидросистемы.

Математически такой механизм записывается уравнениями, которые в большинстве случаев нелинейны и высоких порядков. Поэтому, исходя из физической сущности процессов, происходящих в гидравлическом исполнительном механизме приняты следующие допущения:

1) давление питания, температура и вязкость рабочей жидкости постоянны;

2) режим течения жидкости в соединительных трубопроводах, в каналах золотникового распределителя и гидродвигателя турбулентный;

3) гидравлические потери в соединительных гидролиниях пренебрежимо малы;

4) перетечки между полостями силового гидроцилиндра пропорциональны перепаду давления;

5) трение гидродвигателя и зона нечувствительности малы и ими можно пренебречь;

6) приведенный модуль упругости и коэффициент расхода управляемых дросселей - величины постоянные;

7) волновые процессы в гидросистеме отсутствуют.

Первостепенное значение при решении задач динамики силовой гидравлической системы излучателя имеет исследование нагрузок, действующих на излучающую поверхность.

2.1. Прогнозирование акустической нагрузки

Излучение упругих колебаний в жидкость, в первую очередь в безграничное пространство, заполненное однородной средой, интерпретируется как обмен энергией между излучающей поверхностью и деформируемой жидкой средой (86, 88).

Представим поршневой излучатель как точечный источник акустических волн, удовлетворяющих условию

аи<№ (2.1)

и создающий в жидкой среде волны сферической формы. Рассмотрим

область, непосредственно прилегающую к поверхности излучателя. Жесткость среды со определяется зависимостью

с0 = ЕЖ (2.2)

где Еж - модуль упругости жидкой среды, в которую происходит излучение, V - объем жидкой среды.

Еж= р с03и=са8и2, (2.3)

где са - акустическая жесткость, са= р с0 /V, 5М - площадь поверхности излучения.

Разобьем выделенный объем на множество бесконечно малых объемов йУ, тогда жесткость с жидкости, находящейся в объеме (IV и непосредственно прилегающей к излучающему поршню равна отношению

с = Еж/с1У. (2.4)

Так как величины в числителе выражения (2.3) имеют конечные значения, а в знаменателе - стремящиеся к нулю, то жесткость среды,

непосредственно прилегающей к поверхности излучения, стремится к бесконечности. Поэтому примем, что жидкость, непосредственно прилегающая к излучающей поверхности, практически несжимаема, колеблется вместе с ней и передает упругие колебания в дальнее поле излучателя. При этом фаза ускорения частиц жидкости совпадает с фазой вынуждающей силы F(t) и не зависит от частоты. Амплитуда скорости колебаний частиц жидкости в объеме V имеет равное значение, определяемое формулой

v0 - F(t) /z, (2.4)

где z = X + jY - механический импеданс излучения, X и Y - активная и реактивная соответственно составляющие импеданса. Характерной особенностью излучения акустических волн на низких и инфранизких частотах (от нескольких единиц до сотен герц) источником малых волновых размеров, удовлетворяющего условно (2.1), следует назвать формирование нормального к поверхности излучения фронта движения частиц жидкости, связанного с созданием активного сопротивления, и эффект "присоединенной" массы, образующейся в результате тангенциального движения частиц жидкости и характеризующей реактивное сопротивление.

Мощность, выделяемая на активном сопротивлении, передается в дальнее поле излучателя в виде полезного сигнала. Кинетическая энергия, накапливаемая присоединенной массой жидкости, периодически возвращается источнику колебаний излучающей поверхности.

Полная мощность излучения математически представляет собой комплексное выражение вида

Pu=Pa+JPp, (2.5)

где Р„ - мощность излучения, Ра - активная (полезная) составляющая мощности излучения, Рр - реактивная составляющая мощности излучения.

XV2 ^у

= (2-6)

где Ра = - активная составляющая силы реакции акустического поля, Оо= (о у- амплитуда колебательной скорости излучающего поршня, у -амплитуда колебаний поршня.

= МУ20 = У у20 _ ЕрУ20

р (О 2

Р = = (2.7)

где М = У/со (2.8)

присоединенная масса жидкости,

Рр ^М со Vо (2.9)

реактивная составляющая силы реакции акустического поля.

Силу реакции акустического поля, как и мощность излучения, можно представить комплексной величиной

Ри-РА+)РР. (2.10)

Для сравнительного анализа соотношения между активной и реактивной составляющими силы реакции акустического поля в области низких частот рассмотрим соотношения соответствующих составляющих механического импеданса для поршневого излучателя в экране (54)

г(2 кКи)=рапК1

где J и S] - функции Бесселя и Струве соответственно, к = (о/а = 2ж/Х -волновое число, 2кИи - волновой размер излучающей поверхности, а -скорость звука в жидкости, <и2 - радиус излучающего поршня. Зависимость(2.11) можно записать так

г(2кКг) = рати»2 {Х(2кК^ - У(2кК%)], (2.12)

2 кЦ

2 кП.

(2.11)

Х(2кК,ц) и ¥(2кЯц) - безразмерные активная и реактивная составляющие импеданса излучения.

Найдем значение величин Х(2к1Иц) и У(2кКг), приняв радиус излучающего поршня равным 0,25 м и ограничившись низким диапазоном частот.

Результаты расчета сведены в таблицу 2.1 и по ним построены графики Х(2кКц) и У(2кКц) =-- представленные на рис.2.1.

Таблица 2.1. Изменение активной и реактивной составляющих механического импеданса в функции от волнового размера излучателя.

2кКи 0,05 0,10 ОД 5 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50

X 0,0003 0,0013 0,0028 0,0050 0,0077 0,0011 0,015 0,020 0,025 0,031

0,021 0,042 0,064 0,085 ОД 05 0,127 0,147 ОД 68 0,188 0,209

Анализ графиков позволяет сделать вывод, что реактивная составляющая импеданса при заданных размерах излучающей поверхности в области низких частот на порядок выше активной, из чего следует аналогичное соотношение между реактивной и активной составляющими силы реакции акустического поля, так как они пропорциональны соответствующим импедансам.

I \ZKIX,, } —---- = —1— 1--:-:---:-

v 2кКи Ък 15 525

(2.14)

(2.13)

Рис. 2.1. Изменение активной и реактивной составляющих механического импеданса от волнового размера излучателя.

-41- Нкг%кръъ

Аналогичные графики можно построить для сферического

излучателя. Выражения в аналитической форме имеют вид (93)

Х = раАтс1^ , (2.15)

Заключение диссертации по теме «Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты», Квашнин, Александр Иванович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Важным этапом в совершенствовании геофизических методов исследования морского дна и более глубоких слоев пород на континентальном шельфе и на акваториях становится проектирование, расчет и внедрение в практику изыскательских работ мощных низкочастотных гидроакустических излучателей, способных создавать монохроматический или широкополосный сигналы в жидкости и обладающих высокими динамическими качествами.

Анализ основных типов гидроакустических излучателей, которые могут быть приняты для решения данной задачи, показал, что наиболее перспективными в низкочастотной области являются излучающие гидроагрегаты с электрогидравлической системой управления, исследованию которых посвящена диссертационная работа.

Разработана математическая модель гидравлического низкочастотного излучателя, применимая к устройствам различного конструктивного исполнения и позволяющая определять основные параметры силовой гидравлической системы и гидравлической части системы управления. Установлена связь акустического интегрального давления с гидравлическими характеристиками силовой части излучателя, в том числе в режиме формирования заданного равномерного амплитудного спектра акустического давления в рабочем диапазоне частот.

Выяснено, что на динамические характеристики низкочастотного излучателя, предназначенного для создания акустических сигналов в жидкости, основное влияние оказывает инерционная нагрузка. Это связано с преобладанием на нижней границе частотного диапазона реактивной составляющей импеданса акустической нагрузки и, как следствие, с увеличением присоединенной массы жидкости и снижением к.п.д. С понижением частоты для обеспечения заданной акустической мощности необходим рост подводимой гидравлической мощности.

Показаны преимущества гидравлической схемы излучателя с однокаскадной системой усиления и преобразования энергии и обоснована конструкция опытного излучателя с дифференциальным поршнем и однокаскадным электрогидравлическим усилителем как рациональная с точки зрения минимальных искажений сигнала управления и обеспечивающая достаточно широкую рабочую полосу частот.

Выявлены ограничения накладываемые на амплитуду колебаний излучающего поршня, полосу пропускания сигнала и линейность системы дефицитом расхода насосной станции и пропускной способностью дросселирующей щели золотника гидроусилителя, что приводит к уменьшению амплитуды колебаний силового поршня, сокращению полосы пропускания и деформированию спектра амплитуд колебаний.

Показано, что нелинейные искажения в системе обусловлены главным образом существенной нелинейностью расходно-перепадной характеристики гидроусилителя и инерционным характером нагрузки.

На основании проведенных исследований модели гидравлического гидроакустического низкочастотного излучателя получены экспериментальные результаты по влиянию основных параметров гидросистемы на динамические характеристики объекта исследования и определена методика доводки гидросистемы на лабораторном стенде, позволяющая сократить объем натурных испытаний опытных образцов излучателей.

Экспериментально подтверждена возможность пропускания гидросистемой сложного сигнала и формирования на исполнительном органе излучателя заданного амплитудного спектра колебаний.

Результаты выполненных в диссертации теоретических и экспериментальных исследований использованы при проектировании и создании экспериментального образца гидравлического низкочастотного излучателя (рис. 4.14).

Рис. 4.14. Фрагменты опытного образца излучателя.

Основные положения диссертационной работы доложены автором на научно-техническом семинаре "Новое в проектировании и эксплуатации автоматических приводов и систем гидроавтоматики", Ленинград, 1984; на региональной конференции "Молодежь Западного Урала в решении задач научно-технического прогресса", Пермь, 1988; на XXIV научно-технических конференциях Пермского государственного технического университета; на науно-техн ических семинарах кафедры гидромашиностроения Санкт-Петербергского государственного технического университета.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Квашнин, Александр Иванович, 1999 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Андронов A.A. и др. Теория колебаний,- М.: Наука, 1981,- 568 с.

2. Акустические подводные низкочастотные излучатели/А.В.Римский-Корсаков и др.- Л.: Судостроение, 1984,- 184 с.

3. Андронов A.A. и др. Теория колебаний,- М.: Наука, 1981.- 568 с.

4. Балакшанд М.И. Исследование и разработка "невзрывных" излучателей сейсмического сигнала для работ на акваториях: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд.техн. нау к - М., 1970. -16с.

5. Балакшанд М.И., Ловля С.А. Источники возбуждения упругих волн при сейсморазведке на акваториях,- М.: Недра, 1977,- 127 с.

6. Баранов В.Н, Добровольский Б.В., Захаров Ю.Е. Об устойчивости следящего гидравлического исполнительного механизма. - Известия ВУЗ. - М.: Машиностроение, 1976, №11, с. 68...71.

7. Баранов В.Н, Добровольский Б.В., Захаров Ю.Е. Устойчивость вынужденных колебаний следящего гидравлического исполнительного механизма. - Известия ВУЗ. - М.: Машиностроение, 1976, № 10, с. 83...86.

8. Баранов В.Н., Захаров Ю.Е. Электрогидравлические и гидравлические вибрационные механизма. - М.: Машиностроение, 1977, - 326 с.

9. Белоусов А.И., Рекус Г.Г. Вибраторы с электромагнитным приводом: Обзор. - М., 1970. - 74 с.

10. Бесекерский В.А., Попов EIL Теория систем автоматического регулирования. - М.: Наука, 1975. - 768 с.

11. Божко А.Е. Воспроизведение вибраций. - Киев: Наукова думка, 1975. -190 с.

12. Божко А.Е., Урецкий A.C. Системы формирования спектра случайных колебаний. - Киев: Наукова думка, 1979. - 176 с.

-13413. Брагинская H.B. Практический способ определения коэффициента вязкого сопротивления гидравлического вибровозбудителя. - Труды Всесоюзного научно-исследовательского института строительного и дорожного машиностроения. 1976, вып.71. - с. 78...82.

14. Бреховских JI.M., Жидковский Ю.Ю. Акустика океана. - М.: Знание, 1977. - 64 с.

15. Быховский И.И. Основы теории вибрационной техники. - М.: Машиностроение, 1969. - 363 с.

16. Бутырин Н.Г., Исаев Ю.М., Рыбаков В.Н. Конструкции и системы управления гидровибраторов для создания низкочастотных колебаний. - В кн.: Проблемы вибрационного просвечивания Земли. -М.: Наука, 1977, с. 104...105.

17. Бутырин Н.Г., Рыбаков В.Н. К вопросу о применении электрогидравлических вибраторов для сейсмических исследований. -В кн.: Вопросы возбуждения сейсмических волн вибрационным источником. - Новосибирск, 1976, с. 95... 104.

18. Вайнштейн Л.А., Вакман Д.Е. Разделение частот в теории колебаний и волн. - М.: Наука, 1983. - 287 с.

19. Вайсман Н.М., Исаев Ю.М., Рыбаков В.Н. Динамика силовой части сейсмического вибровозбудителя. - В сб.: Вибрационная техника. -М.: МДНТП, 1981, с. 42...44.

20. Вайсман Н.М. и др. Динамика электрогидравлического вибратора с частотной модуляцией. - 15 Всесоюзное совещание по гидравлической автоматике. - М.: Наука, 1980, с. 167... 170.

21. Варсанофьев В.Д., Кузнецов О.В. Гидравлические вибраторы. - Л.: Машиностроение, 1979. - 144 с.

22. Гамбургцев Г.А. Основы сейсморазведки. - Госэнергоиздат, 1959. -378 с.

23. Гамынин Н.С. Основы следящего гидравлического привода. - М.: Оборонгиз, 1962. - 294 с.

-13524. Гамынин Н.С., Жданов Ю.К., Климашин А.Л. Динамика быстродействующего гидравлического привода,- М.: Машиностроение, 1979,- 80 с.

25. Генкин М.Д. и др. Электродинамические вибраторы. - М.: Машиностроение. 1975.

26. Гидравлический следящий привод / Н.С.Гамынин, Я.А.Каменир, Б.Л.Коробочкин и др. ; под ред. В.А.Лещенко. - М.: Машиностроение, 1968. - 564 с.

27. Гидроакустика за 20 лет: По материалам 80-го съезда Акустического общества США / Пер. с англ. под ред. Ю.Ф.Тарасюка. - Л.: Судостроение, 1975. - 176 с.

28. Гладков С.Н. Электромеханические вибраторы. - М.: Машиностроение, 1966. - 83 с.

29. Гольдпггейн Б.Г. Школьник А.М. Пневматические и гидравлические вибраторы. - М.: Машиностроение, 1973. - 55 с.

30. Голямина И.П., Исакович М.А. Частотная характеристика механического гармонического осциллятора, погруженного в среду. -Акустический журнал, 27, вып.5,1981. с. 730

31. Гомельский Ю.С. Электрические элементы электрогидравлических устройств автоматики. - М.: Энергия, 1968. - 144 с.

32. Гутин Л.Я. О звуковом поле осциллирующего излучателя. -ЖТФ, 1939, т.7, № 10.

33. Гутин Л.Я. Теория пьезоэлектрических вибраторов, применяемых в гидроакустике. - Л.: Судпромгиз, 1952 - 80 с.

34. Даниленко Б.М. О возможности использования гидравлического преобразователя для гидроакустических исследований. - Человек и океан / 2-ая Дальневосточная акустическая конференция. Владивосток, 1978, ч. 2.

35. Джеймс X., Никольс Н., Филлипс Р. Теория следящих систем / Под ред. Я.З.Цыпкина. - М.: Изд. иностр. лит., 1953. - 464 с.

-13636. Динамика гидропривода / Под ред. В.Н.Прокофьева. - М.: Машиностроение, 1972. - 292 с.

37. Дрейзен И.Г. Электроакустика и звуковое вещание. - М.: Связьиздат, 1961.-544 с.

38. Дыхта В.В. Метод интегральных преобразований в волновых задачах гидроакустики. - М.: Наука, 1982. - 271 с.

39. Жулин В.И., Римский-Корсаков A.B. Гидравлические излучатели звука. - В кн.: Вопросы судостроения, серия: Акустика. - Л.: Судостроение, 1974, вып. 1, с. 87...106.

40. Жулин В.И., Римский-Корсаков A.B., Рехтман В.И. Низкочастотный гидропневматический излучатель. - Акустический журнал, 1973, т. 19, вып.1, с. 32...41.

41. Жулин В.И., Рехтман В.И. Перестройка резонансной частоты гидропневматического преобразователя. - В кн.: Вопросы судостроения, серия: Акустика. - Л., 1974, вып.1, с. 81...86.

42. Жулин В.И., Рыжаков С.П. К расчету подводного гидравлико-акустического излучателя с инерционным сопротивлением на воде. -В кн.: Акустические средства и методы освоения океана. -Владивосток: ДВГУ, 1981, с. 57...62.

43. Заган В.И. Гидравлический гидроакустический излучатель. Акустический журнал, 1982, 28, № 4, с. 505...509.

44. Зарембо Л.К., Касильников Л.А. Ведение в нелинейную акустику. Звуковые и ультразвуковые волны большой интенсивности. - М.: Наука, 1966. - 519 с.

45. Захаров Ю.Е., Баранов В.Н. Исследование коэффициента нелинейных искажений электрогидравлического вибропривода. - Сборник трудов / ВНИИЭКИТУ, Калуга, 1973, вып.Ю, с. 116...130.

46. Захаров Ю.Е., Баранов В.Н. Исследование переходного процесса в гидравлическом поршневом исполнительном механизме с обратной

связью. - В кн.: Проблемы гидроавтоматики, М.: Наука, 1969. -с. 373...250.

47. Захаров Ю.Е., Баранов В.Н. О влиянии пульсации давления на движение поршня гидравлического силового цилиндра. - в кн.: Пневмо- и гидроавтоматика. - М.: Наука, 1962, с. 231...239.

48. Захаров Ю.Е., Баранов В.Н., Егунов Н.Д. О перспективах применения электрогидравлических вибрационных установок для воспроизведения случайных колебаний. - В кн.: 13 Всесоюзное совещание по гидравлической автоматике / Материалы к совещанию. -Калуга: Институт проблем управления, 1974, с. 264...268.

49. Исаев Ю.М., Иванов С.К., Квашнин А.И., Рыбаков В.Н. Об определении структуры и динамических характеристик нелинейных гидроприводов колебательных систем.

50. Исаев Ю.М., Квашнин А.И., Рыбаков В.Н. Разработка гидроакустического излучателя электрогидравлического типа. - В сб.: Новое в проектировании и эксплуатации автоматических приводов и систем гидроавтоматики. - Л.: ЛДНТП, 1984, с. 85...89.

51. Калинин A.B., Калинин В.В., Пивоваров Б.Л. Сейсмоакустические исследования на акваториях. - М.: Недра, 1983. - 204 с.

52. Квашнин А.И., Хохлова H.A. Реализация электромеханического преобразователя повышенной мощности для привода электрогидравлического усилителя// Молодежь Западного Урала в решении задач научно-технического прогресса. - Пермь, 1988. - с. 2728.

53. Квашнин А.И. К определению параметров гидравлическог о привода колебательной системы по параметрам акустического поля // Гидравлические машины и средства гидроавтоматики. - Пермь: ПермПИ, 1988. - с. 88...92

54. Камп Л. Подводная акустика. - М.: Мир, 1972. - 328 с.

-13855. Квашнин А.И. К определению нагрузок на силовую систему низкочастотного гидравлического излучателя // Тезисы докл. обл.конф., 12-13 марта 1986 г. - Пермь. - с. 23.

56. Квашнин А.И., Рыбаков В.Н. Стенд для исследования электрогидравлических широкополосных вибровозбудителей// Гидравлические машины и средства гидроавтоматики: Сб. статей Пермского политехнического института. - Пермь, 1984. - с. 58...61.

57. Квашнин А.И. Оценка чувствительности частотных характеристик гидропривода колебательной системы // Тез. докл. ХХУШ НТК ПермГТУ, 1995. - с. 88 . .91.

58. Квашнин А.И. Об использовании вибрационного гидравлического привода для испытаний транспортных средств // Проблемы обеспечения эксплуатационной надежности многоцелевых гусеничных и колесных машин. - Пермь: ПВИ ВВ МВД России, 1998. - с. 105...107.

59. Квашнин А.И. Некоторые вопросы оценки мощности и конструктивных параметров гидравлической колебательной системы // Тез. докл. НТК ПермГТУ. - Пермь: ПермГТУ, 1999.

60. Крапивко А.В., Ларькин Е.И. О линеаризации уравнения движения нагруженного следящего привода // Труда ЦАГИ; Выпуск 1762. - М.: ЦАГИ, 1976. - 24 с.

61. Лугинец А.И. Электрогидравлические вибраторы для возбуждения упругих колебаний в сейсморазведке. - М.: ВИЭМС, 1981. - 54 с.

62. Лэмб Г. Динамическая теория звука. -М.: Физматгиз, 1960. - 372 с.

63. Магнус К. Колебания. Введение в исследования колебательных систем / Перевод с нем. В.И.Сидорова, В.В.Филатова; Под ред. В.Д.Смирнова. - М.: Мир, 1982. - 303 с.

64. Мануков B.C., Москаленко Ю.А. Источники возбуждения сейсмических волн при морской сейсморазведке за рубежом. - М.: ВНИИОЭНГ, 1973. - 54 с.

-13965. Манукян Б.С. и др. Теоретическое и экспериментальное исследование электрогидравлического силовозбудителя,- М.: ЦАГИ, 1973. - 29 с.

66. Моделирование спектров акустических вибраций тонкостенных конструкций на электродинамических вибрационных стендах / А.И. Панкратов, В.А.Савкин, Н.А.Мозжерова // Труды ЦАГИ; Выпуск 1138. -М.: ЦАГИ, 1969. - 20 с.

67. Морз Ф. Колебания и звук / Пер. со 2-го англ. изд.; Под ред. С.Н.Ржевкина. - М.: Гос. изд. техн.-теор. литер., 1949,- 496 с.

68. Мэнли Р. Анализ и обработка записей колебаний / Пер. с англ. - М.: Машиностроение, 1972. - 368 с.

69. Невзрывные источники упругих волн для морской сейсморазведки , В.И.Гуленко и др. - М.: ВНИИЭгазпром, 1983. - 44 с.

70. Непрочное Ю.П. Сейсмические исследования в океане. - М.: Наука, 1976. - 178 с.

71. Николаев А.В. Вибрационное просвечивание - метод исследования Земли // Проблемы вибрационного просвечивания Земли; Сб. статей. -М.: Наука, 1977.-е. 5...14.

72. Новиков В.Д., Луговой Н.З. Подводные и прибрежные взрывы. - Киев: Наукова думка, 1982. - 136 с.

73. Новые источники сейсмической энергии за рубежом / Г.В.Белов. -М.: ВИЭМС, 1969. - 28 с.

74. Новые источники сейсморазведки, безопасные для ихтиофауны / М.И.Балакшанд, Э.Х.Векилов, С.А.Ловля и др.- М.: Наука, 1980,- 78 с.

75. Пневматический генератор звуковых колебаний низкой частоты / А.И.Панкратов, В.В.Реняков, М.А.Иняхина // Техн. отчет ЦАГИ; Выпуск 309. - М.: ЦАГИ, 1967. -21 с.

76. Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. - М.: Наука, 1979. - 223 с.

-14077. Попов Е.П., Пальтов И.П. Приближенные методы исследования нелинейных автоматических систем. - М.: гос. издат. физ.-матем. литер., 1960. - 792 с.

78. Прозорова Н.П. Широкополосный направленный акустический излучатель повышенной эффективности // Труды Акустического института; Выпуск 11. - М., 1970,- с. 166...170.

79. Проектирование следящих гидравлических приводов летательных аппаратов / А.И.Баженов и др. - М.: Машиностроение, 1981. - 312 с.

80. Развитие идей Г.А.Гамбургцева в геофизике. - М.: Наука, 1982. - 320 с.

81. Разинцев В.И. Электрогидравлические усилители мощности. - М.: Машиностроение, 1980. - 120 с.

82. Рынковенко О.В., Жулин В.И., Захаров Ю.Е. Электрогидравлический вибратор с управляемым сливом для гидравлического излучателя звука // Тез. докл. 15-го Всесоюзного совещания по гидравлике, автоматике. Калуга, 1980. - М., 1980. - с. 228...232.

83. Свердлин Г.М. Гидроакустические преобразователи и антенны. - Л.: Судостроение, 1980. - 229 с.

84. Сейсмоакустические методы в морских инженерно-геологических изысканиях / А.С.Левин, В.Л.Мирандов. - Транспорт, 1977. - 176 с.

85. Сейсморазведка на непрерывных волнах / Т.М.Гродзянская, Ю.П.Лукашин. - М.: ВНИИОЭНГ, 1969. - 80 С.

86. Скучик Е. Основы акустики, Пер. с агнл.; Под ред. Л.М.Лямшина. -М.: Мир, 1976. - Том 1-2.

87. Смарышев М.Д., Добровольский Ю.Ю. Гидроакустические антенны. -Л.Судостроение, 1984. - 304 с.

88. Средства гидроакустические: Термины и определения. ГОСТ 2254777. - М.: Издательство стандартов, 1981. - 10 с.

89. Тарко Л.М. Теория волновых переходных процессов в гидравлической системе // Изв. АН СССР, ОНТ, Энергетика и автоматика. - 1959. - № 5. - с. 78...84.

-14190. Тарко Л.М. Динамика остановки гидравлического серводвигателя // Изв. АН СССР , ОТН, Энергетика и автоматика. - 1059. - № 1. -с. 124...126.

91. Тернстон Р. Распространение волн в жидкостях и твердых телах// Физическая акустика. - М.: Мир, 1966. - ч. 4. - Том 1.

92. Тюлин В.Н. Введение в теорию излучения и рассеяния звука. - М.: Наука, 1076. - 254 с.

93. Урик Р. Основы гидроакустики. - Л.: Судостроение, 1978. - 445 с.

94. Фридлендер Ф. Звуковые импульсы. - М.: ИЛ, 1062. - 232 с.

95. Фурдуев В.В. Электроакустика. - М.: Гостехиздат, 1948. -515 с.

96. Фурдуев В.В. Акустические основы вещания.- Связьиздат, 1960.-320 с.

97. Цуханова Е.А. Динамический синтез дроссельных управляющих устройств гидроприводов. - М.: Наука, 1978. - 254 с.

98. Цыфанский СЛ. Электрическое моделирование колебаний сложных нелинейных механических систем. - Рига: Зинатне, 1979. - 180 с.

99. Чабанов К.Е., Чабанова Л.А. Исследование характеристик акустических сигналов, возбуждаемых импульсным излучателем поршневого типа. - В кн.: Судовая акустика. - М., 1979, с. 51...54.

100. Честнат Г., Майер Р. Проектирование и расчет следящих систем и систем регулирования. - М.: Госэнергоиздаг, 1059. - часть 1-2.

101. Чичинин Н.С. Вибрационное излучение сейсмических волн. - М.: Недра, 1984. - 224 с.

102. Чупраков Ю.И. Гидропривод и средства гидроавтоматики. - М.: Машиностроение, 1979. - 232 с.

103. Шагинян A.C. Динамика сейсмических вибраторов с электрогидравлическим сервоприводом // Исследование Земли невзрывными сейсмическими источниками; Сб.статей. - М.: Наука, 1981. - с. 184... 190.

104. Шендеров ЕЛ. Волновые задачи гидроакустики. Л.: Судостроение, 1972. - 348 с.

-142105. Шнеерсон М.Б., Майоров В.В. Наземная сейсморазведка с невзрывными источниками колебаний. - М.: Недра, 1980. - 205 с.

106. Шуткин Л.В. Исследование динамики гидравлического исполнительного механизма, нагруженного значительной инерционной массой. - В кн.: Гидропривод и гидроавтоматика в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1966. - с. 195...202.

107. Харкевич А.А. Спектры и анализ. - М.: Физматгиз, 1062. - 236 с.

108. Харкевич А.А. Теория электроакустических преобразователей. Волновые процессы. - М.: Наука, 1973. - Том 1. - 399 с.

109. Хохлов В.А. Электрогидравлический следящий привод. - М.: Наука, 1966. - 240 с.

110. Электрогидравлические следящие системы/ В.А.Хохлов, В.Н.Прокофьев, Н.А.Борисова и др.- М.: Машиностроение, 1971,- 432 с.

111. A. Mark Yang. Sources for very low frequency underwater acoustics -96-th meeting of the acoustical society of America, Section Q-4, pp 1-12.

112. Bonyoncos J.V. Acoustic Vibration Generator and Cenp - U.S.Patent 3.212.472 - Filed- February, 9, 1967.

113. Coupley L.C. Integral equation method for Radiation from Vibration bodies - IAS A, 1967, v 41, № 4, part 1.

114. Holzlock W.G. Elektromaguetische Stell-qlieder fur Servoventile-Olhydraulik und Pneumatik, 1977, 21, № 8, pp. 559-563.

115. Hori Y. Calibrary shaped vibration body - J.Acoust. Soc. Japan, 1979, 35, № 9, pp. 486-492.

116. Grover J.D. Low-frequency underwater transducer-introduction - JASA, 1980, 68, №4, p. 1030.

117. Jkeya M.A. Hydraulic analog loading system utilizing a pressure control servomechanism -5-th Int Fluid Power Sump., Durham, 1978, Papers. Vol-1.

118. Maidanin C., Kerwin E.M. Influence of fluid loading on the radiation from infinite plated below the criticol frequency - JASA, 1968, v40, № 5.

-143119. Mazzola C.J. A low-frequence underwater acoustic source - Journal of sound and vibration, 1982, 85, № 4, pp. 590-593.

120. Mazzola C.J., Raff A.J. On the generation of acoustic pulses in waterJournal of sound and vibration, 1977, 53, № 2, pp. 375-388.

121. Pagliarini J.A., Ulite R.P., F small, widerang, low-frequency, high-power sound source utilising. The flextensional transducer concept - Ocean-78, №4,1978, pp. 333-338.

122. Prasod C. On vibration of spherial shell- J AS A, 1964, 36, № 3.

123. Ganaka R., Jshii S. Acoustic radiation from a moving line source- J. sound and vibration, 1981, 77, 3 3, pp. 397-401.

124. Wolley B.J. Acoustic radiation from fluid-loaded elastic plates, 1 -antisymmetric modes. JASA, 1981, 70, № 3, pp. 771-781.