A 3-as ábra alapján megállapíthatjuk, hogy a legkisebb terhelést az 1mm vastagságú lemez, a legnagyobb terhelést pedig a 4 mm vastagságú lemez bírja ki.
Azonban a maximális terhelés növekedése nem lineárisan arányos a lemez vastagságával.
A 4-es ábrából látható, hogy a lemezvastagság növelése a maximális erő nagyságának a növekedését eredményezi.
A mérési eredmények és az eredményekből készített diagramok alapján arra a következtetésre jutottunk, hogy a különböző fajtájú ragasztóanyagok, különböző nagyságban terhelhetők a ragasztott lemez anyagától függően. Az 5. ábrából jól látható, hogy a TEROSON EP 5055 ragasztóanyagot rozsdamentes acél ragasztására találtuk a legalkalmasabbnak.
A 6, 7, 8-as ábrák alapján megállapíthatjuk, hogy minden esetben a legkisebb terhelést a 30x10 mm méretű átlapolt kötés, a legnagyobb terhelést a 30x25 mm méretű átlapolt kötés bírja ki. Azonban a maximális terhelés növekedése nem lineárisan arányos a ragasztott kötés átlapolásának a méretével.
A 9. ábra a maximális terhelés nagyságának változását mutatja különböző átlapolási méretek esetén, három különböző anyagra vonatkozóan.
A 11. ábrából jól látható, hogy az átlapolás szélein ébred a maximális feszültség a ragasztóanyagban.
A végeselemes analízis elvégzése során az acéllemezben ébredő nyírófeszültség eloszlása folytonosan növekvő tendenciát mutat az átlapolás mentén (12. ábra), a ragasztóanyagban pedig a ragasztott kötésekre jellemző tipikus U alakú eloszlás jelentkezik (13. ábra).
Irodalomjegyzék
[1] Loctite Worldwide Design Handbook, Henkel Company, 1998.
[2] HYONNY KIM, KEITH KEDWARD: Stress Analysisof In-Plane, Shear-Loaded Adehsively Bonded Composite Joints and Assemblies, U.S Department of Transportation, April 2001.
[3] A.M.G. PINTO, A.G.MAGALHAES, R.D.S.G. CAMPILJO, M.F.S.F. DE MOURA, AND A.P.M. BAPTISTA: Single-Lap Joints of Similar and Dessimilar Adherends Bonded with an Acrylic Adhesive
(http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00218460902880313#.VwashfmL RQI) (letöltés ideje: 2016.04.05)
[4] M. LUCIC, A. STOTOIV, J. KOPAC: Investigation of aluminium single lap adhesively bonded joints, Contemporary Achievements, December 2005.
[5] A. .N. Tyihonov, A.A.Szamorszkij: A Matematikai Fizika Differenciálegyenletei, Akadémiai kiadó, Budapest 1956.
[6] Szabó Ferenc János, Sarka Ferenc, Tóbis Zsolt: Numerikus analízis, szimuláció, termékminősítés: TÁMOP 4.1.2. 08/1/A 2009 - 0001, G3 - 08 modulelem.
HAJTÁS TERVEZÉSE 12 SOROS NAPRAFORGÓ ZÚZÓMŰHÖZ
Lövei Tamás
Gépészmérnök Msc – Általános géptervező hallgató
Bevezetés, a téma jelentősége
A napraforgó termesztés az elmúlt 10 évben jelentősen növekedett hazánkban és világszerte egyaránt. A napraforgó termesztés dinamikus növekedését eredményezte egyrészt a fontossága az emberi élelmezés kapcsán, másrészt a Biodízelként történő alkalmazhatósága. Hazánkban évente közel 3000 tonna Biodízelt állítanak elő, még más Európai országokban ennek sokszorosát, például Németországban 340 000 tonna vagy Franciaország 230 000 tonna az éves gyártási volumen. A fentiekből következik, hogy az egyre növekvő termesztési területek, illetve a korszerű hibrideknek köszönhetően a növekvő termésátlagok egyre korszerűbb gépek és berendezések tervezését és üzemeltetését követelik meg! [1]
A 21. században egyre növekszik az igény az alacsonyabb költségű és időt és energiát, üzemanyagot megtakarító megoldások kifejlesztésére, egy ilyen műszaki megoldás lehet a napraforgó betakarító adapter kiegészítése szárzúzó rendszerrel, amely azt eredményezi, hogy a betakarítás és a szár zúzása egy lépésben megvalósítható, így a traktorral végzett szárzúzás megspórolható, ezzel jelentős idő és üzemanyag megtakarítás érhető el.
A napraforgó betakarítás gépei
1. ábra [2]
Napraforgó betakarítás sorfüggő, zúzós adapterrel
A napraforgó betakarítást minden esetben Arató-cséplő gépre szerelt betakarító adapterrel végezzük. Az adapter az arató-cséplő gép, más néven kombájn ferdefelhordó szerkezetére csatlakozik, az adapter magassága a ferdefelhordó szerkezet hidraulikus munkahengereivel állítható, annak megfelelően, hogy milyen szármagasságú állomány kerül betakarításra. Az 1. ábrán látható sorfüggő napraforgó adapter egyszerre 6 sor betakarítását végzi, minden sor betakarítását különálló szedőegység biztosítja. A legismertebb változatok a 6,8 vagy 12 soros sorfüggő betakarító adapterek vagy a 6 méteres, 7,4 méteres vagy 9,4 méteres sorfüggetlen kivitelű adapterek. A legnevesebb gyártók kínálatában már elérhetőek a fent említett betakarító adapterek zúzóművel szerelt változatai is. Az 1.ábrán látható adapter, már egy fejlett, zúzóművel kiegészített típus.
A Linamar Hungary Zrt. és az OROS divízió bemutatása [3]
A Linamar Corporation vállalat gépgyártó divíziója az OROS Divízió a hazai, nyugat- és kelet-európai, észak-afrikai, valamint az észak-amerikai piacra fejleszt, állít elő és értékesít mezőgazdasági gépeket, részegységeket, kombájn adaptereket és egyéb építőipari gépeket. A mezőgazdasági gépgyártás a társaság orosházi telephelyén több mint 45 éves múltra tekint vissza. A cég alapvetően betakarítógépek, saját fejlesztésű kukorica és napraforgó adapter gyártásával és forgalmazásával foglalkozik. Ezek univerzális adapterek, melyek minden ma ismert kombájntípusra felszerelhetők. Elérhetőek 4-től 16 sorosig fix vagy csukható vázas kivitelben. Portfóliójukban megtalálhatóak az alacsonyabb árfekvésű, de minőségi adapterek épp úgy, mint a magasabb igényeket kielégítő prémium kategóriás adapterek. Az orosházi telephelyen napjainkban a kombájnalkatrészek és törőegységek mellett számos egyéb részegység gyártása is folyik. A magas színvonalú gyártást az alkalmazott minőségbiztosítási rendszerek is garantálják. Az OROS Divízió az ISO 9001 minőségbiztosítási tanúsítvány mellett ISO 14001 környezetvédelmi rendszer tanúsítással is rendelkezik.
A tervezés célkitűzése
Az OROS Divízió nagy hangsúlyt fektet termékeinek folyamatos fejlesztésére, így a piaci igényeket felmérve 2014-2015-ben új kialakítású Mechanikus szárzúzó rendszert fejlesztett ki az Oros SUN napraforgó adaptercsalád 6 és 8 soros modelljeihez. A termék a 2015-ös szezontól már kereskedelmi forgalomban is kapható, és a már meglévő régebben vásárolt modellekre is felszerelhető kiegészítő egységcsomag segítségével. Mivel a 6 és 8 soros változatot a piac már a kezdetektől nagy érdeklődéssel fogadta, így felmerült az igény a nagyobb területeken gazdálkodó vállalkozások részéről a 12 soros változat kifejlesztésére.
2. ábra [4]
A Linamar Hungary Zrt. orosházi telephelye
A Diplomamunkám célkitűzése a 12 soros Napraforgó adapterekre szerelhető szárzúzó rendszer hajtáselemeinek, hajtásrendszerének megtervezése, így ehhez kapcsolódóan ebben a cikkben a munkám néhány fontosabb mérföldkövét, a tervezés néhány fontosabb lépését kívánom bemutatni.
Lánchajtás méretezése [5];[6]
A zúzómű meghajtásához szükséges teljesítmény értéke szántóföldi mérésekkel került meghatározásra, ahol a 6 soros zúzós kivitel mérésére került sor. A mérést nyúlásmérő bélyeges erőmérő beépítésével végezték, amely a hajtó kombájn és a hajtott betakarítógép hajtáselemei közé került beépítésre. A mért eredmények alapján az átlagerőből kalkulált soronkénti teljesítményigény 0,98 KW, mivel a 12 soros kivitel meghajtása a jobb terheléselosztás céljából, illetve konstrukciós okokból 2 db lánchajtóművel tervezett megvalósítani, így az egy lánchajtóműre eső teljesítmény 5,88 KW.
Tervezési adatok és számítás:
Pnévl.=5,88 KW; z1=23; z2=14; i=1,64; p=19,05 mm; a=830 mm (geometriai méretek alapján); ne=791 1/min.
Táblázatból felvett adatok:
K1=19/z1=0,826; K2=1,18; K3=1,4; K4=1; K5=2; K6=1; K7=0,9; K8=0,9;
q=4,54 kg/m; Q=95,4 KN; A=268 mm2; pa=19,42 MPa Tervezett lánctípus: ¾ inch-es triplex lánc – Gyártó:Donghua
A tervezési teljesítmény meghatározása:
A lánc méretezését a Pd = 17,652 KW-ra végezzük el!
Osztókör átmérők meghatározása:
z1 osztókör átmérője:
z2 osztókör átmérője:
Lánctagok számának meghatározása:
Végleges tengelytáv:
Alapesetben a végleges tengelytávot a fent ismertetett képlet alkalmazásával lehet kiszámítani, de jelen esetben ettől eltekintünk, mivel a lánchajtás geometriai elhelyezése konstrukciós okokból „L” alakú, azaz szükséges a hajtó és a hajtott lánckeréken kívül egy vezető és egy feszítőkerék beépítése is, így a végleges tengelytáv megegyezik az előzetesen becsült a=830 mm-es tengelytávval. A fentieket figyelembe véve a lánctagok számát is szükséges megnövelnünk a vezető és feszítőkerék beépítésének következtében, az így becsült lánctagszám X=112 tag, amely a végleges konstrukció elkészülésekor ellenőrizhető, illetve felülvizsgálható. A lánctagok számát a vezető és feszítőkerék mérete valamint elhelyezése, illetve a feszítőkerék feszítési tartománya fogja befolyásolni!
A láncot terhelő erők meghatározása:
A kerületi erő:
A centrifugális erőből adódó húzás:
A teljes húzóerő:
A felületi nyomás meghatározása:
A pmeg megengedett felületi nyomás értéke módosító tényezők figyelembevételével kerül meghatározásra.
Megfelelő!
Biztonsági tényező:
Biztonsági tényező láncszakadásra:
Táblázatból kiválasztva: Ssmin=18 Sdmin=15,7
;
A biztonságos működés feltétele láncszakadásra:
Statikus terhelés: ; Dinamikus terhelés:
Konklúzió:
A 12 soros OROS SUN napraforgó betakarító adapterhez csatlakoztatható szárzúzó rendszer meghajtásához a ¾ inch-es triplex lánccal történő meghajtás megvalósítható, a lánchajtás minden tekintetben kielégíti a vele szemben támasztott követelményeket. A kalkulált értékek alapján nagy valószínűséggel meg fogja haladni a 15000 üzemórás teljesítményt, a meghibásodás várhatóan a csap és a hüvely közötti csuklófelületen keletkező kopás lesz!
A be- és kihajtó tengely végeselemes szimulációja [7];[8]
A végeselemes szimuláció elvégzéséhez szükséges kiszámítanunk a tengelyekre ható terheléseket. Mivel a várható meghibásodás a fészkes retesz hornyának deformációja, így a számítást a fészkes retesz hornyán ébredő felületi nyomásra végezzük el. Fontos figyelembe venni a teljesítmények megadásánál a behajtó és kihajtó tengelyen átmenő teljesítmény eltérését. Az eltérést az eredményezi, hogy a behajtó tengely nem csak a zúzómű meghajtásáért felel, hanem, kettős szerepet betöltve tovább is hajt a napraforgó adapterre. A 3. és 4. ábra a behajtó, illetve a kihajtó tengely 3D modelljét ábrázolja, a számozás a képletben szereplő összefüggések megértését segíti.
3. ábra
A behajtó tengely 3D modellje
4. ábra
A kihajtó tengely 3D modellje
Rendelkezésre álló adatok:
nbe=791 1/min. – behajtó fordulatszám; nki=1297,24 1/min. – kihajtó fordulatszám P1=13,68 KW P2=5,88 KW P3=7,8 KW P4=3,92 KW P5=5,88 KW P6.=1,96 KW d1=40 mm=0,04 m d2=35 mm=0,035 m
Aretesz=118,32 mm2 – A reteszhorony oldalfalának felülete, a reteszek mérete azonos Aborda=1222,2 mm2 – A bordás tengelyrész oldalfalainak felülete(203,7 mm2x6).
Szögsebesség meghatározása:
Csavaró nyomaték meghatározása az egyes részeken:
Felületi nyomás meghatározása:
A számításokat követően elvégezzük az ANSYS R17.0 programmal a 3D modelleken a végeselemes szimulációt. A számításokat 42CrMo4+QT alapanyagra vonatkozó szilárdsági tulajdonságokkal végezzük. Folyáshatár: ReH: 750 MPa A megfogásokat a csapágyfelületeken helyezzük el, a terheléseket előjel helyesen adjuk meg a hornyok és bordák felületén.
A szimuláció során kapott eredmények:
Behajtó tengely:
Maximális feszültség: 58,699 MPa; Maximális alakváltozás: 0,0354 mm
5. ábra
A behajtó tengely VEM szimulációja – Egyenértékű terhelés
Kihajtó tengely:
Maximális feszültség: 56,996 MPa; Maximális alakváltozás: 0,0124 mm
6. ábra
A kihajtó tengely VEM szimulációja – Egyenértékű terhelés
7. ábra
A behajtó tengely VEM szimulációja – Teljes deformáció
8. ábra
A kihajtó tengely VEM szimulációja – Teljes deformáció
Irodalomjegyzék
[1] http://www.emergia.hu/index.php?option=com_content&task=view&id=
48&Itemid=84 Letöltés: 2017.03.10. 13:39
[2] https://www.google.hu/search?q=Betakar%C3%ADt%C3%A1s+oros+sun
%2Bchop&espv=2&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwibxrz1yc7S AhWhd5oKHa0fAnAQ_AUIBigB&biw=1600&bih=794#imgrc=aVG8DjKpVF6yq M: Letöltés: 2017.03.11. 14:46
[3] http://oros.hu/index.php/hu/cegunkrol Letöltés: 2017.03.15. 09:17
[4] https://www.google.hu/search?q=Linamar&source=lnms&tbm=isch&sa=X&
ved=0ahUKEwiauc-ijdjSAhXGcRQKHWPWDQoQ_AUIBygC&biw=1600&bih=
794#imgrc=S_nd0n6RctabbM: Letöltés: 2017.03.15. 09:36
[5] Szente József – Görgős lánchajtás tervezése - Gépelemek II.- oktatási segédlet, Miskolci Egyetem, 2008.
[6 http://www.donghua.eu/catalogue/Donghua_Agriculture.pdf Letöltés: 2017.03.15 10:16
[7] Szabó Ferenc János – Multidisciplinary optimization of a structure with temperature dependent material characteristics, subjected to impact loading – INTERNATIONAL REVIEW OF MECHANICAL ENGINEERING 2:(3) PP. 499-505. (2008)
[8] Szabó Ferenc János – Optimization Possibilities and Methods in Product Development and Qualification – DESIGN OF MACHINES AND STRUCTURES 2:(1) pp. 63-72. (2012)
Köszönetnyilvánítás
A bemutatott kutató munka a TÁMOP-4.2.1B-10/2/KONV-2010-0001 jelű projekt részeként az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.
Csigahangládák akusztikai vizsgálata Szűcs Gergely, Dr. Bihari Zoltán
Bevezetés
Az akusztika tudománya egészen az ókorig nyúlik vissza. Erről számos írásos dokumentum tanúskodik. A régmúlt nagy tudósainak (Terpandros, Pythagoras, Arkhytas, Aristotheles, Eukleides, Vitruvius, …) munkái többé-kevésbé fennmaradtak, gazdagítva az emberiség tudományos kincseit. Közülük Vitruvius Marcus Pollio nevét érdemes megemlíteni, aki Pompeius seregében hadvezérként sok helyen megfordult. Vitruviusról annyit érdemes tudni, hogy Julius Caesar veje, Augustus császár bizalmi embere volt. Hadászati ismeretei mellett afféle kultúrmérnök jelzővel említhetnénk a mai szóhasználatban. A tudomány iránti lelkesedése ösztönözte arra, hogy megírja a „De architectura decem libri” (10 könyv az építészetről) című művét.
1. ábra
De architectura decem libri
A könyv azért jelentős, mert ez az egyetlen gyakorlatias szemléletű műszaki mű, amely az ókorból fennmaradt. Találhatunk benne fejezetet arról, hogy hogyan kell az épületeket fűteni, tájolni, hogyan kell utakat, hidakat építeni, miként lehet az ostromgépeket kezelni, hogyan növelhető a találati pontosságuk, stb. A könyv egyik
témája a görög színházépítészet is. Részletes leírást ad arról, hogy hogyan sikerült a görögöknek a majdnem 100 m átmérőjű szabadtéri színházban biztosítani a szöveges darabok érthetőségét. Ebben az időben elektronikus hangerősítésről még korántsem beszélhetünk, mégis olyan briliáns megoldásokat alkalmaztak az akkori akusztikai szakemberek, amelyek hatásossága vetekszik a mai modern hangerősítőkkel. Ezen megoldások között szerepel az ún. „hangveder” eszköz, amely tulajdonképpen nem más, mint egy Helmholtz rezonátor. Akkoriban bronz edényeket, nagyobb tengeri kagylókat, csigákat, cserépedényeket használtak. Ezek a rezonátorok a kis energiájú hangokat erősítik, a nagy energiájúakat pedig elnyelik a sajátfrekvenciájuknak megfelelően. Jelen dolgozatban a tengeri csigák, mint akusztikai rezonátorok vizsgálatát tűztük ki célul.
Működés
Mindenki számára ismeretes jelenség, hogy ha egy tengeri csigaházat a fülünkhöz emelünk, akkor hallani véljük a tenger zúgását. Természetesen nem lehetséges, hogy a sok száz kilométerre lévő tenger hangja hallható lenne egy ilyen csigában.
Sőt azt sem állíthatjuk, hogy a csiga élete folyamán – mint egy hangfelvevő készülék – eltárolta volna a tenger morajlását. A kibocsátott hang nem más, mint a környezet alapzajának egy modulációja, amelyet a csigaház, mint egy Helmholtz rezonátor hoz létre. A rezonátor sajátfrekvenciáinak megfelelően a környezetből érkező kvázi fehér zaj egyes frekvencia összetevőit erősíti, másokat pedig elnyomja. Az így keletkező módosított színképű hangot halljuk vissza a rezonátorból.
Ha a fent leírt vizsgálatot egy nagyon csendes helyen végezzük, megfigyelhető a csiga által kibocsátott hang ritmikussága. Ezt az emberi szervezetben áramló vérben a vérlemezkék súrlódása okozza. Ilyenkor a vizsgáló személy a saját szervezetének belső hangját hallja vissza, felerősítve. Ez viszont azt jelenti, hogy egy nagyon jó hatásfokú rezonátor házra bukkantunk, amelyet lehetne akár a hangtechnikában is alkalmazni.
2. ábra
Vízcsepp által keltett hullámok
Amikor vízcsepp hull vízfelületre, hullámok keletkeznek, amelyek koncentrikusan végigfutva erősödnek, illetve kioltódnak. Kör formájú edénynél a rezgésnek a falról visszaverődő, visszaható ereje középen olyan erejű lehet, hogy megint képződik egy kisebb méretű, alacsonyabb távolságra kiható újabb csepp. Ezek a hanghullámoknál a felharmónikus rezgések. Egy sík lapokkal határolt rezonátor házban kioltó, zavaró mellék rezgéseket okoz. Ha megfigyelünk egy akusztikus hangszert (például egy
hegedűt), nem találunk síkkal határolt felületeket. Egy jó hangszer elkészítése sok éves tapasztalatot, korunkban precíz mérnöki tervezést igényel.
3. ábra Hegedű geometria
A csiga spirális szerkezete szubjektív megítélés szerint sokkal többet rejt magában egy átlagos, egyszerű geometriával rendelkező rezonátornál. A csigát tekinthetjük a tökéletesebb akusztikai hangzás formai felfogásának.
Az akusztikus hangládák klasszikus felfogása szerint a tervezéskor és építéskor a membrán felületét növeljük meg a hangláda síkjaival, viszont erre nem tekinthető ideális megoldásnak a négyzet, téglatest, illetve szögletes forma.
Szerkezeti felépítés
A legelső csigahangláda 2002-ben készült el. A hangélmény, amelyet a képen látható kis eszköz okozott, arra indított, hogy behatóbban tanulmányozzuk az akusztikai viszonyokat. Szubjektív megítélés szerint, amíg a klasszikus hangládákban zörejek, mellékrezgések, fújtatások keletkeznek, a jól összeépített csigahangláda esetében ezek a zavaró hatások szinte egyáltalán nem észlelhetőek.
A vizsgálatok kimutatták, hogy különösen komolyzenei előadás lejátszásánál vagy nagyon jó minőségű felvételeknél érzékelhető a csigahangládák jelentős hangzásbeli, hangélménybeli különbsége.
4. ábra Első csigahangláda
Azóta sok ilyen szerkezet készült el, miközben egyre több gyakorlati tapasztalatot sikerült szerezni. Az alábbi ábra azt mutatja, hogy milyen széles mérettartomány áll jelenleg rendelkezésre az akusztikai vizsgálatok laboratóriumi szintű elvégzéséhez.
5. ábra
Csigahangládák széles spektruma
Akusztikai vizsgálat
A hangsugárzók „jóságára” vonatkozóan több vizsgálati módszer is ismeretes.
Esetünkben azonban egyrészt a lehetőségeink korlátozottak, másrészt eddig szubjektív megítélés alapján hasonlítottuk össze az elkészült szerkezeteket. A szubjektív megítélés valamiféle hangélményt jelent, amely lehet, hogy jobban vagy kevésbé tetszik a vizsgált személynek. Az elvégzett mérés célja az volt, hogy valamiképp kimutassuk azt, hogy hogyan változik meg a hangszóró által kibocsátott hang spektruma, ha azt egy csigahangládában helyezzük el. A vizsgálatra a Miskolci Egyetem Gép- és Terméktervezési Intézet Akusztikai Laboratóriumában került sor.
Az elemzés megtervezésekor két lehetőség közül kellett választani: A mérés elvégezhető egy mesterségesen generált fehér zajjal, vagy bizonyos frekvenciájú tiszta hangokkal, például az oktávsávonkénti középfrekvenciákkal. Az első megoldás előnye, hogy egyetlen méréssel elvégezhető, a második ezzel ellentétben a teljes hangfrekvenciás tartományon (10 oktáv) sokkal időigényesebb vizsgálatot jelent. Az utóbbi esetben azonban tisztább kép, precízebb eredmények, pontosabb következtetések várhatóak. A két módszer közül az utóbbira esett a választás. A mérés összeállítása az alábbi ábrákon látható.
6. ábra
Hangszóró szabadon, valamint csigahangládában történő mérése
Ahogyan a fenti fényképfelvételeken is látszik, szerint a méréssorozatot úgy
végeztük el, hogy először a hangszórót szabadon, majd csigahangládába építve gerjesztettük tisztahang frekvenciákkal, és felvettük azok spektrumát. A tisztahang gerjesztést egy számítógépes zajgenerátor szoftver szolgáltatta, amelyet az ábrán is látható erősítőn keresztül közvetítettünk a hangsugárzóba. A vizsgálat során valamennyi mérést befolyásoló tényezőt állandó értéken tartottuk. A spektrum felvételéhez alkalmazott B&K 2671 típusú mikrofont (7. ábra) mindkét vizsgálat sorozat esetén azonos távolságra (0,5 méter) állítottuk be a hangsugárzótól.
7. ábra
Mérés teljes összeállítása
A spektrumokat egy Pulse típusú 6 csatornás mérőkerettel, valamint az ahhoz tartozó feldolgozó szoftverrel állítottuk elő.
A mérés eredményei
A vizsgálat sorozatot a hallható hangok tartományán értelmezett 10 egymást követő oktávsáv középfrekvenciáján (32 Hz, 63 Hz, 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1 kHz, 2 kHz, 4 kHz, 8 kHz és 16 kHz frekvencián) elvégeztük. Terjedelmi korlátok miatt nincs lehetőség valamennyi spektrum ábrázolására, azonban a jellegzetes eseteket az alábbi ábrákon szeretnénk bemutatni.
Hangnyomás Sima 63 Hz
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05
0 2000 4000 6000 8000
Hangnyomás Csiga 63 Hz
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05
0 2000 4000 6000 8000
Hangnyomás Sima 125 Hz
0 0,05 0,1 0,15
0 2000 4000 6000 8000
Hangnyomás Csiga 125 Hz
0 0,05 0,1 0,15
0 2000 4000 6000 8000
Hangnyomás Sima 500 Hz
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
0 2000 4000 6000 8000
Hangnyomás Csiga 500 Hz
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
0 2000 4000 6000 8000
8. ábra
Vizsgálatok eredményei (részlet)
A diagramok feliratain a „Sima” jelző minden esetben a csigahangláda nélküli állapotot, a „Csiga” jelző pedig a csigahangládás mérést mutatja.
A hangnyomás spektrumok tanúsága szerint az az általános következtetés vonható le, hogy a gerjesztések során nem csak a tisztahang összetevő jelenik meg a spektrumban, hanem annak nagy számú harmonikusa is. Ezek közül a nagyfrekvenciás összetevőket a csigahangláda elnyomta, a kisfrekvenciás összetevőket pedig több esetben is jelentősen erősítette. Az alkalmazott hangszóró egy ún. magassugárzó típusba sorolható mérete alapján, amely komoly hangdobozok esetén a magas hangok kibocsátásáért felelős. A mély hangok nagy akusztikus energiával rendelkeznek, ezeket a klasszikus hangdobozok esetén nagy méretű hangszórók sugározzák, biztosítva a megfelelő hangélményt.
Nagyobb frekvenciák esetén (kHz nagyságrend) a fent említett hangszín-változás hatása a mérések elemzése alapján egyre kevésbé érvényesül.
Összefoglalás
A csigahangládák alkalmazásával lehetőség nyílhat a kisebb méretű hangszórók esetében is a mély hangok megfelelő sugárzására. Tapasztalat szerint ez tisztán instrumentális zeneszámok esetén igen jelentősen növeli a hangélményt.
Amennyiben azonban a zenemű, amelyet le kívánunk játszani, emberi énekhangot is tartalmaz, a hangszín változása torzíthatja, tompíthatja a szöveget. A további