Ez a feldolgozási módszer az anyag mechanikai hatásán alapul. Ultrahangosnak hívják, mert az ütések gyakorisága megfelel a nem hallható hangok tartományának (f = 6-10 5 kHz).

A hanghullámok mechanikusan rugalmas rezgések, amelyek csak rugalmas közegben terjedhetnek.

Amikor egy hanghullám elterjed egy rugalmas közegben, az anyagrészecskék rugalmas rezgéseket hajtanak végre helyzetük körül olyan sebességgel, amelyet oszcillációnak neveznek.

A közeg megvastagodását és elvékonyodását egy hosszirányú hullámban a felesleg, az úgynevezett hangnyomás jellemzi.

A hanghullám terjedési sebessége a közeg sűrűségétől függ, amelyben mozog. Anyagi környezetben terjedve a hanghullám energiát hordoz, amely felhasználható a technológiai folyamatokban.

Az ultrahangos kezelés előnyei:

Akusztikus energia különböző technikákkal történő megszerzésének lehetősége;

Széles körű ultrahang alkalmazás (a méretezéstől a hegesztésig, forrasztásig stb.);

Az automatizálás és az üzemeltetés egyszerűsége;

Hibák:

Az akusztikus energia megnövekedett költsége más energiafajtákhoz képest;

Ultrahangos generátorok gyártásának szükségessége;

Különleges tulajdonságú és alakú speciális szerszámok gyártásának szükségessége.

Az ultrahangos rezgéseket számos effektus kíséri, amelyek alapvetően felhasználhatók a különféle folyamatok fejlesztéséhez:

Kavitáció, azaz buborékok képződése a folyadékban és azok felrepedése.

Ebben az esetben nagy helyi pillanatnyi nyomás lép fel, elérve a 10 8 N / m2-t;

Az anyag ultrahangos rezgéseinek elnyelése, amelyben az energia egy részét hővé alakítják, egy részét pedig az anyag szerkezetének megváltoztatására fordítják.

Ezeket a hatásokat használják:

Különböző tömegű molekulák és részecskék elválasztása inhomogén szuszpenziókban;

A részecskék koagulációja (nagyítása);

Egy anyag diszpergálása (összetörése) és összekeverése másokkal;

Folyadékok gáztalanítása vagy megolvadása nagy lebegő buborékok képződése miatt.

1.1. Ultrahangos berendezések elemei

Bármely ultrahangos telepítés (USU) három fő elemet tartalmaz:

Ultrahangos rezgések forrása;

Akusztikus sebességváltó (agy);

Rögzítési részletek.

Az ultrahangos rezgések (UZK) forrása kétféle lehet - mechanikus és elektromos.

A mechanikus átalakítja a mechanikai energiát, például egy folyadék vagy gáz mozgásának sebességét. Ide tartoznak az ultrahangos szirénák vagy a sípok.

Az ultrahangos vizsgálat elektromos forrásai az elektromos energiát megfelelő frekvenciájú mechanikus rugalmas rezgésekké alakítják. Vannak elektrodinamikai, magnetostrikciós és piezoelektromos átalakítók.

A legszélesebb körben a magnetostrikciós és piezoelektromos átalakítókat használják.

A magnetostrikciós átalakítók működési elve a hosszanti magnetostrikciós hatáson alapszik, amely a ferromágneses anyagokból készült fémtest hosszának változásában nyilvánul meg (térfogatuk megváltoztatása nélkül) mágneses tér hatására.

A magnetostrikciós hatása különféle anyagok különböző. A nikkel és a permendur (kobaltos vasötvözet) nagy a magnetostrikciója.

A magnetostrikciós átalakító csomagja egy vékony lemezekből álló mag, amelyen egy tekercset helyeznek el, hogy abban nagy frekvenciájú váltakozó elektromágneses mezőt gerjesszenek.

A piezoelektromos átalakítók működési elve azon alapul, hogy egyes anyagok megváltoztathatják geometriai méreteiket (vastagságuk és térfogatuk) a elektromos mező... A piezoelektromos hatás visszafordítható. Ha a piezoelektromos anyagból készült lemezt összenyomják vagy deformálják, akkor annak szélein elektromos töltések jelennek meg. Ha a piezoelektromos elemet egy váltakozó elektromos mezőbe helyezzük, akkor deformálódik, izgalmas lesz környezet ultrahangos rezgések. A piezoelektromos anyagból készült vibrációs lemez elektromechanikus átalakító.

Széles körben használják a bárium-titán és az ólom-cirkonát-titán alapú piezoelemeket.

Akusztikus sebességváltók (hosszirányú rugalmas rezgések koncentrátorai) rendelkezhetnek más alakú(1.1. ábra).

Rizs. 1.1. Hub alakzatok

Arra szolgálnak, hogy az átalakító paramétereit a terheléshez igazítsák, rögzítsék a vibrációs rendszert és ultrahangos rezgéseket juttassanak a feldolgozott anyag területére. Ezek az eszközök különböző keresztmetszetű rudak, amelyek korróziós és kavitációs, hőálló és agresszív közegekkel szemben ellenálló anyagokból készülnek.

1.2. Technológiai felhasználás ultrahangos rezgések

Az iparban az ultrahangot három fő területen alkalmazzák: erőszakos cselekvés az anyagok intenzívebbé tételéhez és a folyamatok ultrahangos ellenőrzéséhez.

Erőteljes fellépés az anyaggal szemben

Igénylik mechanikus feldolgozás kemény és rendkívül kemény ötvözetek, stabil emulziók előállítása stb.

A leggyakrabban használt kétféle ultrahangos kezelés 16-30 kHz jellemző frekvencián:

Méretfeldolgozás szerszámgépeken szerszámokkal;

Tisztítás fürdőkben folyékony közeggel.

Az ultrahangos gép fő működési mechanizmusa az akusztikai egység (1.2. Ábra). Úgy tervezték, hogy a munkaeszközt rezgési mozgásba hozza. Az akusztikai egységet egy elektromos oszcillátor (általában lámpa) táplálja, amelyhez a 2 tekercs csatlakozik.

Az akusztikai egység fő eleme az elektromos rezgések energiájának magnetostrikciós (vagy piezoelektromos) átalakítója a mechanikus rugalmas rezgések energiájává - 1. vibrátor.

Rizs. 1.2. Ultrahangos telepítés akusztikai egysége

A vibrátor rezgéseit, amelyek ultrahangos frekvenciával változóan meghosszabbodnak és rövidülnek a tekercs mágneses mezőjének irányában, a vibrátor végéhez rögzített 4 koncentrátor erősíti.

Az 5 acélszerszámot a sűrítőhöz rögzítik, így a vége és a 6 munkadarab között hézag marad.

A vibrátort egy ebonit burkolatba 3 helyezik, ahol folyó hűtővizet szolgáltatnak.

A szerszámnak a megadott lyukszakasz alakúnak kell lennie. A szerszám végfelülete és a 7 fúvókából feldolgozandó munkadarab felülete közötti térbe folyadék kerül a legkevesebb csiszolóporszemcsékkel.

A szerszám rezgő végfelületéből a csiszolószemcsék nagy sebességet érnek el, eltalálják az alkatrész felületét és kiütik belőle a legkisebb forgácsot.

Bár az egyes ütések termelékenysége elhanyagolható, a telepítés termelékenysége viszonylag magas, ami a szerszám magas rezgési frekvenciájának (16-30 kHz) és a nagy gyorsulással egyidejűleg mozgó nagy koptatószemcséknek köszönhető.

Az anyagrétegek eltávolításával a szerszám automatikusan betáplálásra kerül.

A koptató folyadék nyomás alatt kerül a feldolgozási területre, és kiöblíti a feldolgozási hulladékot.

Az ultrahangos technológia segítségével olyan műveletek hajthatók végre, mint a szúrás, vésés, fúrás, vágás, csiszolás és egyéb.

Ultrahangos fürdőket (1.3. Ábra) használnak a felületek tisztítására fém alkatrészek korróziós termékekből, oxid filmekből, ásványi olajokból stb.

Az ultrahangos fürdő működése a folyadékban ultrahang hatására fellépő helyi hidraulikus sokkok hatásának felhasználásán alapul.

Az ilyen fürdő működési elve a következő: az 1 munkadarabot folyékony mosószerrel (2) töltött 4 tartályba merítik. Az ultrahangos rezgések kibocsátója egy membrán (5), amely egy ragasztó (8) segítségével magnetostrikciós vibrátorhoz (6) van csatlakoztatva. A fürdőt egy alapra (7) szerelik fel. Az ultrahangos rezgések hullámai (3) terjednek munkaterület ahol a feldolgozás történik.

Rizs. 1.3. Ultrahangos fürdő

Az ultrahangos tisztítás a leghatékonyabb, ha a nehezen elérhető üregekből, mélyedésekből és kis csatornákból eltávolítják a szennyeződéseket. Ezenkívül ezzel a módszerrel olyan folyadékok stabil emulzióit lehet elérni, amelyek nem keverhetők el hagyományos módszerekkel, például víz és olaj, higany és víz, benzol és mások.

Az ultrahangos készülékek viszonylag drágák, ezért gazdaságilag megvalósítható a kis méretű alkatrészek ultrahangos tisztítása csak tömegtermelés körülményei között.

A technológiai folyamatok intenzívebbé tétele

Az ultrahangos rezgések jelentősen megváltoztatják egyes kémiai folyamatok menetét. Például egy bizonyos hangintenzitás mellett a polimerizáció intenzívebb. A hangerősség csökkenésével a fordított folyamat lehetséges - depolimerizáció. Ezért ezt a tulajdonságot használják a polimerizációs reakció szabályozására. Az ultrahangos rezgések gyakoriságának és intenzitásának változtatásával megadhatja a szükséges reakciósebességet.

A kohászatban az ultrahangos frekvencia rugalmas oszcillációinak olvadékba történő bevezetése a kristályok jelentős összezúzódásához és a kristályosodás során felhalmozódások kialakulásának felgyorsulásához, a porozitás csökkenéséhez, a megszilárdult olvadékok mechanikai tulajdonságainak növekedéséhez és csökkenéséhez vezet. a fémek gáztartalmában.

Ultrahangos tesztelés folyamatok

Ultrahangos rezgésekkel a löket folyamatosan figyelhető technológiai folyamat tartás nélkül laboratóriumi elemzések minták. Erre a célra a hanghullám paramétereinek függése fizikai tulajdonságok környezettel, majd ezeknek a paramétereknek a megváltoztatásával a környezettel kapcsolatos cselekvés után kellő pontossággal annak állapotának megítéléséhez. Rendszerint alacsony intenzitású ultrahangos rezgéseket alkalmaznak.

A hanghullám energiájának megváltoztatásával szabályozni lehet különféle keverékek összetételét, amelyek nem kémiai vegyületek. A hangsebesség az ilyen közegben nem változik, és a szuszpendált anyag szennyeződések jelenléte befolyásolja a hangenergia abszorpciós együtthatóját. Ez lehetővé teszi a kiindulási anyagban lévő szennyeződések százalékos meghatározását.

A hanghullámok visszaverődésével a közeg határfelületén (ultraibolya sugárral végzett "átvilágítás") meghatározható a szennyeződések jelenléte a monolitban, és ultrahangos diagnosztikai eszközöket lehet létrehozni.

Következtetések: az ultrahang olyan rugalmas hullámok, amelyek rezgési frekvenciája 20 kHz és 1 GHz között van, és amelyeket az emberi fül nem hall. Az ultrahangos berendezéseket széles körben használják az anyagok feldolgozására a nagyfrekvenciás akusztikus rezgések miatt.

ELEKTROSPETEK

ELEKTROSPETEK

Elektrokémiai és mechanikai berendezések, ultrahangos berendezések (UZU)

Ez a feldolgozási módszer az anyag mechanikai hatásán alapul. Ultrahangosnak hívják, mert az ütések gyakorisága megfelel a nem hallható hangok tartományának (f = 6 ... 105 kHz).
A hanghullámok mechanikusan rugalmas rezgések, amelyek csak rugalmas közegben terjedhetnek.
Amikor egy hanghullám terjed egy rugalmas közegben, az anyagrészecskék rugalmas rezgéseket hajtanak végre helyzetük körül olyan sebességgel, amelyet oszcillációnak neveznek.
A közeg megvastagodását és elvékonyodását egy hosszirányú hullámban a túllépés, az úgynevezett hangnyomás jellemzi.
A hanghullám terjedési sebessége a közeg sűrűségétől függ, amelyben mozog.
Minél merevebb és könnyebb a közeg anyaga, annál nagyobb a sebesség. Anyagi környezetben terjedve a hanghullám energiát hordoz, amely felhasználható a technológiai folyamatokban.
Az ultrahangos kezelés előnyei:

Akusztikus energia különböző technikákkal történő megszerzésének lehetősége;
- az ultrahang alkalmazások széles skálája (a dimenziós feldolgozástól a hegesztésig, a keményforrasztásig stb.);
- egyszerű automatizálás és üzemeltetés

Hibák:

Az akusztikus energia megnövekedett költsége más energiafajtákhoz képest;
- ultrahangos generátorok gyártásának szükségessége;
- különleges tulajdonságú és alakú speciális szerszámok gyártásának szükségessége.

Az ultrahangos rezgéseket számos effektus kíséri, amelyek alapvetően felhasználhatók a különféle folyamatok fejlesztéséhez:
- kavitáció, azaz buborékok képződése a folyadékban (a meghosszabbítási fázis alatt) és azok felrepedése (a kompressziós fázis alatt); ebben az esetben nagy helyi pillanatnyi nyomás keletkezik, elérve a 10 2 N / m 2 értéket;
- ultrahangos rezgések abszorpciója egy anyag által, amelyben az energia egy része hővé alakul, és egy részét az anyag szerkezetének megváltoztatására fordítják.
Ezeket a hatásokat használják:
- a különböző tömegű molekulák és részecskék elválasztása inhomogén szuszpenziókban;
- a részecskék koagulációja (nagyítása);
- az anyag diszpergálása (összetörése) és összekeverése másokkal;
- folyadékok gáztalanítása vagy megolvadása nagy lebegő buborékok képződése miatt.
Az UCU elemei
Bármely UZU három fő elemet tartalmaz:
- ultrahangos rezgések forrása;
- akusztikus sebességváltó (agy);
- rögzítési részletek.
Az ultrahangos rezgések forrása kétféle lehet - mechanikus és elektromos.
A mechanikus források átalakítják a mechanikai energiát, például egy folyadék vagy gáz mozgásának sebességét.
Ezek közé tartoznak az ultrahangos szirénák és a sípok, az elektromos ultrahangos források az elektromos energiát megfelelő frekvenciájú mechanikus rugalmas rezgésekké alakítják. Vannak elektrodinamikai, magnetostrikciós és piezoelektromos átalakítók.
A legszélesebb körben a magnetostrikciós és piezoelektromos átalakítókat használják.
A magnetostrikciós átalakítók működési elve a hosszanti magnetostrikciós hatáson alapszik, amely a ferromágneses anyagokból készült fémtest hosszának változásában nyilvánul meg (térfogatuk megváltoztatása nélkül) mágneses tér hatására.
A magnetostrikciós hatás különböző a fémek esetében. A nikkel és a permendur magnetostrikciója magas.
A magnetostrikciós átalakító csomagja egy vékony lemezekből álló mag, amelyen tekercset helyeznek el, amely izgalmasan váltakozó elektromágneses mezőt vált ki benne.
A magnetostrikciós hatással a mag deformációjának jele nem változik, ha a mező iránya megfordul. A deformáció változásának frekvenciája kétszer nagyobb, mint az átalakító tekercselésén áthaladó váltakozó áram változásának frekvenciája (f), mivel ugyanannak a jelnek a deformációja történik a pozitív és a negatív félidőszakban.
Működési elve piezoelektromos átalakítók néhány anyag azon képességén alapul, hogy elektromos mezőben megváltoztathatja geometriai méreteit (vastagsága és térfogata). A piezoelektromos hatás visszafordítható. Ha egy piezoelektromos anyagot tartalmazó lemez nyomásnak vagy feszültség-alakváltozásnak van kitéve, akkor annak szélein elektromos töltések jelennek meg. Ha egy piezoelektromos elemet egy váltakozó elektromos mezőbe helyezünk, akkor az deformálja az izgalmas ultrahangos rezgéseket a környezetben. A piezoelektromos anyagból készült rezgőlap elektromechanikus átalakító.
Széles körben használják a bárium-titán, ólom-cirkonát-titán (PZT) alapú piezoelemeket.
Akusztikus sebességváltók(a hosszirányú rugalmas rezgések koncentrátorai) különböző alakúak lehetnek (1.4-10. ábra).

Arra szolgálnak, hogy az átalakító paramétereit a terheléshez igazítsák, rögzítsék a vibrációs rendszert és ultrahangos rezgéseket juttassanak a feldolgozott anyag területére.
Ezek az eszközök különböző keresztmetszetű rudak, amelyek korrózió- és kavitációs ellenállással, hőállósággal, agresszív közegekkel és kopással szembeni ellenálló képességből készülnek.
A koncentrátorokat a rezgéskoncentrációs együttható (К кк) jellemzi:

A kis keresztmetszetű vég oszcillációinak amplitúdójának növekedése a nagyobb keresztmetszetű vég oszcillációinak amplitúdójához képest azzal magyarázható, hogy a sebesség minden keresztmetszetében azonos rezgési erővel transzformátor esetén a kis vég rezgési intenzitása „K kk” -szor nagyobb.

Az ultrahangos vizsgálat technológiai felhasználása

Az iparban az ultrahangot három fő területen alkalmazzák: erőhatás az anyagra, intenzitás és a folyamatok ultrahangos vezérlése.
Erőteljes hatás az anyagon kemény és rendkívül kemény ötvözetek megmunkálására, stabil emulziók előállítására stb.
A leggyakrabban használt kétféle ultrahangos kezelés 16 ... 30 kHz jellemző frekvencián:
- méretmegmunkálás szerszámgépeken szerszámokkal,
- tisztítás fürdőkben folyékony közeggel.
Az ultrahangos gép fő működési mechanizmusa az akusztikai egység
( rizs. 1,4–11).Úgy tervezték, hogy a munkaeszközt rezgési mozgásba hozza.

Az akusztikai egység egy elektromos oszcillátortól (általában lámpától) kap energiát, amelyhez a tekercs csatlakozik (2)
Az akusztikai egység fő eleme az elektromos rezgések energiájának magnetostrikciós (vagy piezoelektromos) átalakítója a mechanikus rugalmas rezgések energiájává - egy vibrátor (1).
A vibrátor rezgéseit, amelyek ultrahangos frekvenciával felváltva meghosszabbodnak és rövidülnek a tekercs mágneses terének irányában, a vibrátor végéhez rögzített 4 koncentrátor erősíti.
Acélszerszám (5) van rögzítve a koncentrátorhoz úgy, hogy a vége és a munkadarab (6) között hézag legyen.
A vibrátort egy ebonit burkolatba (3) helyezzük, ahova folyó hűtővizet juttatunk.
A szerszámnak a megadott lyukszakasz alakúnak kell lennie. A szerszám végfelülete és a fúvókából feldolgozandó munkadarab felülete közötti térbe a legkisebb szemcsés csiszolópor kerül.
A szerszám rezgő végfelületéről a csiszolószemcsék nagy sebességet érnek el, eltalálják az alkatrész felületét és kiütik belőle a legkisebb forgácsot.
Bár az egyes ütések termelékenysége elhanyagolható, a telepítés termelékenysége viszonylag magas, ami a szerszám magas rezgési frekvenciájának (16 ... 30 kHz) és nagyszámú koptató szemcsének (20 ... 100) köszönhető. ezer / cm3) nagy gyorsulással egyidejűleg mozog.
Az anyagrétegek eltávolításával a szerszám automatikusan betáplálásra kerül.
A csiszolófolyadékot a nyomáskezelő területre vezetik, és kiöblítik a feldolgozási hulladékot.
Az ultrahangos technológia segítségével olyan műveletek hajthatók végre, mint a szúrás, vésés, fúrás, vágás, csiszolás és egyéb.
Példa erre az iparban gyártott ultrahangos kinyújtó gépek (4770.4773A modellek) és az univerzális (100A modellek).
Ultrahangos fürdők (1.4-12. Ábra) a fém alkatrészek felületének korróziós termékektől, oxid filmektől, ásványi olajoktól stb.

Az ultrahangos fürdő működése a folyadékban ultrahang hatására fellépő helyi hidraulikus sokkok hatásának felhasználásán alapul.
Az ilyen fürdő működési elve a következő. A munkadarabot (1) a folyékony tisztítóközeggel (2) töltött tartályba (4) merítik (felfüggesztik).
Az ultrahangos rezgések kibocsátója egy membrán (5), amely egy magnetostrikciós vibrátorhoz (b) van csatlakoztatva egy ragasztókészítmény (8) segítségével.
A fürdőt egy alapra (7) szerelik fel. Az ultrahangos rezgések hullámai (3) terjednek azon a munkaterületen, ahol a kezelést végzik.
Az ultrahangos tisztítás akkor a leghatékonyabb, ha a nehezen elérhető üregekből, mélyedésekből és kis csatornákból eltávolítják a szennyeződéseket.
Ezenkívül ezzel a módszerrel olyan folyadékok stabil emulzióit lehet elérni, amelyek nem keverhetők el hagyományos módszerekkel, mint például víz és olaj, higany és víz, benzol, víz és mások.
Az UCD berendezés viszonylag drága, ezért gazdaságilag célszerű a kis alkatrészek ultrahangos tisztítását csak tömeggyártás körülményei között alkalmazni.
A technológiai folyamatok intenzívebbé tétele.
Az ultrahangos rezgések jelentősen megváltoztatják egyes kémiai folyamatok menetét.
Például egy bizonyos hangintenzitás mellett a polimerizáció intenzívebb. A hangerősség csökkenésével a fordított folyamat lehetséges - depolimerizáció.
Ezért ezt a tulajdonságot használják a polimerizációs reakció szabályozására. Az ultrahangos rezgések gyakoriságának és intenzitásának megváltoztatásával megadhatja a szükséges reakciósebességet.
A kohászatban az ultrahangos frekvencia rugalmas oszcillációinak olvadékba történő bevezetése a kristályok jelentős összezúzódásához és a kristályosodás során felhalmozódások kialakulásának felgyorsulásához, a porozitás csökkenéséhez, a megszilárdult olvadékok mechanikai tulajdonságainak növekedéséhez és csökkenéséhez vezet. a fémek gáztartalmában.
Számos fém (például ólom és alumínium) nem keveredik folyékony formában. Az ultrahangos rezgések olvadékra helyezése elősegíti az egyik fém "feloldódását" a másikban. Ultrahangos folyamatszabályozás.
Az ultrahangos rezgések segítségével folyamatosan figyelemmel kísérheti a folyamat előrehaladását a minták laboratóriumi elemzése nélkül.
Ebből a célból a hanghullám paramétereinek a közeg fizikai tulajdonságaitól való függősége kezdetben megállapításra kerül, majd ezeken a paramétereken a közegre kifejtett művelet utáni változás következtében az állapota kellő pontossággal megítélhető. Rendszerint alacsony intenzitású ultrahangos rezgéseket alkalmaznak.
A hanghullám energiájának megváltoztatásával szabályozni lehet különféle keverékek összetételét, amelyek nem kémiai vegyületek. A hangsebesség az ilyen közegben nem változik, és a szuszpendált szennyeződések jelenléte befolyásolja a hangenergia abszorpciós együtthatóját. Ez lehetővé teszi a kiindulási anyagban lévő szennyeződések százalékos meghatározását.
A hanghullámok visszaverődésével a közeg határfelületén (ultraibolya sugárral végzett "átvilágítás") meghatározható a szennyeződések jelenléte a monolitban, és ultrahangos diagnosztikai eszközöket lehet létrehozni.

Különféle berendezések alkatrészeinek és szerelvényeinek mosására, különféle anyagok hegesztésére szolgálnak. Az ultrahangot szuszpenziók, folyékony aeroszolok és emulziók előállítására használják. Emulziók előállításához például egy keverő-emulgeálószert, UGS-10 és más eszközöket állítanak elő. Reflexió alapú módszerek ultrahangos hullámok két közeg interfészétől a hidro-lokalizációhoz, a hibák felderítéséhez, az orvosi diagnosztikához stb.

Az ultrahang egyéb lehetőségei mellett meg kell jegyezni, hogy képes kemény törékeny anyagokat adott méretre feldolgozni. Az ultrahangos kezelés különösen hatékony összetett alakú alkatrészek és lyukak gyártásában olyan tárgyakban, mint az üveg, kerámia, gyémánt, germánium, szilícium stb., Amelyek feldolgozása más módszerekkel nehéz.

Az ultrahang használata a kopott alkatrészek helyreállításában csökkenti a lerakódott fém porozitását és növeli annak szilárdságát. Ezenkívül csökken a hosszúkás, ráhúzható alkatrészek, például a motor forgattyústengelyeinek vetemedése.

Ultrahangos tisztítás részletek

Az alkatrészek vagy tárgyak ultrahangos tisztítását a javítás, összeszerelés, festés, krómozás és egyéb műveletek előtt kell elvégezni. Használata különösen hatékony összetett alakú és nehezen hozzáférhető helyek tisztítására keskeny rések, rések, kis lyukak stb. Formájában.

Az ipar termel nagy szám ultrahangos tisztításra szolgáló berendezések, eltérő tervezési jellemzők, fürdőkapacitás és teljesítmény, például tranzisztorok: UZU-0,25 0,25 kW kimenőteljesítménnyel, UZG-10-1,6 1,6 kW teljesítményű stb., UZG-2-4 tirisztor 4 kW kimenőteljesítménnyel és az UZG-1-10 / 22 10 kW teljesítményű. A berendezések üzemi frekvenciája 18 és 22 kHz.

Ultrahangos telepítés Az UZU-0.25 apró alkatrészek tisztítására szolgál. Ez ultrahangos generátorból és ultrahangos fürdőből áll.

Az UZU-0,25 ultrahangos egység műszaki adatai

Hálózati frekvencia - 50 Hz

A hálózatról fogyasztott energia - legfeljebb 0,45 kVA

Működési frekvencia - 18 kHz

Kimeneti teljesítmény - 0,25 kW

A munkakád belső méretei - 200 x 168 mm, mélysége 158 mm

Az ultrahangos generátor elülső paneljén található egy kapcsoló a generátor bekapcsolására és egy lámpa, amely jelzi a tápfeszültség jelenlétét.

A generátor házának hátsó falán található: biztosítéktartó és két csatlakozó csatlakozó, amelyeken keresztül a generátor csatlakozik az ultrahangos fürdőhöz és a hálózathoz, egy terminál a generátor földeléséhez.

Három csomagolt piezoelektromos átalakító van felszerelve az ultrahangos fürdő aljára. Az egyik átalakító csomagja két TSTS-19 anyagból (ólom-cirkonát-titanát) készült piezoelektromos lemezből, két frekvenciacsökkentő párnából és egy központi rozsdamentes acél rúdból áll, amelyek feje a jelátalakító elem.

A kád burkolatán található: szerelvény, "Drain" feliratú csapos fogantyú, a kád földeléséhez szükséges csatlakozó és a generátorhoz való csatlakozáshoz szükséges dugaszoló csatlakozó.

Az 1. ábra mutatja a főkötelezettséget elektromos áramkör ultrahangos telepítés UZU-0,25.

Rizs. 1. Az UZU-0,25 ultrahangos egység vázlatos rajza

Az első szakasz egy VT1 tranzisztoron működik, egy induktív áramkör szerint Visszacsatolásés egy rezgő áramkör.

A főoszcillátorban felmerülő 18 kHz-es ultrahangos frekvenciájú elektromos rezgéseket az előerősítő bemenetére táplálják.

Az előzetes teljesítményerősítő két fokozatból áll, amelyek közül az egyik a VT2, VT3 tranzisztorokra van felszerelve, a második - a VT4, VT5 tranzisztorokra. Az előerősítés mindkét szakaszát egy kapcsolási módban működő sorozatos nyomó-húzó áramkör szerint állítják össze. A tranzisztorok fő üzemmódja lehetővé teszi a magas hatékonyság elérését kellően nagy teljesítmény mellett.

A VT2, VT3 tranzisztorok alapáramkörei. A VT4, VT5 a TV1 és a TV2 transzformátor különálló, ellentétes tekercséhez van csatlakoztatva. Ez biztosítja a tranzisztorok push-pull működését, vagyis váltakozó bekapcsolást.

Ezeknek a tranzisztoroknak az automatikus előfeszítését az R3 - R6 ellenállások, valamint az egyes tranzisztorok alapáramkörébe tartozó C6, C7 és C10, C11 kondenzátorok biztosítják.

A váltakozó gerjesztő feszültséget a C6, C7 és C10, C11 kondenzátorokon keresztül táplálják az alaphoz, és az alapáram állandó összetevője, az R3 - R6 ellenállásokon áthaladva feszültségesést hoz létre rajtuk, amely biztosítja a megbízható záródást és nyitást a tranzisztorok közül.

A negyedik fokozat a teljesítményerősítő. Három push-pull cellából áll a VT6 - VT11 tranzisztorokon, amelyek kapcsolási módban működnek. Az előerősítő feszültségét az egyes tranzisztorokhoz a TV З transzformátor külön tekercséből táplálják, és ezek mindegyik cellájában antifázisúak. A tranzisztor cellákból a váltakozó feszültséget a TV4 transzformátor három tekercsére vezetik, ahol az áramot hozzáadják.

A kimeneti transzformátorból a feszültséget az AA1, AA2 és AAAZ piezoelektromos átalakítókba táplálják.

Mivel a tranzisztorok kapcsolási módban működnek, a harmonikusokat tartalmazó kimeneti feszültség téglalap alakú. Az átalakítók feszültségének első harmonikusának leválasztására egy L tekercset sorba kötnek az átalakítókkal a TV4 transzformátor kimeneti tekercséhez, amelynek induktivitását úgy számítják ki, hogy a konverterek saját kapacitásával a feszültség 1. harmonikájára hangolt oszcillációs áramkört képez. Ez lehetővé teszi a szinuszos feszültség elérését a terhelésen anélkül, hogy megváltoztatná a tranzisztorok energetikailag kedvező módját.

A telepítést 220 V feszültségű, 50 Hz frekvenciájú váltakozó áramról táplálják, a TV5 táptranszformátor segítségével, amelynek elsődleges és három másodlagos tekercsei vannak, amelyek közül az egyik a főgenerátort, a másik kettő pedig szolgálják a fennmaradó szakaszokat.

A főgenerátort egy egyenirányító táplálja (VD1 és VD2 dióda).

Az előzetes erősítési szakaszok tápellátását egy hídkörbe szerelt egyenirányítóból (VD3 - VD6 diódák) hajtják végre. A VD7 - VD10 diódák második hídköre táplálja az erősítőt.

A tisztító közeget a szennyeződés és az anyagok jellegétől függően kell kiválasztani. Ha trinátrium-foszfát nem áll rendelkezésre, az acélrészek tisztításához szóda-szódát lehet használni.

Az ultrahangos fürdő tisztítási ideje 0,5 és 3 perc között mozog. A tisztítóközeg maximálisan megengedett hőmérséklete 90 o C.

A mosófolyadék cseréje előtt ki kell kapcsolni a generátort, nem engedve, hogy a konverterek folyadék nélkül működjenek a fürdőben.

Az alkatrészek ultrahangos fürdőben történő tisztítását a következő sorrendben hajtják végre: a főkapcsolót "Ki" állásba, a fürdő leeresztő szelepét "Zárt" helyzetbe állítják, a tisztítóközeget az ultrahangos készülékbe öntik. kád 120-130 mm szintig, a tápkábel dugóját egy elektromos csatlakozóaljzathoz kell csatlakoztatni. hálózati feszültség 220 V.

A telepítés tesztelése: kapcsolja a kapcsolót "Be" állásba, miközben a jelzőlámpának világítania kell, és a kavitáló folyadék működőképes hangjának kell megjelennie. A kavitáció megjelenése a legkisebb mozgatható buborékok kialakulásával is megítélhető a fürdőátalakítókon.

A telepítés tesztelése után válassza le a hálózatról, töltse be a szennyezett részeket a fürdőbe és kezdje meg a feldolgozást.

Az ultrahangos tisztítást ultrahangos berendezéseken végzik, amelyek általában egy vagy több fürdőt és ultrahangos generátort tartalmaznak. Technológiai célból vannak univerzális és speciális rendeltetésű létesítmények. Az előbbieket sokféle alkatrész tisztítására használják, főleg egy- és sorozatgyártásban. A tömeggyártásban speciális rendeltetésű berendezéseket, gyakran automatizált egységeket és gyártósorokat használnak.

28. ábra - Fürdő az UZV-0,4 típusú ultrahangos tisztításhoz

Az univerzális fürdők teljesítménye 0,1-10 kW, a kapacitás 0,5-150 liter. A kis teljesítményű fürdők aljára piezokerámiai átalakítók vannak beépítve, az erőteljeseknél pedig több magnetostrikciós.

Az UZU-0.1 ultrahangos asztali fürdők ugyanolyan típusúak; UZU-0,25 és UZU-0,4. Ezeket a fürdőket gyakrabban használják laboratóriumi körülmények között és egyszeri gyártásban; 100, 250 és 400 wattos kimenőteljesítményű félvezető generátorok működtetik őket. A fürdők téglalap alakú testtel és levehető fedéllel rendelkeznek. Piezoceramic átalakítókat (PP1-0.1 típus) a fürdő aljába egy-három mennyiségben építenek be, a fürdő teljesítményétől függően. Hálókosarak állnak rendelkezésre tömeges rakodáshoz. A fürdőknek a közös testbe épített rekeszei vannak az alkatrészek tisztítás utáni öblítésére.

Ábrán. A 28. ábra egy UZV-0,4 típusú ultrahangos asztali tisztító fürdőt mutat, amely UZGZ-0,4 generátorral működik. Fém hangszigetelt 1 teste van, hengeres alakú, és 3 burkolata van a testhez csuklópánttal csatlakoztatva, valamint 2 excentrikus kapcsos fogantyúval. A magnetostrikciós átalakító csomagját forrasztják a fürdő működő részének aljára, amely egy rezonáns membrán. Testének két csöve van a folyóvíz ellátására és elvezetésére, amely hűti a konvertert. Ezeknek a csöveknek a szerelvényeit a test alsó részén hozzák ki, hogy a tömlőket könnyen hozzájuk lehessen csatlakoztatni. A testen található egy kapcsoló az ultrahangos rezgések be- és kikapcsolásához a generátoron, ha azt a fürdőtől távolabb telepítik. Van még egy fogantyú a mosófolyadék lefolyójának kinyitására és egy megfelelő szerelvény. A fürdőt kosárral egészítik ki a tisztítandó részek betöltésére.

29. ábra - Fürdő az UZV-18M típusú ultrahangos tisztításhoz

A nagyobb teljesítményű univerzális tisztító fürdők számából az UZV típusú fürdők széles körben elterjedtek. Az ilyen típusú fürdők hasonló kialakításúak. Ábrán. A 29. ábra az UZV-18M típusú fürdőt mutatja. Az 1 hegesztett keret hangszigetelt kivitelben készül. A 4 ellensúlyokkal ellátott 5 fedél zárja le. A fedelet kézzel fogantyúk emelik és süllyesztik. A PMS-6-22 típusú magnostrikciós 8 jelátalakítók a kád munkarészének 9 alsó részébe vannak beépítve (egytől a másikig). négy, a fürdő erejétől függően). A mosófolyadék gőzeinek felszívására II kimeneti csővel ellátott fedélzeti kollektorokat helyeznek el, amelyek a bolt szellőző rendszeréhez vannak csatlakoztatva. A mosófolyadék leeresztésére a munkarész aljára csap van felszerelve; a 19 daru fogantyúja kihúzódik az elülső oldalra. A 14 és 16 csöveken keresztül történő leeresztés történhet ülepítő tartályba, csatornába vagy a fürdőbe épített 7 tartályba. A működő rész folyadékkal történő túlteljesítésének kiküszöbölése érdekében van egy leeresztő cső.

Különböző alkatrészek feldolgozására tervezett ultrahangos berendezések nagy teljesítményű ultrahangos akusztikus térrel folyékony közegben. Az UZU4-1.6 / 0 és az UZU4M-1.6 / 0 egységek lehetővé teszik az üzemanyag- és hidraulikaolaj-rendszerek szűrőinek szén-lerakódásoktól, gyantás anyagoktól, kokszolóktól stb. Történő finom tisztításának problémáit. A megtisztított szűrők valójában egy második életet nyernek. Sőt, többször ultrahangos kezelésnek vethetik alá őket. Telepítések is rendelkezésre állnak alacsony fogyasztású UZSU sorozat különböző alkatrészek tisztításához és ultrahangos felületkezeléséhez. Ultrahangos tisztítási folyamatokra van szükség az elektronikus, műszergyártó iparban, a repülésben, a rakéta- és az űrtechnikában, és bárhol, ahol a technológiailag magas szintű technológiákra van szükség.

Telepítések: UZU 4-1,6-0 és UZU 4M-1,6-0

Különböző repülőgép-szűrők ultrahangos tisztítása gyantás anyagoktól és kokszolóktól.