Types et conceptions de stations à ultrasons. Équipement ultrasonique Dessin d'installation à ultrasons
Installation à ultrasons pour les matériaux de meulage fins dans un milieu aqueux sous l'action d'une onde ultrasonique dans le processus de cavitation.
L'installation par ultrasons est conçue pour disperser les matériaux de divers degrés de dureté dans un milieu liquide à la nanométrie, l'homogénéisation, la pasteurisation, l'émulsification, l'intensification des processus chimiques électriques, l'activation, etc.
La description:
Installation ultrasonique "Hammer" est conçue pour disperser des matériaux de degrés de dureté variable dans un milieu liquide à la nanométrie, l'homogénéisation, la pasteurisation, l'émulsification, l'intensification des processus chimiques électriques, l'activation, etc. L'installation par ultrasons est utilisée comme: dispersant (chopper), homogénéisateur, émulsifiant, pasteurisateur, etc.
Est une cavitation ultrasonale installation écouler jusqu'à. Les pièces principales et le boîtier intérieur du réacteur sont constitués de matériau résistant à la cavité.
Merci caractéristiques structurelles et unicité générateur Les oscillations à ultrasons sont assurées simultanément un impact ultrasonore sur la zone de travail interne de la chambre de cavitation de toutes les piézoélents. Dans ces conditions, la force de soufflage devient suffisante pour rompre jusqu'à un niveau nanométrique, même des minéraux solides, tels que le sable de quartz, la barite, etc. Pour les substances plus douces et matières organiques (tels que la diatomite, la sciure de bois de bois, etc.) Changements d'alimentation d'installation.
Un calcul individuel et la fabrication d'une installation à ultrasons sont possibles, en fonction des exigences du résultat final. Pour chaque production individuelle, un calcul supplémentaire est possible pour caractéristiques technologiques Incorporation de l'installation dans une ligne de production existante.
Schéma d'installation:
Avantages:
- Non processus mécanique meulage, nœuds de frottement et détails,
– L'installation à ultrasons est facile à installer et à utiliser,
- L'installation par ultrasons vous permet de broyer des matériaux dans un milieu liquide à des tailles comparables aux dimensions des molécules (~ 10 nm),
– vous permet de broyer des matériaux d'une capacité maximale de 3 m 3 d'un mélange à effet mince par heure,
- Réduction du coût des lignes pour la production de matériaux de construction(Les coûts d'approvisionnement en gaz sont exclus, les coûts de consommation d'énergie sont réduits, les réparations et les coûts de maintenance sont réduits),
– Longueur réduite ligne de production et zone occupée,
- accéléré le processus technologique,
– L'épuisement de la partie du produit est exclu,
- élevé le niveau d'incendie et de sécurité des explosions de l'objet,
– Sécurité (manque total de poussière, substances dangereuses),
- Nombre réduit de personnel de service,
– La fiabilité de l'élément de broyage est augmentée en raison de l'absence de pièces et de mécanismes de déplacement et de frottement.
Application:
– Matériaux de broyage pour la production de dispersion d'eau matériaux de peinture,
– Préparation du grain, de la sciure de bois dans l'industrie alcoolique,
– Pasteurisation du lait,
– extraction herbes de guérison,
– Production de jus de franchise sans déchets haute performance, de purée de pommes de terre, de confitures,
– Désinfection I. traitement des eaux usées,
– Recycler une portée et un fumier d'oiseau,
– Obtention de solutions de forage de barite
– Obtention des solutions sans tampon
– Élimination des déchets de rayonnement
– Enlever le vanadium du sud du pétrole russe,
– Appuyez sur l'argile en production de céramique,
– Obtention du béton avec l'ajout de barite,
– Obtenir des revêtements ignifuges de flamme avec l'ajout de barita,
– Production d'automampe basée sur le dioxyde de titan
– Production de ligaments céramiques pour instruments abrasifs,
– Obtention de liquides de refroidissement pour des moteurs à base de paraffine.
Caractéristiques:
| Caractéristiques: | Valeur: |
| Masse en pleine configuration, kg | pas plus de 28. |
| Consommation électrique complète avec générateur Avec une suspension immédiate de 1-2 m3 / h, kw / h. | pas plus de 5,5 |
| Le pourcentage de matière sèche au fluide avant de traiter dans une installation à ultrasons | peut atteindre l'indicateur 70:30 |
Les principales caractéristiques de l'installation lors du traitement des matériaux (sur l'exemple de la calcite de Micromeramor):
Remarque: Description de la technologie sur un exemple d'installation à ultrasons de matériaux de meulage "marteau".
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nettoyage et désinfection des eaux usées
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Technologie de recherche
L'article décrit la conception de l'installation ultrasonique la plus simple conçue pour démontrer des expériences avec des ultrasons. L'installation est constituée d'un générateur d'oscillation à ultrasons, d'émetteur, d'un dispositif de focalisation et de plusieurs appareils auxiliairesPermettant de démontrer différentes expériences qui expliquent les propriétés et les méthodes d'utilisation des oscillations à ultrasons.En utilisant l'installation ultrasonique la plus simple, vous pouvez afficher la propagation d'ultrasons dans divers supports, réflexions et réfractions de l'échographie à la bordure de deux médias, l'absorption des ultrasons dans diverses substances. En outre, il est possible de montrer la préparation d'émulsions d'huile, de purification de pièces contaminées, de soudage ultrasonique, de fontaine liquide à ultrasons, d'effets biologiques des oscillations ultrasonores.
Faire cette installation peut être effectuée dans des ateliers scolaires par les forces des lycéens.
L'installation pour démontrer des expériences à ultrasons est constituée d'un générateur d'électrons (Fig. 1), un convertisseur de quartz d'oscillations électriques dans une cuve ultrasonique et un récipient à lentille (Fig. 2) pour la mise au point de l'échographie. L'alimentation ne comprend que le transformateur de puissance TR1, car les chaînes d'anode des lampes de générateur sont alimentées directement en alternant courant (sans redresseur). Une telle simplification n'affecte pas l'appareil négativement au travail et simplifie sensiblement son schéma et son design.
Le générateur électronique est fabriqué selon un schéma à deux temps sur deux lampes de 6 PR inclus dans le schéma de tripladiode (les mailles de lampe sont reliées aux anodes). Dans les chaînes d'anode des lampes, le circuit L1C2 est activé, qui détermine la fréquence des oscillations générées et dans le circuit de la grille - la bobine de retour L2. Les chaînes de cathode comprennent une petite résistance R1, déterminant largement le mode de la lampe.
Fig. 1. Programme schématique Générateur
Le signal haute fréquence est introduit dans un résonateur de quartz à travers les condensateurs de séparation C4 et C5. Quartz est situé dans le quartzé hermétique (Fig. 2) et est relié au générateur de fil de 1 m.
Figure. 2. navire de Lenzovaya et quartzer
Outre les détails discutés, il existe toujours des condensateurs C1 et C3, ainsi que l'accélérateur de DR1 à travers lequel la tension anodique est appliquée aux anodes des lampes. Cette accélérateur empêche un court-circuit du signal haute fréquence via le condensateur C1 et le conteneur d'intervalatite du transformateur de transformateur.
Les principaux détails faits maison du générateur sont les bobines L1 et L2, fabriquées sous forme de spirales plates. Pour leur fabrication, vous devez couper le motif en bois. Deux carrés sont coupés d'une largeur de 2 pieds carrés de 25 cm servant de joues de majuscules. Au centre de chaque joue, il devrait y avoir des trous pour une tige métallique de 10-15 mm, et dans l'une des joues, coupez un trou ou une gorge d'une largeur de 3 mm pour fixer la sortie de la bobine. Sur la tige métallique, les fils sont coupés sur le métal et entre les deux écrous, les joues sont placées à une distance égale au diamètre du fil couché. À ce sujet, la fabrication d'un modèle peut être considérée comme terminée et commencer à enrôser les bobines.
La tige métallique est maintenue à une extrémité dans le vice, la première (interne) du fil du fil est empilée entre les joues et les écrous sont serrés et la remontée continue. La bobine L1 a 16 tours et la bobine L2-12 tourne du fil de cuivre avec un diamètre de 3 mm. Les bobines L1 et L2 sont fabriquées séparément, puis placées l'une au dessus de l'autre sur la croix de la Textolite ou des plastiques (Fig. 3). Afin de donner aux bobines de plus grande force dans les croisades avec un hack ou un fichier, les évidements sont coupés. Pour sécuriser les bobines, l'un d'entre eux doit faire pression sur la deuxième croix (sans récompense) et mettre la seconde sur la plaque de verre biologique, Getinaksa ou Plastics, renforcé sur le châssis métallique du générateur.
Figure. 3.
L'accélérateur haute fréquence est enroulé sur un cadre en céramique ou en plastique d'un diamètre de 30 mm avec un fil de marque Pelsho-0.25 mm. L'enroulement est effectué dans les sections de 100 tours de chacun. Au total, la manette des gaz a 300-500 tours. Dans cette conception, un transformateur de puissance fait maison a été appliqué sur le noyau à partir des plaques W-33, l'épaisseur d'un ensemble de 33 mm. L'enroulement du réseau contient 544 tours du fil PAL-0.45. L'enroulement du réseau est calculé sur l'inclusion dans le réseau avec une tension de 127 B. Dans le cas d'utilisation du réseau avec une tension 220 V, l'enroulement I doit contenir 944 tours du fil PAL-0.35. L'augmentation de l'enroulement a 2980 tours du fil pel-0.14 et la pente des lampes - 30 tours du fil PAL-1.0. Un tel transformateur peut être remplacé par le transformateur de puissance de la marque ELS-2, en utilisant uniquement l'enroulement du réseau, la pente de la lampe et l'enroulement croissant complètement, ou par tout transformateur de puissance avec une puissance d'au moins 70 ba et avec un Augmentation de l'enroulement qui fournit 270 B sur les anodes des lampes 6 PR.
Un soldat de quartzers est en bronze dans le dessin placé à la Fig. 4. Dans le boîtier utilisant une perceuse d'un diamètre de 3 mm de 3 mm, un trou en forme de M pour le retrait du fil L est percé, une bague en caoutchouc E est insérée dans le boîtier, qui sert à l'amortissement et à l'isolation de quartz. La bague peut être coupée d'une gomme conventionnelle pour effacer un crayon. La bague de contact B est coupée de feuille de laiton avec une épaisseur de 0,2 mm. Cet anneau a un pétale M pour souder le fil. Les deux fils l et doivent avoir une bonne isolation. Le fil et la soudure à la bride de référence O. Il n'est pas recommandé de tordre les câbles les uns avec les autres.
Fig.4. Kvartzarder
Le récipient à lentille est constitué d'un cylindre E et de lentilles ultrasoniques B (Fig. 5). Le cylindre est plié de la plaque de verre organique d'une épaisseur de 3 mm sur un gabarit en bois rond avec un diamètre de 19 mm.
Fig.5. Navire Lenzaya
La plaque est chauffée au-dessus de la flamme avant de ramollir, se pencher sur le motif et la colle avec une essence acétique. Le cylindre collé est associé à des fils et laissez-la jusqu'à sec à deux heures. Après cela, les extrémités du cylindre éliminent les extrémités du cylindre et retirent les filets. Pour la fabrication de lentilles à ultrasons, vous devez créer un dispositif spécial (Fig. 6) à partir d'une boule d'acier d'un diamètre de 18-22 mm du roulement à billes. La balle doit être brûlée, le chauffer au cation rouge et le refroidissement lentement. Après cela, dans la balle, le trou est percé d'un diamètre de 6 mm et coupé dans le fil interne. Pour sécuriser cette balle dans la cartouche du forage de la tige, vous devez faire une tige filetée à une extrémité.
Fig.6. Appareil
La tige avec la bille vissée est serrée dans la cartouche de la machine, comprennent la machine sur un chiffre d'affaires moyen et en appuyant sur la balle dans la plaque de verre organique avec une épaisseur de 10 à 12 mm, obtenez l'évidement sphérique nécessaire. Quand la balle s'approfondit à une distance égale à son rayon, perceuse Éteignez et sans arrêter la pression sur la balle, refroidie avec de l'eau. En conséquence, une approfondissement sphérique de la lentille à ultrasons est obtenu dans la plaque de verre organique. De la plaque avec un approfondissement, le carré d'un côté de 36 mm est découpé, alignez le papier émeri grain fin formé autour de la saillie d'anneau d'approfondissement et sont relevés du fond de la plaque de sorte qu'un fond de 0,2 mm d'épaisseur reste élevé. au centre de la récréation. Ensuite déployé dans la transparence des lieux de papier de verre rayé et sur tournant Récupérez les angles de sorte que l'approfondissement sphérique reste au centre de la plaque. Du côté inférieur de la plaque, il est nécessaire de faire une saillie d'une hauteur de 3 mm et d'un diamètre de 23,8 mm pour centrer la lentille sur le quartz-chanteur.
Mise à jour de l'essence acétique ou de dichloroéthane L'une des extrémités d'extrémité du cylindre est collée à une lentille ultrasonique de sorte que l'axe central du cylindre coïncide avec l'axe traversant le centre de la lentille. Après séchage, trois trous pour les vis à garni sont percés dans un récipient nettoyé. Tourner ces vis est préférable avec un tournevis spécial en fil classique de 10 à 12 cm de long et de diamètre de 1,5 à 2 mm et équipé d'une poignée du matériau isolant. Après avoir effectué les pièces et l'installation spécifiées du générateur, vous pouvez commencer à établir un instrument généralement réduit à régler le contour L1C2 dans une résonance avec votre propre fréquence de quartz. Enregistrement de quartz dans (Fig. 4) doit être lavé avec du savon dans de l'eau courante et sèche. Le top de la bague de contact B est nettoyé pour briller. Imposer doucement une plaque de quartz sur le dessus de la bague de contact et enflammer quelques gouttes d'huile de transformateur sur les bords de la plaque, vissez le couvercle d, de sorte qu'il appuie sur la plaque de quartz. Pour indiquer des oscillations ultrasoniques d'évidement A et R sur le couvercle sont remplies d'huile de transformateur ou de kérosène. Après avoir allumé le réchauffement de la puissance et de la minute, le bouton de réglage tourne et obtient une résonance entre les oscillations du générateur de plaques de quartz. Au moment de la résonance, l'épuisement maximal du liquide a été observé, versé dans l'évidement sur le couvercle. Après avoir configuré le générateur, vous pouvez passer à la démonstration d'expériences.
Conception de générateur.
L'une des démonstrations les plus efficaces consiste à obtenir une fontaine liquide sous l'action des oscillations à ultrasons. Afin d'obtenir une fontaine fluide, vous avez besoin d'un récipient "objectif" pour placer sur le quartzder afin qu'il n'y ait pas d'accumulation de bulles d'air entre le bas de la "lentille" et la plaque de quartz. Vous devriez ensuite verser dans un récipient d'objectif d'eau potable ordinaire et une minute après que le générateur est allumé à la surface de l'eau, il apparaîtra fontaine à ultrasons. La hauteur de la fontaine peut être modifiée à l'aide de vis cassées, prédéfini le générateur à l'aide de C2 Condenser. Avec le réglage correct de l'ensemble du système, il est possible d'obtenir une fontaine d'eau avec une hauteur de 30 à 40 cm (Fig. 7).
Fig.7. Fontaine ultrasonique.
Simultanément avec l'avènement de la fontaine, un brouillard d'eau survient, résultant d'un processus de cavitation accompagné d'un sifflement caractéristique. Si dans le récipient «objectif» au lieu d'eau pour verser de l'huile de transformateur, la fontaine en hauteur augmente considérablement. L'observation continue de la fontaine peut être maintenue jusqu'à ce que le niveau de fluide dans le récipient «lentille» diminue à 20 mm. Pour une observation à long terme de la fontaine, il est nécessaire de le protéger avec un tube de verre B, sur les parois internes dont le fluide de fontaine peut être revint.
Lorsqu'ils sont exposés à des oscillations ultrasonores sur le liquide, les bulles microscopiques (phénomène de cavitation) sont formées, ce qui est accompagné d'une augmentation significative de la pression sur le lieu de la formation de bulles. Ce phénomène conduit à la destruction des particules de la substance ou des organismes vivants situés dans le liquide. Si "dans le lentille", le navire avec de l'eau pour mettre un petit poisson ou une daphnie, puis après 1-2 minutes d'irradiation avec des ultrasons, ils mourront. La projection du vaisseau "objectif" avec de l'eau à l'écran permet d'observer successivement tous les processus de cette expérience dans un large public (Fig. 8).
Fig.8. L'effet biologique des oscillations à ultrasons.
En utilisant le périphérique décrit, vous pouvez démontrer l'utilisation d'ultrasons pour nettoyer les petites pièces de la contamination. Pour ce faire, à la base de la fontaine du liquide, une petite partie est placée (engrenage d'heures, un morceau de métal, etc.), richement lavé avec Solidol. La fontaine diminuera considérablement et peut s'arrêter du tout, mais l'élément contaminé est nettoyé progressivement. Il convient de noter que le nettoyage des détails de l'échographie nécessite l'utilisation de générateurs plus puissants, il est donc impossible de dégager l'ensemble de l'article contaminé dans une courte période et que vous ne devez être limité que au nettoyage de plusieurs dents.
En utilisant un phénomène de cavitation, vous pouvez obtenir une émulsion d'huile. Pour ce faire, l'eau est versée dans le vaisseau "lentille" et une petite huile de transformateur est ajoutée d'en haut. Pour éviter les éclaboussures d'émulsion, vous avez besoin d'un récipient de lentille avec du contenu pour couvrir de verre. Lorsque le générateur est allumé, la fontaine d'eau et d'huile est formée. Après 1-2 minutes. Les expositions dans le bateau Lenzov ont formé une émulsion régulière de la duais de lait.
On sait que la propagation des oscillations ultrasonores dans l'eau peut être rendue visible et démontrer clairement certaines propriétés d'échographie. Pour ce faire, une baignoire avec un fond transparent et voire inférieure et la possibilité de grandes tailles, avec la hauteur des côtés d'au moins 5-6 cm. Le bain est placé sur le trou dans la table de démonstration, de sorte que vous puissiez mettre en évidence tout le fond inférieur transparent. Pour l'éclairage, il est bien utilisé pour utiliser une ampoule de voiture à six mains en tant que source de lumière ponctuelle pour la projection des processus étudiés au plafond du public (Fig. 9).
Fig.9. Réfraction et réflexion d'ondes ultrasons.
Vous pouvez également appliquer l'ampoule habituelle de faible puissance. L'eau est versée dans le bain de sorte que la plaque de quartz dans la gaine de quartzé est complètement immergée. Après cela, il est possible d'inclure un générateur et de traduire un quartzder de la position verticale sur l'inclinaison, respectant la propagation du faisceau ultrasonore dans la projection du plafond du public. La gilet de quartze peut être conservée pour le fil lied L et C ou pré-fixer dans un support spécial, avec lequel il est possible de changer en douceur les angles du faisceau ultrasonique qui tombe dans des plans verticaux et horizontaux. Le faisceau ultrasonique est observé sous la forme de points lumineux situés le long de la propagation d'oscillations ultrasonores dans l'eau. En plaçant tout obstacle sur la propagation de la faisceau ultrasonique, vous pouvez observer la réflexion et la réfraction de la poutre.
La conception décrite permet d'autres expériences dont le caractère dépend du programme et de l'équipement étudié du bureau d'enseignement. En tant que charge du générateur, vous pouvez inclure des plaques de Barium Titanate et, en général, toutes les plaques d'un effet piézoélectrique à des fréquences de 0,5 MHz à 4,5 MHz. S'il y a des plaques sur d'autres fréquences, il est nécessaire de modifier le nombre de tours dans les bobines d'inductance (augmentant les fréquences inférieures à 0,5 MHz et réduire les fréquences supérieures à 4,5 MHz). Lorsque le circuit oscillatoire et les bobines de retour sur la fréquence de 15 kHz peuvent être inclus à la place de quartz tout convertisseur de puissance magnétostrictive avec pas plus de 60 VA
Le nettoyage à ultrasons est effectué sur des installations à ultrasons, y compris, en règle générale, un ou plusieurs bains et un générateur à ultrasons. Selon le but technologique, l'installation universelle et spéciale est distinguée. Le premier est utilisé pour nettoyer la large nomenclature des pièces dans la production principale et la production de masse. Dans la production de masse, utilisez des paramètres spéciaux et des unités automatisées et des lignes de flux.
Figure 28 - Bain pour nettoyage à ultrasons Tapez uzb-0.4
La puissance des bains universels varie de 0,1 à 10 kW, et le conteneur est compris entre 0,5 et 150 litres. Les petites baignoires se sont intégrées au fond des convertisseurs piézocéramiques et puissantes - plusieurs magnétostriction.
Les bains de table à ultrasons Uzu-0.1 sont des monotesses; Uzu-0.25 et uzu-0.4. Ces bains sont plus souvent utilisés en laboratoire et à la production unique; Pour leur puissance, les générateurs semi-conducteurs sont utilisés avec une puissance de sortie de 100, 250 et 400 W. Les bains ont un boîtier de corps rectangulaire et un couvercle amovible. Les convertisseurs piézocémiques sont intégrés au fond des bains (type PP1-0.1) en une quantité de un à trois, en fonction de la puissance du bain. Pour charger des pièces en vrac, il y a des paniers de maille. Les bains se sont intégrés au corps partagé du rinçage des pièces après le nettoyage.
En figue. 28 montre un type de bain de nettoyage de bureau à ultrasons UVB-0.4, fonctionnant avec le générateur UZGZ-0.4. Il a un corps cylindrique insonorisé métallique 1 et un couvercle 3 associé au boîtier de charnière et à une pince excentrique 2 avec une poignée. Au bas de la partie de travail du bain, qui est une membrane résonante, l'emballage du convertisseur magnétostrictif est soudé. Le corps a deux tuyaux pour l'alimentation et l'eau de flux d'eau, convertisseur de refroidissement. Le raccord de ces tuyaux est retiré au fond du boîtier pour la commodité de les rejoindre des tuyaux. Sur le logement, il y a un commutateur à bascule allumé et éteint les oscillations ultrasonores du générateur lorsqu'il est installé à partir du bain. Il y a aussi une poignée de la découverte du drain du liquide détergent et du raccord correspondant. Le bain est équipé d'un panier pour charger des pièces nettoyées.
Figure 29 - Bain pour le type de nettoyage à ultrasons UZB-18M
Du nombre de bains de nettoyage universels de plus grande puissance a été largement distribué des bains de type bain. Les bains de ce type ont un design similaire. En figue. 29 montre un type de bain UVB-18M. Le cadre soudé 1 est effectué dans la preuve sonore. Il est fermé avec un couvercle 5 avec des contrepoids. 4. La levée et l'abaissement du couvercle sont effectuées à la main avec des poignées 6. Au bas de la 9e partie de travail du bain, transducteurs magnétiques 8 du type PMS-6-22 sont construits (de un à quatre, en fonction de la puissance du bain). Pour une aspiration des vapeurs de fluide de lavage, des collections intégrées sont installées avec des connexions de sortie II, qui rejoint le système de ventilation de l'atelier. Au bas de la partie de travail, une grue pour détergent drainant est montée; La poignée de grue 19 est affichée sur le côté avant. Le drain sur les tuyaux 14 et 16 peut être produit dans le carter, l'égout ou le réservoir 7, intégré dans le bain. Pour éliminer la possibilité de déborder la partie de travail avec du liquide, il y a un tube de drainage.
Demander des pièces de lavage et des nœuds de diverses techniques, soudage matériaux différents. L'échographie est utilisée pour obtenir des suspensions, des aérosols liquides et des émulsions. Pour obtenir des émulsions, produites, par exemple, un mélangeur d'émulsifiant UGS-10 et d'autres appareils. Les méthodes basées sur le reflet des ondes ultrasonores de la frontière de la séparation de deux médias sont utilisées dans des instruments d'hydrolyclycalisation, de détection de défauts, de diagnostic médical, etc.
D'autres opportunités, il convient de noter que les ultrasons doivent être notés de traiter des matériaux fragiles solides sous la taille spécifiée. En particulier, un traitement par ultrasons dans la fabrication de pièces et de trous d'une forme complexe dans des produits tels que le verre, la céramique, le diamant, le germanium, le silicium, etc., le traitement de quelles autres méthodes est difficile.
L'utilisation d'ultrasons lors de la restauration des pièces usées réduit la porosité du métal de soudure et augmente sa résistance. De plus, le blocage des pièces allongées torsadées est réduit, comme les moteurs de vilebrequin.
Nettoyage ultrasonique des pièces
Les pièces de nettoyage à ultrasons sont utilisées avant la réparation, l'assemblage, la couleur, le chrome et d'autres opérations. Son utilisation particulièrement efficace pour les pièces de nettoyage ayant une forme complexe et des endroits difficiles à atteindre sous la forme de fentes étroites, de fentes, de petits trous, etc.
Communiqués de l'industrie grand nombre Installations pour le nettoyage à ultrasons différent caractéristiques constructives, salle de bain et puissance, telles que le transistor: Uzu-0,25 avec une puissance de sortie de 0,25 kW, UZG-10-1.6 d'une capacité de 1,6 kW, etc., Thyristor UZG-2-4 avec une puissance de sortie de 4 kW et UZG -1-10 / 22 d'une capacité de 10 kW. La fréquence de fonctionnement des installations est de 18 et 22 kHz.
UZU-0,25 UZU-0,25 L'installation est conçue pour nettoyer les petites pièces. Il se compose d'un générateur à ultrasons et d'un bain à ultrasons.
Données techniques de l'installation ultrasonique UZU-0.25
Fréquence réseau - 50 Hz
Pouvoir consommé du réseau - pas plus de 0,45 kVA
Fréquence travaillant - 18 kHz
Puissance de puissance - 0.25 kW
Dimensions domestiques du bain de travail - 200 x 168 mm à une profondeur de 158 mm
Sur le panneau avant du générateur à ultrasons, un commutateur à bascule est placé un générateur et une lampe qui signale la présence de tension d'alimentation.
Sur la paroi arrière du châssis de générateur sont les suivants: une cartouche de fusible et deux connecteurs de fiche, par lesquels le générateur est connecté à un bain à ultrasons et un réseau d'alimentation, une borne pour la mise à la terre du générateur.
Trois convertisseurs piézoélectriques par lots sont montés au fond du bain à ultrasons. L'emballage d'un convertisseur se compose de deux plaques piézoélectriques du matériau TST-19 (zirconate-titanate de plomb), de deux revêtements d'abaissement de fréquence et d'une tige d'acier inoxydable centrale, dont la tête est l'élément émetteur du convertisseur.
Le boîtier de bain est situé: le raccord, la grue de la grue avec l'inscription "Dzhal", la borne pour la mise à la terre du bain et le connecteur de bouchon pour se connecter au générateur.
La figure 1 montre le principal circuit électrique Installation ultrasonique UZU-0.25.
Figure. 1. Diagramme de circuit d'installation UZU-0,25 à ultrasons
La première étape fonctionne sur le transistor VT1 selon le schéma inductif retour et contour oscillatoire.
Oscillations électriques de fréquence à ultrasons 18 kHz survenant dans le générateur de spécification sont introduites à l'entrée d'amplificateur de puissance.
Un amplificateur pré-puissance consiste en deux étapes, dont l'une est collectée sur les transistors VT2, VT3, le second - sur les transistors VT4, VT5. Les deux étapes de la puissance de pré-amélioration sont assemblées selon un circuit de prise de série fonctionnant en mode de commutation. Le mode clé de fonctionnement des transistors vous permet d'obtenir une efficacité élevée avec une puissance suffisamment élevée.
Circuits des bases des transistors VT2, VT3. VT4, VT5 sont connectés à un enroulement continu activé et activé des transformateurs TV1 et TV2. Cela garantit l'exploitation à double sens des transistors, c'est-à-dire une autre inclusion.
Le décalage automatique de ces transistors est fourni par des résistances R3-R6 et C6, C7 et C10, C11 condenseurs inclus dans la chaîne de base de chaque transistor.
Une tension d'excitation variable est fournie à la base à travers des condensateurs C6, C7 et C10, C11, et le composant constant du courant de base, passant par les résistances R3-R6, crée une chute de tension sur eux qui assure une fermeture fiable et une ouverture de transistors. .
Quatrième étape - Amplificateur de puissance. Il se compose de trois cellules à deux temps sur les transistors VT6 - VT11 fonctionnant en mode de commutation. La tension du pré-amplificateur de la puissance est fournie à chaque transistor avec une enroulement séparée du transformateur de télévision et dans chaque cellule, ces tensions d'antiphases. Avec des cellules de transistor, une tension alternée est alimentée à trois enroulements de transformateur TV44, où la puissance est ajoutée.
Du transformateur de sortie, la tension est alimentée aux convertisseurs piézoélectriques AA1, Aa2iaaa.
Étant donné que les transistors fonctionnent en mode de commutation, la tension de sortie contenant des harmoniques a une forme rectangulaire. Pour mettre en surbrillance les premières harmoniques de la tension sur les convertisseurs à l'enroulement de sortie du transformateur TV4, une bobine L, dont l'inductance est calculée de manière à ce que sa propre capacité convertisseur, il s'agit d'un circuit oscillatoire configuré au 1er harmonique. de la tension. Cela vous permet d'obtenir une tension sinusoïdale sur la charge sans changer le mode de transistor en énergie.
L'installation de l'installation est effectuée à partir du réseau AC avec une tension de 220 V avec une fréquence de 50 Hz à l'aide d'un transformateur de puissance TV5, qui présente un enroulement primaire et trois secondaires, dont l'un sert à alimenter le générateur de spécification et Les deux autres servent à alimenter les étapes restantes.
L'alimentation du générateur de spécification est effectuée à partir du redresseur collecté par logiciel (diodes VD1 et VD2).
Les préhènes d'amplification d'alimentation sont effectuées à partir du redresseur collecté sur un schéma de chaussée (diodes VD3 - VD6). Le deuxième circuit de pont sur les diodes VD7 - VD10 alimente l'amplificateur de puissance.
En fonction de la nature de la pollution et des matériaux, sélectionnez Détergent. En l'absence d'un phosphate de trinitrium pour les pièces en acier de nettoyage, une soda calcinée de soda peut être utilisée.
Le temps de nettoyage dans un bain à ultrasons varie de 0,5 à 3 min. Température de détergent maximale admissible - 90 o C.
Avant de changer le fluide de lavage, le générateur doit être éteint, ne permettant pas le fonctionnement de convertisseurs sans fluide dans le bain.
Les pièces de nettoyage dans un bain à ultrasons sont effectuées dans la séquence suivante: le commutateur à bascule d'alimentation est réglé sur "OFF", la grue de vidange du bain - à la position "fermée", dans le bain à ultrasons est versé le milieu de nettoyage à un Niveau 120-130 mm, la fiche de câble d'alimentation est incluse dans le réseau de tension de sortie électrique 220 V
Installation de conduite: Inclure un commutateur à bascule sur la position "Activé", le voyant doit être contour et le son de fonctionnement du fluide de causité apparaît. L'apparition de la cavitation peut également être jugée par la formation des plus petites bulles mobiles sur des convertisseurs.
Après avoir testé l'installation, il doit être éteint du réseau, chargez des pièces polluées dans le bain et le traitement de la marche.
À n'importe quel ultrasons installation technologique, y compris la composition de dispositifs multifonctionnels, la source d'énergie est incluse (le générateur) et le système oscillatoire à ultrasons.
Le système de traitement des vibrations UZ consiste en un convertisseur correspondant à l'élément et à l'outil de travail (émetteur).
Dans l'émetteur (élément actif) du système oscillatoire, l'énergie des oscillations électriques est convertie en énergie des oscillations élastiques de fréquence ultrasons et est créée par une force mécanique alternée.
L'élément de consignage du système (hub passif) transforme les vitesses et assure la coordination de la charge externe et de l'élément actif interne.
L'outil de travail crée un champ ultrasonique dans l'objet traité ou l'affecte directement.
La caractéristique la plus importante des systèmes oscillatoires est une fréquence résonante. Il est dû au fait que l'efficacité des processus technologiques est déterminée par l'amplitude des oscillations (valeurs de déplacement vibratoire) et les valeurs maximales des amplitudes sont obtenues lorsque le système oculaire est excité dans la fréquence de résonance. Les valeurs de fréquence de résonance des systèmes oscillatoires doivent être les limites des gammes résolues (pour les unités multifonctions des véhicules, il s'agit d'une fréquence de 22 ± 1,65 kHz).
L'attitude du système énergétique accumulé par l'énergie à l'énergie utilisée pour l'impact technologique pour chaque période d'oscillations est appelée volonté du système oscillant. La qualité détermine l'amplitude maximale d'oscillations sur la fréquence résonante et la nature de la dépendance de l'amplitude des oscillations de la fréquence (c'est-à-dire la largeur de la plage de fréquences).
Apparence Un système oscillatoire à ultrasons typique est illustré à la figure 2. Il se compose d'un convertisseur - 1, transformateur (hub) - 2, outils de travail - 3, supports - 4 et logement - 5.
Figure 2 - Système oscillant à deux ondes et répartition des amplitudes d'oscillations A et des contraintes mécaniques d'agissant F
La distribution de l'amplitude des oscillations A et des forces (contraintes mécaniques) F dans le système oscillant a la forme de vagues debout (sous réserve de la négligence des pertes et des radiations).
Comme on peut le voir à partir de la figure 2, il existe des avions dans lesquels des compensations et des contraintes mécaniques sont toujours zéro. Ces avions s'appellent Nodal. Les avions dans lesquels des déplacements et des tensions sont minimes appelés Poams. Les valeurs maximales des déplacements (amplitudes) sont toujours adaptées à des valeurs minimales de contraintes mécaniques et inversement. Les distances entre deux plans nodaux adjacents ou les faisceaux sont toujours égaux à la moitié de la longueur d'onde.
Dans le système oscillatoire, il existe toujours des composés garantissant la connexion acoustique et mécanique de ses éléments. Cependant, les connexions peuvent être incercées si vous devez modifier l'outil de travail, le composé est effectué par filetage.
Le système oscillant ainsi que le boîtier, les dispositifs d'alimentation en tension d'alimentation et les trous de ventilation sont généralement effectués sous forme de nœud distinct. À l'avenir, utiliser le système oscillatoire à ultrasons, nous allons parler de tout le nœud dans son ensemble.
Utilisé dans des appareils technologiques ultrasons multifonctionnels, le système oscillant doit respecter un certain nombre d'exigences communes.
1) travailler dans une plage de fréquences donnée;
2) travailler avec toutes les modifications possibles des changements de charge pendant le processus technologique;
3) fournir l'amplitude de l'intensité de rayonnement ou des fluctuations nécessaire;
4) avoir la plus haute efficacité possible;
5) Les parties du système oscillatoire, en contact avec les substances traitées doivent avoir une cavitation et une résistance chimique;
6) avoir une fixation rigide dans le cas;
7) doit avoir des dimensions et du poids minimes;
8) Les exigences de sécurité doivent être effectuées.
Le système oscillatoire à ultrasons illustré à la figure 2 est deux systèmes oscillat d'une demi-onde. En elle, le convertisseur a une taille résonante égale à la moitié de la longueur d'onde des oscillations dans le matériau du convertisseur. Pour augmenter l'amplitude des fluctuations et faire correspondre le convertisseur avec le milieu traité, un moyeu est utilisé avec une taille de résonance correspondant à la moitié de la longueur d'onde des oscillations dans le matériau de concentrateur.
Si le système oscillant illustré à la figure 2 est en acier (la vitesse de propagation des oscillations d'oscillations en acier plus de 5000 m / s), puis sa taille longitudinale totale correspond à L \u003d C2P / W ~ 23 cm.
Pour répondre aux exigences en matière de compacité élevée et de faible poids, des systèmes oscillat à semi-ondes sont utilisés, constitués d'un convertisseur quart d'onde et d'un hub. Ces systèmes oscillatoires sont montrés schématiquement à la figure 3. Les désignations des éléments du système oscillant correspondent à la notation de la figure 3.
Figure 3 - Système oscillant à deux ondes
Dans ce cas, il est possible de fournir la taille longitudinale minimale possible et la masse du système oscillant à ultrasons, ainsi que de réduire le nombre de connexions mécaniques.
L'inconvénient d'un tel système oscillatoire est le composé du convertisseur avec un moyeu dans le plan des plus grandes contraintes mécaniques. Cependant, cette carence peut être partiellement éliminée en compensant l'élément actif du convertisseur du point de contraintes actives maximales.
Application d'appareils à ultrasons
Ultrason puissante est un moyen unique de stimuler les processus physico-chimiques stimulant. Fluctuations ultrasons dans une fréquence de 20 000 à 60 000 hertz et intensité de plus de 0,1 W. / Sq. Cm. Peut causer des changements irréversibles dans l'environnement de distribution. Cette prédéterminée l'opportunité utilisation pratique Ultrasons puissante dans les zones suivantes.
Processus technologiques: Recyclage des matières premières minérales, d'enrichissement et de procédés d'hydrométallurgie minerai de métaux, etc.
Huile I. industrie du gaz: Récupération puits de pétrole, extraction de l'huile visqueuse, procédés de séparation dans le système de sable - Huile sévère, une augmentation de la procession liquide de produits pétroliers lourds, etc.
Métallurgie et ingénierie: raffinage de fond en métal, broyage de la structure du lingot / coulée, traitement de la surface métallique pour durcir et éliminer les contraintes internes, nettoyant les surfaces externes et les cavités internes des pièces de machine, etc.
Technologies chimiques et biochimiques: extraction, sorption, filtrage, séchage, émulsifiant, obtention de suspensions, mélange, dispersion, dissolution, flottation, dégazage, évaporation, coagulation, coalescence, processus de polymérisation et de dépolymérisation, obtention de nanomatériaux, etc.
Énergie: combustion de liquide et carburant solide, Préparation d'émulsions de carburant, de production de biocarburants, etc.
Agriculture, alimentation et lumière de la lumière: procédés de germination des semences et de la croissance des plantes, préparation d'additifs alimentaires, technologie de confiserie, préparation de boissons alcoolisées et non alcoolisées, etc.
Ferme municipale: Récupération des puits d'eau, préparation d'eau potable, retrait des dépôts des murs internes Échangeurs de chaleur etc.
protection ambiant: Nettoyage des eaux usées contaminées par des produits pétroliers, métaux lourds, composés organiques résistants, nettoyage des sols contaminés, nettoyage des flux de gaz industriels, etc.
Recyclage des matières premières secondaires: Toolbanisation en caoutchouc, nettoyage de l'échelle métallurgique de la pollution de l'huile, etc.
