Generał

Instalacja ultradźwiękowa UZU-1,6-O jest przeznaczona do czyszczenia elementów z filtrem do czyszczenia metalowych i butelki hydraulicznych systemów paliwowych i olejowych samolotów, silników lotniczych i stojaków z zanieczyszczeń mechanicznych, substancji żywicznych i produktów koksujących oleju.
W instalacji możliwe jest wyczyścić pakiet filtracyjny z materiału X18 H15-PM zgodnie z technologią producenta producenta samochodów filtracyjnych.

Struktura legendy

UZ4-1,6-O:
UZ - Ultradźwięki instalacyjne;
4 - Wykonanie;
1.6 - Nominalny nominalny, KW;
O - czyszczenie;
U, T2 - klimatyczna kategoria wydajności i miejsca umieszczania
według GOST 15150-69, temperatura otoczenia
od 5 do 50 ° C. ї Środowisko jest niezniszczalne, które nie zawierają pyłu przewodzącego, który nie zawiera agresywnej pary, gazów zdolnych do naruszenia normalnego działania instalacji.
Instalacja spełnia wymagania T16-530.022-79.

Regulacyjny dokument techniczny

TU 16-530.022-79.

Specyfikacje

Napięcie trójfazowego sieci zasilającej o częstotliwości 50 Hz, w - 380/220 zużyte przez kW, nie więcej: bez oświetlenia i grzejników - 3.7 z oświetleniem i grzejnikami - 12 częstotliwości operatora, KHZ - 18 energii generatora Wyjście, KW - 1.6 Generator KPD.,%, nie mniej - 45 napięcia anodowego generatora, w 3000 napięciu lamp generatorowych, w 6.3 napięcia wyjściowego generatora, w 220 prądu objętościowego, anodę A - 18, a - 0,85 prądu, a - 0,28 Liczba kąpieli, Sztuk - 2 objętość jednej wanny, L, nie mniej - 20 Detergent czasu ogrzewania w wannach od 5 do 65 ° C bez włączenia generatora, min, nie więcej: podczas pracy na oleju AMG 10 - 20 Podczas pracy na wodnych roztworach hexamethampan sodu, fosforanu trinitryjskiego i sodowego kwasu azotowego lub bluesa - 35 Czas trwania ciągłej pracy instalacji, H, nie więcej - 12 elementów chłodzących instalacji instalacji wymuszonej powietrzem. Czas czyszczenie ultradźwiękowe Jeden element filtrujący, min, nie więcej - 10 wdrażania instalacji w pozycji roboczej, min, nie więcej - 35 czasu koagulacji w marcu, min, nie więcej - 15 masy, kg, nie więcej niż - 510
Okres gwarancji - 18 miesięcy od daty uruchomienia.

Budowa i zasada działania

Struktura instalacji ultradźwiękowej UZ4-1,6-O (patrz rysunek) jest kontenerem mobilnym obsadzonym przez Paula.

Widok ogólny I. wymiary Instalacja ultradźwiękowa UZ4-1,6-O
Instalacja ma dwie kąpiele technologiczne. Wyposażony w przewóz do obracania filtrów i przenieść je z jednej wanny do drugiego. Każda wanna jest zainstalowana Magnetostrictive PM1-1,6 / 18 typu konwertera. Conwerter powietrza chłodzący, wbudowany generator. UZ4-1,6-O Pakiet instalacyjny zawiera: instalacja ultradźwięków UZU-1.6-O, ZIP (części zamienne i akcesoria), 1 zestaw, zestaw dokumentacji operacyjnej, 1 zestaw.

Elektrospad.

Elektrospad.

Instalacje elektrochemiczne i mechaniczne, ustawienia ultradźwiękowe (Uza)

Podstawą tego metody przetwarzania jest mechaniczny wpływ na materiał. Nazywa się Ultradźwiękiem, ponieważ częstotliwość uderzeń odpowiada zakresowi dźwięków nie suchych (F \u003d 6 ... 10 5 kHz).
Fale dźwiękowe to mechaniczne oscylacje elastyczne, które mogą być dystrybuowane tylko w elastycznej pożywce.
Gdy fala dźwiękowa jest rozmnażana w elastycznej pożywce, cząstki materiału tworzą elastyczne oscylacje w pobliżu ich pozycji przy prędkości zwanej oscylacyjnym.
Kondensacja i rozładowanie pożywki w fali wzdłużnej charakteryzują się nadmiernym, tak zwanym ciśnieniem akustycznym.
Prędkość propagacji fali dźwiękowej zależy od gęstości medium, w której się porusza.
Twardsze i łatwiejsze środowisko medium, tym większa prędkość. Po rozpoznaniu w medium materialne, energia przenosi fali dźwiękową, która może być stosowana w procesach technologicznych.
Zalety przetwarzania ultradźwiękowe:

Możliwość uzyskania energii akustycznej przez różne techniki techniczne;
- szeroki zakres zastosowań ultradźwiękowych (z przetwarzania wymiarów do spawania, lutowania i tak dalej);
- Łatwy do automatyzacji i obsługi

Niedogodności:

Zwiększona wartość energii akustycznej w porównaniu z innymi rodzajami energii;
- potrzeba produkcji generatorów oscylacyjnych ultradźwięków;
- Potrzeba produkcji specjalnych narzędzi ze specjalnymi właściwościami i kształtem.

Oscylacje ultradźwiękowe towarzyszą szereg efektów, które mogą być stosowane jako podstawowe w celu opracowania różnych procesów:
- Kawitacja, tj. Edukacja w płynnych bąbelkach (podczas fazy rozciągania) i rozpiętości (w fazie kompresji); W tym przypadku wystąpią duże lokalne chwilowe ciśnienie, osiągając 10 2 N / m 2 wartości;
- Wchłanianie oscylacji ultradźwiękowych z substancją, w której część energii zamienia się w termiczne, a część jest spożywana do zmiany struktury substancji.
Efekty te są używane do:
- oddzielenie cząsteczek i cząstek różnych mas w niejednorodnych zawiesinach;
- koagulacja (powiększa) cząstek;
- Dyspergowanie (zgniatanie) substancji i mieszanie go z innymi;
- odgazujące ciecze lub topi się powstawania tworzenia wyskakujących pęcherzyków dużych rozmiarów.
Elementy UZ.
Każdy UZ zawiera trzy główne elementy:
- źródło oscylacji ultradźwiękowych;
- transformator prędkości akustycznej (piasta);
- szczegóły mocowania.
Źródła oscylacji ultradźwiękowych mogą być dwoma typami - mechaniczne i elektryczne.
Źródła mechaniczne przekształcają energię mechaniczną, na przykład, płyn lub prędkość gazu.
Należą do nich sylwosound syreny i gwizdki. Elektryczne źródła wąskiej transformacji energii elektrycznej do mechanicznych elastycznych oscylacji odpowiedniej częstotliwości. Konwertery są elektrodynamiczne, magnettrandy i piezoelektryczny.
Konwertery magazynowe i piezoelektryczne otrzymały największą dystrybucję.
Zasada działania konwerterów magnetostrycji opiera się na wzdłużnym efekcie magnentostriction, który przejawia się w zmianie długości metalowej korpusu z materiałów ferromagnetycznych (bez zmiany ich objętości) w ramach działania pola magnetycznego.
Zróżnicowany jest efekt magnetostrykcyjny różnych metali. Nikiel i pulereur posiadają wysoką magnetostrickość.
Pakiet przetwornika magnetycznego jest rdzeniem cienkich płyt, na których uzwojenia jest umieszczona do wzbudzenia zmiennej pola elektromagnetycznego o wysokiej częstotliwości.
Gdy efekt magnettritualny, znak deformacji rdzenia nie zmienia się, gdy kierunek pola zmienia się na odwrót. Częstotliwość zmian w odkształceniu jest 2 razy większa częstotliwość (f) zmian w przechodzącym przechodzącym przez uzwojenia konwertera, ponieważ pozytywne i ujemne pół-okresy są odkształcone przez jeden znak.
Zasada działania przetworniki piezoelektryczne W oparciu o zdolność niektórych substancji do zmiany wymiarów geometrycznych (grubości i objętości) w polu elektrycznym. Lina efektów piezoelektrycznych. Jeśli płyta piezomateriał podlega odkształceniu kompresji lub rozciągania, na jego twarzach pojawią się ładunki elektryczne. Jeśli Piezoelelele jest umieszczony w zmiennej pole elektrycznePotem odkształci się, ekscytujące środowisko Oscylacje ultradźwiękowe. Płyta oscylujące materiału piezoelektrycznego jest przetwornik elektromechaniczny.
Piezoelements oparte na bary tytanu, ołów ołów cyrkon-tytanowy (CTS) były szeroko stosowane.
Transformatory prędkości akustycznej(wzdłużne elastyczne węzły oscylacyjne) mogą mieć różne kształty (Rys. 1.4-10).

Służą do harmonizacji parametrów konwertera obciążeniem, do mocowania układu oscylacyjnego i wejściowe oscylacje ultradźwiękowe w strefie przetwarzanego materiału.
Urządzenia te są prętami różnych sekcji, wykonane z materiałów z odpornością na korozję i kawitację, odporność na ciepło, odporność na środki agresywne i ścieranie.
Piasty charakteryzują współczynnik koncentracji oscylacji (KK):

Wzrost amplitudy oscylacji końca z małym przekrojem w porównaniu z amplitudy oscylacji końca większych przekroju wynika z faktu, że przy tej samej mocy oscylacji we wszystkich odcinkach prędkości Transformator, intensywność oscylacji małego końca w "KK" razy więcej.

Zastosowanie technologiczne. Wąski

W przemyśle ultradźwięki stosuje się w trzech głównych kierunkach: efekt mocy na materiale, intensyfikacja i kontrola ultradźwiękowa. procesy.
Efekt mocy Materiał zastosowania do obróbki mechanicznej stopów stałych i sucha, uzyskujących uporczywe emulsje i tym podobne.
Najczęściej stosowane dwa rodzaje leczenia ultradźwiękowego w częstotliwościach charakterystycznych 16 ..30 kHz:
- przetwarzanie wymiarowe na maszynach za pomocą narzędzi,
- Czyszczenie w wankach z ciekłym medium.
Głównym mechanizmem roboczym maszyny ultradźwiękowej jest węzeł akustyczny
( figa. 1,4-11). Ma na celu wprowadzenie narzędzia roboczego w ruchu oscylacyjnym.

Węzeł akustyczny jest zasilany przez generator oscylacji elektrycznej (zwykle lampa), do którego podłączony jest uzwojenia (2)
Głównym elementem montażu akustycznego jest magnetostryktywny (lub piezoelektryczny) przetwornik energetycznych oscylacji elektrycznych do energii mechanicznych elastycznych oscylacji - wibrator (1).
Wahania wibracyjne, które na przemian rozciąga się i skracają częstotliwość ultradźwiękową w kierunku pola magnetycznego uzwojenia, jest wzmocniona przez koncentrator (4) przymocowany do końca wibratora.
Narzędzie stalowe (5) jest przymocowane do koncentratora, aby szczelina pozostała między końcem a przedmiotem obrabianym (6).
Wibrator umieszcza się w obudowie ebonitu (3), gdzie dostarczany jest woda chłodząca przepływowa.
Narzędzie musi mieć kształt określonej sekcji otwierania. Przestrzeń między końcem instrumentu a przetworzoną powierzchnią dyszy (7) jest dostarczany z najmniejszymi ziarnami proszku ściernego.
Z oscylacyjnego końca narzędzia ziarna ściernego, zdobywają większą prędkość, uderzają w powierzchnię części i wycofać najmniejsze frytki.
Chociaż wydajność każdego ciosu jest znikoma Majów, wykonanie instalacji jest stosunkowo wysokie, co wynika z wysokiej częstotliwości oscylacji narzędzia (16 ... 30 kHz) i dużą ilość ziaren ściernych (20 .. . 100 tysięcy / cm3) porusza się jednocześnie z wysokim przyspieszeniem.
Ponieważ warstwy są usuwane, narzędzie jest automatyczne.
Płyn ścierny jest dostarczany do strefy przetwarzania ciśnienia i spłukuje odpadami przetwórczymi.
Korzystając z technologii ultradźwiękowej, można wykonać operacje, takie jak oprogramowanie układowe, przeciąganie, wiercenie, cięcie, szlifowanie n innych.
Przykłady mogą być produkowane przez branżę Ultradźwiękowe maszyny sprzętowe (modele 4770 4773a) i uniwersalne (modele 100a).
Łaźnie ultradźwiękowe (rys. 1.4-12) Używane do czyszczenia powierzchni metalowe szczegóły Z produktów korozji, folii tlenkowych, olejów mineralnych itp.

Prace łaźni ultradźwiękowej opiera się na stosowaniu efektu lokalnych ciosów hydraulicznych wynikających w płynie pod działaniem ultradźwięków.
Zasada działania takiej kąpieli jest następująca. Przetworzona część (1) jest zanurzona (zawieszona) w zbiorniku (4) wypełniona ciekłym medium detergentu (2).
Grzejnik oscylacji ultradźwiękowych jest membrana (5), podłączona do Magnetostrę Wibrator (B) za pomocą kompozycji kleju (8).
Wanna jest instalowana na stoisku (7). Ultradźwiękowe fale oscylacyjne (3) dotyczą strefa roboczagdzie przeprowadza się przetwarzanie.
Najbardziej skuteczne czyszczenie ultradźwiękowe podczas usuwania zanieczyszczeń z twardej dociera wnęki, wgłębień i małych kanałów.
Ponadto, ta metoda jest w stanie uzyskać uporczywe emulsje takich nieokładzących płynów, takich jak woda i olej, rtęć i woda, benzen, woda i inne.
Sprzęt UZA jest stosunkowo drogi, dlatego jest to zgodny z ekonomicznie wskazany w celu zastosowania ultradźwiękowego czyszczenia małych części wielkości tylko w warunkach masowego produkcji.
Intensyfikacja procesów technologicznych.
Ultradźwiękowe oscylacje znacząco zmieniają przebieg niektórych procesów chemicznych.
Na przykład, polimeryzacja z pewną mocą dźwięku jest bardziej intensywna. Gdy siła dźwięku zmniejsza się, proces odwrotny jest możliwy - depolimeryzacja.
Dlatego właściwość ta służy do sterowania reakcją polimeryzacji. Zmieniając częstotliwość i intensywność oscylacji ultradźwiękowych, możliwe jest zapewnienie wymaganej szybkości reakcji.
W hutnictwie wprowadzenie elastycznych oscylacji częstotliwości ultradźwiękowej w stopniu prowadzi do znacznego szlifowania kryształów i przyspiesza tworzenie wzrostów w procesie krystalizacji, zmniejszenie porowatości, wzrost właściwości mechanicznych zerdownied i zmniejsza Treść gazów w metale.
Liczba metali (na przykład ołów i aluminium) nie są mieszane w postaci ciekłej. Nałożenie na stopie oscylacji ultradźwiękowych przyczynia się do "rozpuszczania" jednego metalu w drugiej. Sterowanie procesami ultradźwiękowymi.
Korzystając z wahań ultrasonograficznych, możesz stale monitorować przebieg procesu technologicznego bez analizy laboratoryjne. próbki.
W tym celu zależność parametrów fali dźwiękowej jest początkowo ustalone właściwości fizyczne Środowiska, a następnie zmieniając te parametry po działaniu w środę, wystarczająca dokładność jest oceniana przez jego stan. Z reguły stosuje się oscylacje ultradźwiękowe niewielkiej intensywności.
Zmieniając energię fali dźwiękowej, skład różnych mieszanin, które są monitorowane związki chemiczne. Szybkość dźwięku w takich środowiskach jest zróżnicowana, a obecność zanieczyszczeń zawieszonej mają wpływ na współczynnik absorpcji energii dźwiękowej. Umożliwia to określenie procentu zanieczyszczeń w sprawie wyjściowej.
Na odbicie fal dźwiękowych na granicy interfejsu ("przezroczyste" z belką ultradźwiękową) można określić obecność zanieczyszczeń w monolicie i tworzyć urządzenia diagnostyczne ultradźwiękowe.

Podstawą tego metody przetwarzania jest mechaniczny wpływ na materiał. Nazywa się to ultradźwiękowym, ponieważ częstotliwość strajków odpowiada zakresowi nie suchych dźwięków (F \u003d 6-10 5 kHz).

Fale dźwiękowe to mechaniczne oscylacje elastyczne, które mogą być dystrybuowane tylko w elastycznej pożywce.

Gdy fala dźwiękowa jest rozmnażana w elastycznej pożywce, cząstki materiału tworzą elastyczne oscylacje w pobliżu ich pozycji przy prędkości zwanej oscylacyjnym.

Kondensacja i rozładowanie pożywki w fali wzdłużnej charakteryzują się nadmiernym, tak zwanym ciśnieniem akustycznym.

Prędkość propagacji fali dźwiękowej zależy od gęstości medium, w której się porusza. Po rozpoznaniu w medium materialne, energia przenosi fali dźwiękową, która może być stosowana w procesach technologicznych.

Zalety przetwarzania ultradźwięków:

Możliwość uzyskania energii akustycznej przez różne techniki techniczne;

Szeroki zakres zastosowań ultradźwiękowych (z przetwarzania wymiarów do spawania, lutowania itp.);

Łatwa automatyzacja i obsługa;

Niedogodności:

Zwiększona wartość energii akustycznej w porównaniu z innymi rodzajami energii;

Potrzeba wytwarzania generatorów oscylacyjnych ultradźwięków;

Potrzeba produkcji specjalnych narzędzi ze specjalnymi właściwościami i kształtem.

Oscylacje ultradźwiękowe towarzyszą szereg efektów, które mogą być stosowane jako podstawowe w celu opracowania różnych procesów:

Kawitacja, tj. Edukacja w płynnych bąbelkach i rozpiętości.

W tym przypadku występują duże lokalne chwilowe ciśnienie, osiągając 10 8 N / m2;

Wchłanianie oscylacji ultradźwiękowych przez substancję, w której część energii zamienia się w termiczne, a część przeznaczona jest na zmianę struktury substancji.

Efekty te są używane do:

Oddzielenie cząsteczek i cząstek różnych mas w niejednorodnych zawiesinach;

Koagulacja (powiększa) cząstek;

Dyspersja (zgniatanie) substancji i mieszanie go z innymi;

Odgazowanie płynów lub topienia ze względu na tworzenie wyskakujących pęcherzyków dużych rozmiarów.

1.1. Elementy instalacji ultradźwiękowych

Każda instalacja ultradźwiękowa (UZA) zawiera trzy główne elementy:

Źródło oscylacji ultradźwiękowych;

Transformator prędkości akustycznej (piasta);

Szczegóły mocowania.

Źródła oscylacji ultradźwiękowych (wąski) mogą być dwoma typami - mechaniczne i elektryczne.

Mechaniczna zbudowana energia mechaniczna, na przykład, płynna lub prędkość gazu. Obejmują one syreny ultradźwiękowe lub gwizdki.

Elektryczne źródła wąskiej energii elektrycznej do mechanicznych elastycznych oscylacji odpowiedniej częstotliwości. Konwertery są elektrodynamiczne, magnettrandy i piezoelektryczny.

Konwertery magazynowe i piezoelektryczne otrzymały największą dystrybucję.

Zasada działania przetwornicy magnetostrytrcyjnej opiera się na efekcie podłużnym magnetostriction, który manifestuje się w zmianie długości ciała metalowego z materiałów ferromagnetycznych (bez zmiany ich objętości) w ramach działania pola magnetycznego.

Magnetostericual Effect U. różne materiały Rozlany. Nikiel i permenyur (żelazo ze stopu z kobaltem) mają wysoką magnetostrickość.

Pakiet przetwornikowy magnetostryktywny jest rdzeniem z cienkich płyt, które zawierają uzwojenie dla wzbudzenia przemiennego pola elektromagnetycznego o wysokiej częstotliwości.

Zasada działania przetworników piezoelektrycznych opiera się na zdolności niektórych substancji do zmiany wymiarów geometrycznych (grubości i objętości) w polu elektrycznym. Lina efektów piezoelektrycznych. Jeśli płyta jest wykonana z materiału Piezoeter, aby odsłonić odkształcenia kompresji lub rozciągania, wówczas ładunki elektryczne pojawią się na jego twarzach. Jeśli element piezoelektryczny umieszcza się w przemiennym polu elektrycznym, odkształci się, ekscytujące fluktuacje ultrasonograficzne w środowisku. Płyta oscylujące materiału piezoelektrycznego jest przetwornik elektromechaniczny.

Piezoelements oparte na bary tytanowym, ołów cyrkon-tytan uzyskany.

Transformatory akustyczne prędkości (piasty wzdłużnych elastycznych oscylacji) mogą mieć inną formę (rys. 1.1).

Figa. 1.1. Formy koncentratów

Służą do harmonizacji parametrów konwertera obciążeniem, do mocowania układu oscylacyjnego i wejściowe oscylacje ultradźwiękowe w strefie przetwarzanego materiału. Urządzenia te są prętami różnych sekcji, wykonane z materiałów z odpornością na korozję i kawitację, odporność na ciepło, odporność na agresywne media.

1.2. Technologiczne wykorzystanie oscylacji ultradźwiękowych

W ultradźwiękach branżowych stosuje się trzy główne kierunki: wpływ na energię na materiał, intensyfikację i ultradźwiękową kontrolę procesów.

Wpływ mocy

Jest stosowany obróbka mechaniczna Stopy stałe i superterowaniowe, uzyskanie emulsji odpornych itp.

Najczęściej stosowane są dwa rodzaje obróbki ultradźwięków w częstotliwościach charakterystycznych 16-30 kHz:

Przetwarzanie wymiarowe na maszynach za pomocą narzędzi;

Czyszczenie w wankach z ciekłym medium.

Głównym mechanizmem roboczym maszyny ultradźwiękowej jest węzłem akustycznym (rys. 1.2). Ma na celu wprowadzenie narzędzia roboczego w ruchu oscylacyjnym. Węzeł akustyczny jest zasilany przez generator oscylacji elektrycznej (zwykle lampa), do której podłączony jest wiatr 2.

Głównym elementem węzła akustycznego jest przetwornik mocy magnetostrykcyjnej (lub piezoelektrycznej) oscylacji elektrycznych do energii mechanicznych elastycznych oscylacji - wibrator 1.

Figa. 1.2. Węzeł instalacji ultradźwiękowych akustycznych

Oscylacje wibratorowe, które zarały długie i skracanie częstotliwości ultradźwiękowej w kierunku pola magnetycznego uzwojenia, jest amplifikowany przez koncentratora 4 podłączony do końca Vertora.

Narzędzie stalowe jest przymocowane do piasty 5, dzięki czemu prześwit pozostaje między końcem a przedmiotem obrabianym 6.

Wibrator umieszcza się w obudowie ebonitu 3, gdzie dostarczana jest woda chłodząca przepływowa.

Narzędzie musi mieć kształt określonej sekcji otwierania. Przestrzeń między końcem narzędzia a przetworzoną powierzchnią dyszy 7 jest zasilany cieczą z najmniejszymi ziarnami proszku ściernego.

Z oscylacyjnego końca narzędzia ściernego nabywa większą prędkość, uderzyli w powierzchnię części i wycofać najmniejsze wióry z niego.

Chociaż wykonanie każdego strajku jest znikome, wykonanie instalacji jest stosunkowo wysokie, co wynika z wysokiej częstotliwości oscylacji narzędzia (16-30 kHz) i dużą ilość wypasu ściernego, poruszającego się jednocześnie przy wysokim przyspieszeniu.

Ponieważ materiał zmniejsza się, narzędzie jest automatyczne.

Płyn ścierny jest dostarczany do strefy leczenia ciśnienia i spłukuje odpadami przetwórczymi.

Korzystając z technologii ultradźwiękowej, można wykonać operacje, takie jak oprogramowanie układowe, przeciąganie, wiercenie, cięcie, szlifowanie i inne.

Łaźnie ultradźwiękowe (rys. 1.3) są używane do czyszczenia powierzchni części metalowych z produktów korozji, folii tlenkowej, olejów mineralnych itp.

Prace łaźni ultradźwiękowej opiera się na stosowaniu efektu lokalnych ciosów hydraulicznych wynikających w płynie pod działaniem ultradźwięków.

Zasada działania takiej kąpieli jest następująca: przetworzona część (1) jest zanurzona w zbiorniku (4) wypełniona ciekłym medium detergentu (2). Grzejnik oscylacji ultradźwiękowych jest membrana (5), połączona z wibratorem magnetostrytrcyjnym (6) z kompozycją klejącą (8). Wanna jest instalowana na stoisku (7). Fale oscylacji ultradźwiękowych (3) są dystrybuowane w obszarze roboczym, w którym wykonuje się przetwarzanie.

Figa. 1.3. Kąpiel ultradźwiękowa

Najbardziej skuteczne czyszczenie ultradźwiękowe podczas usuwania zanieczyszczeń z twardej dociera wnęki, wgłębień i małych kanałów. Ponadto metoda ta jest w stanie uzyskać trwałe emulsje takich niewiarygodnych płynów, takich jak woda i olej, rtęć i woda, benzen i inne.

Sprzęt UZA jest stosunkowo drogi, dlatego jest to zgodny z ekonomicznie wskazany w celu zastosowania ultradźwiękowego czyszczenia małych części wielkości tylko w warunkach masowego produkcji.

Intensyfikacja procesów technologicznych

Ultradźwiękowe oscylacje znacząco zmieniają przebieg niektórych procesów chemicznych. Na przykład, polimeryzacja z pewną siłą dźwięku jest bardziej intensywna. Gdy siła dźwięku zmniejsza się, proces odwrotny jest możliwy - depolimeryzacja. Dlatego właściwość ta służy do sterowania reakcją polimeryzacji. Zmieniając częstotliwość i intensywność oscylacji ultradźwiękowych, możliwe jest zapewnienie wymaganej szybkości reakcji.

W Metalurgii wprowadzenie elastycznych oscylacji częstotliwości ultradźwiękowej w stopniu prowadzi do znacznego szlifowania kryształów i przyspieszenia tworzenia wzrostów w procesie krystalizacji, zmniejszając porowatość, zwiększenie właściwości mechanicznych zestalonych roztopionych i zmniejszenia zawartości gazów w metale.

Procesy kontroli ultradźwiękowej

Korzystając z wahań ultrasonograficznych, możliwe jest ciągłe monitorowanie przebiegu procesu technologicznego bez przeprowadzania analiz testowych laboratoryjnych. W tym celu zależność parametrów fali dźwiękowej z właściwości fizycznych medium jest początkowo ustalone, a następnie zmieniając te parametry po działaniu w środę, z wystarczającą dokładnością, są one oceniane. Z reguły stosuje się oscylacje ultradźwiękowe niewielkiej intensywności.

Zmieniając energię fali dźwiękowej, skład różnych mieszanin, które nie są monitorowane związki chemiczne. Szybkość dźwięku w takich środowiskach nie zmienia się, a obecność zanieczyszczeń zawieszonych wpływa na współczynnik absorpcji energii dźwiękowej. Umożliwia to określenie procentu zanieczyszczeń w sprawie wyjściowej.

Na odbicie fal dźwiękowych na granicy interfejsu ("przezroczyste" z belką ultradźwiękową) można określić obecność zanieczyszczeń w monolicie i tworzyć urządzenia diagnostyczne ultradźwiękowe.

Wnioski: ultradźwięki - elastyczne fale z częstotliwością oscylacji od 20 kHz do 1 GHz, które nie słyszą ludzkiego ucha. Instalacje ultradźwiękowe są szeroko stosowane do przetwarzania materiałów ze względu na oscylacje akustyczne o wysokiej częstotliwości.

W artykule opisano projekt najprostszej instalacji ultradźwiękowej przeznaczonych do wykazania eksperymentów z ultradźwiękami. Instalacja składa się z generatora oscylacji ultradźwięków, emitera, urządzenia ustawiającego i kilku urządzenia pomocnicze.Umożliwienie wykazania różnych eksperymentów, które wyjaśniają właściwości i sposoby stosowania oscylacji ultradźwiękowych.

Korzystając z najprostszej instalacji ultradźwiękowej, można pokazać propagację ultradźwięków w różnych mediach, refleksji i załamania ultradźwięków na granicy dwóch mediów, absorpcji ultradźwięków w różnych substancjach. Ponadto możliwe jest wykazanie preparatu emulsji oleju, oczyszczanie zanieczyszczonych części, spawania ultradźwiękowe, ultradźwiękową płynną fontannę, biologiczne skutki ultradźwięków oscylacji.

Dokonywanie tej instalacji można przeprowadzić w warsztatach szkolnych przez siły uczniów szkół średnich.

Instalacja do demontażu eksperymentów z ultradźwiękami składa się z generatora elektronów (rys. 1), konwertera kwarcowego oscylacji elektrycznych w ultradźwięku i naczyniu soczewki (rys. 2) do ustawiania ostrości ultradźwięków. Zasilanie obejmuje tylko transformator mocy TR1, ponieważ łańcuchy anodowe lamp generatorowych są napędzane bezpośrednio przez prąd przemienny (bez prostownika). Takie uproszczenie nie wpływa na urządzenie negatywnie w pracy, a jednocześnie wyraźnie upraszcza swój schemat i projekt.

Generator elektroniczny jest wykonany zgodnie z dwuniętym schematem na dwóch lampieach 6 PRS zawartych w schemacie Trilotode (siatki lampy są podłączone do anod). W łańcuchach anodowych lamp jest włączony obwód L1C2, który określa częstotliwość wygenerowanych oscylacji, aw obwodzie siatkowym - cewce sprzężenie zwrotne L2. Łańcuchy katody obejmują mały odporność R1, w dużej mierze określający tryb lampy.

Rys. 1. Schematyczny schemat Generator

Sygnał wysokiej częstotliwości jest podawany do rezonatora kwarcowego przez kondensatory separacji C4 i C5. Kwarc znajduje się w hermetycznej kwarcu (rys. 2) i jest podłączony do generatora drutu 1 M.

Figa. 2. Naczynie Lenzovaya i Quartzer

Oprócz omówionych szczegółów, nadal znajdują się kondensatory C1 i C3, a także przepustnica DR1, przez który napięcie anodowe stosuje się do anod lamp. Ten przepustnica uniemożliwia zwarcie sygnału wysokiej częstotliwości przez kondensator C1 i kontener interwaterów transformatora transformatora.

Głównymi domowymi detalami generatora są cewki L1 i L2, wykonane w formie płaskich spirali. Dla ich produkcji musisz wyciąć drewniany wzór. Dwa kwadraty są cięte z 2-kwadratowej szerokości 25 cm, które służą jako policzki szablonowe. W środku każdego policzka, powinno być otwory do metalowego pręta o średnicy 10-15 mm, aw jednym z policzków, wyciąć otwór lub rowek o szerokości 3 mm do mocowania wyjścia szpuli. Na metalowym pręcie nici są cięte na metalu i pomiędzy dwiema nakrętkami, policzki są umieszczone na odległość równą średnicy drutu klinowego. W tym celu produkcja szablonu można wziąć pod uwagę wykończenie i rozpocząć nawijanie cewek.

Metalowy pręt jest utrzymywany na jednym końcu na odwrotnie, pierwszy (wewnętrzny) obrót drutu jest ułożony między policzkami, a nakrętki są dokręcone, a uzwojenia trwa. Cewka L1 ma 16 obrotów, a cewka L2-12 obraca drut miedziany o średnicy 3 mm. Cewki L1 i L2 są produkowane oddzielnie, a następnie umieszczone powyżej ponad drugą na linii krzyżowej tekstolitu lub tworzyw sztucznych (rys. 3). Aby dać cewce z większą siłą w krucjatach z hakiem lub plikiem, wgłębienia są cięte. Aby zabezpieczyć cewki, jeden z nich powinien naciskać drugi krzyż (bez nagród) i umieść drugi na płycie szkło organiczne, Getinaksa lub tworzywa sztuczne, wzmocnione na metalowe podwozie generatora.

Figa. 3.

Płytkownik o wysokiej częstotliwości jest rawiona na ramy ceramicznej lub plastikowej o średnicy 30 mm z drutem marki Pelsho 0,25 mm. Ukonanie odbywa się w sekcjach 100 obrotów w każdym. W sumie przepustnica ma 300-500 tur. W tym projekcie na rdzeniu z płyt W -33 nakładano domowej roboty mocy transformator z płyt W -33, grubość zestawu 33 mm. Uszczelnienie sieciowe zawiera 544 obrotów drutu PAL-0,45. Uzwojenie sieci oblicza się na włączeniu do sieci za pomocą napięcia 127 B. W przypadku korzystania z sieci za pomocą napięcia 220 V, uzwojenie powinny zawierać 944 obrotów drutu PAL-0,35. Wzrost uzwojenia ma 2980 obręczy pel-0,14 i nachylenia lamp - 30 obrotów drutu PAL-1.0. Taki transformator może być zastąpiony przez transformator zasilania marki ELS-2, przy użyciu tylko nawijania sieciowego, nachylenia lampy i zwiększenia uzwojenia całkowicie, lub dowolnego transformatora mocy o mocy co najmniej 70 ba i z Wzrost uzwojenia, który zapewnia 270 b na anodach lamp 6 PRS.

Żołnierz kwarców wykonany jest z brązu na rysunku umieszczonym na FIG. 4. W obudowie przy użyciu wiercenia o średnicy 3 mm, otwór w kształcie litery M do wycofania drutu L jest wiercona, gumowy pierścień E jest wkładany do obudowy, która służy do amortyzacji i izolacji kwarcowej. Pierścień można wyciąć z konwencjonalnej gumy, aby usunąć ołówek. Pierścień kontaktowy B jest wycięty z folii mosiężnej o grubości 0,2 mm. Ten pierścień ma płatek m do lutowania drutu. Oba przewody L i muszą mieć dobrą izolację. Drut i lutowód do kołnierza referencyjnego O. Nie zaleca się skręcenia drutów ze sobą.

Rys.4. Kvartzarder.

Naczynia soczewki składa się z soczewek cylindrycznych E i ultradźwiękowych B (rys. 5). Cylinder jest wygięty z organicznej płytki szklanej o grubości 3 mm na okrągłym drewnianym szablonie o średnicy 19 mm.

Rys.5. Statek Lenzaya.

Płyta jest podgrzewana nad płomieniem przed zmiękczaniem, zgiąć się na wzór i klej z esencją octową. Cylinder klejony jest związany z niciami i pozostawić do wyschnięcia o dwie godziny. Po tym końce cylindra wyeliminują końce cylindra i wyjmij nici. Do produkcji soczewek ultradźwiękowych należy wykonać specjalne urządzenie (rys. 6) ze stalowej kuli o średnicy 18-22 mm od łożyska kulkowego. Piłka powinna być spalona, \u200b\u200bogrzewając go do czerwonego kationu i powoli chłodzenia. Następnie w kuli otwór jest wiercona o średnicy 6 mm i wyciąć do gwintu wewnętrznego. Aby zabezpieczyć tę kulę w kasecie maszyny wiertarskiej, musisz wykonać gwintowany pręt na jednym końcu.

Rys.6. Urządzenie

Pręt z kulką przykręconą jest zaciśnięty do wkładu maszyny, obejmuje maszynę na średnich obrodzeniu i, naciskając piłkę do szklanej płytki organicznej o grubości 10 - 12 mm, uzyskaj niezbędną kulistą wnękę. Kiedy piłka pogłębia się na odległość równą jej promieniu, wiertarka Wyłącz i bez zatrzymywania nacisku do piłki, chłodzoną wodą. W rezultacie w szklanej płycie szklanej otrzymuje się sferyczne pogłębienie soczewek ultradźwiękowych. Od płyty o pogłębieniu, kwadrat z bokiem 36 mm jest wycięty, wyrównuje się, wyrównaj drobnoziarnisty papier Emery utworzony wokół pogłębnego występu pierścienia i podnosi się z dołu do płyty, tak aby pozostało dno 0,2 mm grube pozostałości w środku wgłębienia. Następnie rozmieszczony do przejrzystości porysowanych pullowych miejsc papierowych tokarka Przycinaj kąty, tak aby sferyczne pogłębienie pozostanie w środku płyty. Od dolnej części płyty konieczne jest wystawienie o wysokości 3 mm i średnicy 23,8 mm do centrowania obiektywu na piosenkarce kwarcowej.

Aktualizacja esencji octowej lub dichloroetan Jednym z końcówek końców cylindrów jest przyklejony do obiektywu ultradźwiękowego, tak aby ośrodkowa oś cylindra pokrywa się z osią przechodzącą przez ośrodek obiektywu. Po wysuszeniu trzy otwory do przyciętych śrub wywiercono w oczyszczonym naczyniu. Obróć te śruby najlepiej ze specjalnym śrubokrętem wykonanym z konwencjonalnego drutu 10-12 cm długości i średnicy 1,5-2 mm i wyposażony w uchwyt z materiału izolacyjnego. Po dokonaniu określonych części i instalacji generatora można rozpocząć tworzenie przyrządu zwykle zredukowanego do ustawiania konturu L1C2 w rezonansie z własną częstotliwością kwarcową. Rekord kwarcowy (rys. 4) należy przemywać mydłem w bieżącym wodzie i suche. Top pierścień kontaktowy b jest oczyszczony do połysku. Delikatnie nakładaj płytę kwarcową na szczycie pierścienia kontaktowego i przypinając kilka kropli oleju transformatora na krawędziach płyty, przykręć pokrywę d, dzięki czemu naciska płytkę kwarcową. Aby wskazać ultradźwiękowe oscylacje wgłębienia A i R na pokrywie są wypełnione olejem transformatora lub nafty. Po włączeniu ocieplenia zasilania i minuły pokrętło regulacji obraca się i osiąga rezonans między oscylacjami generatora płyt kwarcowych. W momencie rezonansu obserwowano maksymalne wyczerpanie cieczy, wylano do wgłębienia na pokrywie. Po utworzeniu generatora można przejść do demonstracji eksperymentów.

Projektowanie generatora.

Jednym z najbardziej skutecznych demonstracji jest uzyskanie płynnej fontanny pod działaniem oscylacji ultradźwiękowych. Aby uzyskać płynną fontannę, potrzebujesz statku "soczewki", aby umieścić na kwarcucie, tak że nie ma nagromadzenia pęcherzyków powietrza między dolną częścią statku obiektywu i płyty kwarcowej. Następnie powinieneś wlać na statek obiektywu zwykłej wody pitnej i minutę po włączeniu generatora, na powierzchni wody pojawi się ultradźwiękowa fontanna. Wysokość fontanny można zmienić za pomocą przyciętych śrub, wstępnie ustawiony generator przy użyciu skraplacza C2. Przy prawidłowym ustawieniu całego systemu możliwe jest uzyskanie fontanny wodnej o wysokości 30-40 cm (rys. 7).

Rys.7. Fontanna ultradźwiękowa.

Jednocześnie z pojawieniem się fontanny występuje mgła wodna, która jest wynikiem procesu kawitacyjnego, którym towarzyszy charakterystyczne syk. Jeśli w naczyniu "soczewki" zamiast wody do wlewania oleju transformatora, wówczas fontanna wysokość znacznie wzrasta. Ciągłe obserwacja fontanny może być utrzymywana do czasu poziomu płynu w naczyniu "soczewki" zmniejszy się do 20 mm. W celu długoterminowej obserwacji fontanny konieczne jest ochrona go ze szklaną rurką B, na wewnętrznych ścianach, których płyn fontandynujący można przepłukać z powrotem.

Po wystawieniu na działanie ultradźwiękowe na cieczy, mikroskopijne pęcherzyki (zjawisko kawitacyjne) powstają w nim, któremu towarzyszy znaczny wzrost ciśnienia w miejscu tworzenia pęcherzyków. Zjawisko to prowadzi do zniszczenia cząstek substancji lub organizmów żywych znajdujących się w cieczy. Jeśli "w obiektywu" naczynie z wodą, aby umieścić małą rybę lub dafni, a następnie po 1-2 minutach napromieniowania z ultradźwiękowymi, umrze. Projekcja statku "obiektywu" z wodą do ekranu umożliwia kolejne obserwowanie wszystkich procesów tego doświadczenia w dużej publiczności (rys. 8).

Rys.8. Biologiczny wpływ oscylacji ultradźwiękowych.

Korzystanie z opisanego urządzenia można wykazać stosowanie ultradźwięków do czyszczenia małych części przed zanieczyszczeniem. Aby to zrobić, w podstawie fontanny płynu, umieszczona jest niewielka część (sprzęt z godzin, kawałek metalu itp.), Bogato zwolniony z Solidolem. Fontanna znacznie się zmniejszy i może zatrzymać się w ogóle, ale zanieczyszczony przedmiot jest stopniowo oczyszczony. Należy zauważyć, że czyszczenie szczegółów ultradźwięków wymaga użycia mocniejszych generatorów, więc nie można wyczyścić całego zanieczyszczonego przedmiotu w krótkim czasie i powinieneś ograniczyć tylko do czyszczenia kilku zębów.

Korzystając z zjawiska kawitacji, możesz uzyskać emulsję oleju. W tym celu woda jest wlewana do statku "soczewki" i mały olej transformatorowy dodaje się z góry. Aby uniknąć rozpryskiwania emulsji, potrzebujesz naczynia obiektywu z treścią do pokrycia szkłem. Gdy generator jest włączony, powstaje fontanna wody i oleju. Po 1-2 minutach. Ekspozycje w naczyniu Lenzov tworzą stałą emulsję w kolorze mlecznym.

Wiadomo, że rozprzestrzenianie się ultradźwiękowych oscylacji w wodzie można widoczne i wyraźnie wykazywać niektóre właściwości ultradźwięków. Aby to zrobić, kąpiel z przezroczystym, a nawet dnem i możliwością dużych rozmiarów, o wysokości boków co najmniej 5-6 cm. Wanna jest umieszczana na otworze w tabeli demonstracyjnej, dzięki czemu możesz podświetlić wszystko przezroczyste dolne dno. W przypadku oświetlenia jest dobrze wykorzystać sześciokęczny żarówka samochodowa jako źródło światła punktowego dla projekcji badanych procesów na pułapu publiczności (rys. 9).

Rys.9. Refrakcja i odbicie fal ultradźwiękowych.

Możesz także zastosować zwykłą żarówkę o niskiej mocy. Woda wlewa się do kąpieli, aby płyta kwarcowa w kurtce kwarcowej jest całkowicie zanurzona w nim. Następnie możliwe jest, aby dołączyć generator i tłumaczenie kwarców z pozycji pionowej do nachylonej, obserwuj rozprzestrzenianie się belki ultradźwiękowej w projekcji na suficie publiczności. Kurtka kwarterzowa może być przechowywana dla kłamanego drutu L i C lub wstępnie naprawić w specjalnym posiadaczu, z którym możliwe jest płynnie zmienić kąty spadającej wiązki ultradźwiękowej w płaszczyznach pionowych i poziomych. Belka ultradźwiękowa obserwuje się w postaci światłach miejsc umieszczonych wzdłuż propagacji oscylacji ultradźwiękowych w wodzie. Umieszczając każdą przeszkodę na rozprzestrzenianiu się belki ultradźwiękowej, możesz obserwować odbicie i załamanie wiązki.

Opisany projekt umożliwia inne eksperymenty, których charakter zależy od badanego programu i wyposażenia biura edukacyjnego. Jako ładunek generatora można dołączyć płytki z baru tytanatu i ogólnie, wszelkie płyty z efektem piezoelekthe na częstotliwości od 0,5 MHz do 4,5 MHz. Jeśli na innych częstotliwościach znajdują się płyty, konieczne jest zmianę liczby obrotów w cewkach indukcyjnych (zwiększenie częstotliwości poniżej 0,5 MHz i zmniejszyć częstotliwości powyżej 4,5 MHz). Gdy obwód oscylacyjny i cewki sprzężenia zwrotnego o częstotliwości 15 kHz można włączyć zamiast kwarcu dowolnego konwertera mocy magnetrykcyjnej z nie więcej niż 60 VA

Właściciele patentowi RU 2286216:

Wynalazek dotyczy urządzeń do oczyszczania ultradźwiękowego i przetwarzania zawiesin w silnych polach akustycznych, w szczególności do rozpuszczania, emulgowania, dyspersji, a także urządzeń do uzyskania i przekazywania mechanicznych oscylacji przy użyciu efektu magnetostriction. Instalacja zawiera przetwornik magnetostrytrys pręta ultradźwiękowego, komora robocza, wykonana w postaci metalowej cylindrycznej rury, a falowód akustyczny, który emitujący koniec, który jest hermetycznie przymocowany do dolnej części cylindrycznej rury za pomocą elastycznego pierścienia uszczelniającego , a otrzymujący koniec tego falowodu jest akustycznie sztywno podłączony do emitującej powierzchni przetwornika ultradźwiękowego pręta. Dodatkowo wprowadziła pierścieniowy emiter magnetostrykcyjny, którego rdzeń magnetyczny, którego rdzeń jest akustycznie sztywno kręcona rurą komory roboczej. Instalacja ultradźwiękowa. Generuje początkowe boisko akustyczne w przetworzonym ciekłym medium, co zapewnia wzrost intensyfikacji procesu technologicznego bez zmniejszenia jakości produktu końcowego. 3 z.P. F-lies, 1 yl.

Wynalazek dotyczy urządzeń do oczyszczania ultradźwiękowego i przetwarzania zawiesin w silnych polach akustycznych, w szczególności do rozpuszczania, emulgowania, dyspersji, a także urządzeń do uzyskania i przekazywania mechanicznych oscylacji przy użyciu efektu magnetostriction.

Urządzenie do podawania oscylacji ultradźwiękowych do cieczy (patent de, nr 3815925, 08 w 3/12, 1989) za pomocą czujnika ultradźwiękowego, który jest stożkiem emitującym dźwięk za pomocą hermetycznego kołnierza izolacyjnego jest ustalona w dolnej strefie wewnątrz kąpiel z płynem.

Najbliższy decyzja techniczna Proponowany jest ultradźwiękowym instalacją typu UZBD-6 (A.V. Donskaya, Okkeller, S.Kratsh "Instalacje Elektrotechnologiczne ultradźwiękowe", Leningrad: Energoisdatat, 1982, str.169), zawierający przetwornik ultradźwiękowy pręty, komora robocza, wykonana W postaci metalowej cylindrycznej rury, a falowód akustyczny, którego emitujący koniec jest hermetycznie przymocowany do dolnej części rury cylindrycznej za pomocą elastycznego pierścienia uszczelniającego, a odbiornik tego falowodu jest akustycznie podłączony do Powierzchnia emitującego konwertera pręta.

Wadą znanych dobrze znanych instalacji ultradźwiękowych jest to, że komora robocza ma jedno źródło oscylacji ultradźwiękowych, które są przesyłane do niej z konwertera magnetostrykcyjnego przez koniec falowodu, właściwości mechaniczne i parametry akustyczne określają maksymalne dopuszczalne intensywność promieniowania. Często uzyskaną intensywność promieniowania wahań ultradźwiękowych nie może spełniać wymagań procesu technologicznego dotyczące jakości produktu końcowego, co powoduje rozszerzenie czasu przetwarzania ciekłego medium za pomocą ultradźwięków i prowadzi do zmniejszenia intensywności procesu.

Zatem ultradźwięki, analog i prototyp zastrzeżonego wynalazku, zidentyfikowany podczas poszukiwania patentowego w roszczonego wynalazku, nie zapewniają osiągnięcia wyniku technicznego zawartego w zwiększeniu intensyfikacji procesu technologicznego bez ograniczania jakości produktu końcowego.

Niniejszy wynalazek rozwiązuje zadanie stworzenia instalacji ultradźwiękowej, której wdrożenie zapewnia osiągnięcie wyniku technicznego, który polega na zwiększeniu intensyfikacji procesu technologicznego bez ograniczania jakości produktu końcowego.

Istotą wynalazku jest to, że w instalacji ultradźwiękowej zawierającą przetwornik ultradźwiękowy pręt, komora robocza, wykonana w postaci metalowej cylindrycznej rury, a falowód akustyczny, emitując koniec, który jest hermetycznie dołączony do dolnej części Rura cylindryczna za pomocą elastycznego pierścienia uszczelniającego, a odbiorcza końca tego falownika akustycznie podłączony do emitującej powierzchni przetwornika ultradźwiękowego pręta, wprowadzono dodatkowo pierścieniowy emiter magnetostrykcyjny, którego rdzeń magnesowy jest akustycznie sztywno wciśnięty na rurę komory roboczej. Ponadto elastyczny pierścień uszczelniający jest przymocowany na promieniującym końcu falowodu w strefie zespołu przesunięcia. W tym przypadku dolny koniec rurociągu magnetycznego pierścieniowego emitera znajduje się w jednej płaszczyźnie z emitującym końcem falowodu akustycznego. Co więcej, powierzchnia emitującego końca falowodu akustycznego jest wykonywana wklęsła, sferyczna, o promieniu kuli równej połowie długości rurociągu magnetycznego pierścieniowego emitera magnetostriction.

Wynik techniczny jest osiągany w następujący sposób. Konwerter prętów ultradźwiękowych jest źródłem ultradźwiękowych oscylacji, które zapewniają niezbędne parametry pola akustycznego w komorze roboczej instalacji w celu przeprowadzenia procesu technologicznego, co zapewnia intensyfikację i jakość produktu końcowego. Falowód akustyczny, którego emitowany koniec jest hermetycznie przymocowany do dolnej części rury cylindrycznej, a odbiorący koniec tego falowodu jest akustycznie podłączony do emitującej powierzchni przetwornika ultradźwiękowego pręta, zapewnia transfer oscylacji ultradźwiękowych do przetworzone ciekłe medium komory roboczej. W takim przypadku zapewniają szczelność i mobilność związku ze względu na fakt, że falowód ma promieniujący koniec do dolnej części rury komory roboczej za pomocą elastycznego pierścienia uszczelniającego. Mobilność połączenia zapewnia możliwość przesyłania mechanicznych oscylacji z konwertera przez falowód do komory roboczej, do środowiska przetworzonego ciekłego, zdolność do wykonywania procesu technologicznego, aw konsekwencji, aby uzyskać pożądany wynik techniczny.

Ponadto w żądanej instalacji elastyczny pierścień uszczelniający jest zamocowany na promieniującym końcu falowodu w strefie zespołu przesunięcia, w przeciwieństwie do prototypu, w którym jest zainstalowany w obszarze głębokości przemieszczenia. W rezultacie w instalacji prototypowej pierścień uszczelniający przepustwa oscylacje i zmniejsza jakość systemu wibracyjnego, a zatem zmniejsza intensywność procesu technologicznego. W zgłoszonej instalacji pierścień uszczelniający jest zainstalowany w strefie zespołu przesunięcia, więc nie wpływa na system wibracyjny. Pozwala to na pominięcie ponad falownika większej mocy w porównaniu z prototypem, a tym samym zwiększyć intensywność promieniowania, dlatego intensyfikuje proces technologiczny Bez zmniejszania jakości produktu końcowego. Ponadto, ponieważ w żądanej instalacji pierścień uszczelniający jest ustawiony w strefie węzła, tj. W strefie zero deformacji nie niszczy oscylacji, zachowuje mobilność promieniującego końca falowodu z niska część Rury komory roboczej, co pozwala utrzymać intensywność promieniowania. W prototypie pierścień uszczelniający jest zainstalowany w strefie maksymalnych deformacji falowodu. Dlatego pierścień jest stopniowo zapadnięty z oscylacji, które stopniowo zmniejsza intensywność promieniowania, a następnie zakłóca szczelność związku i zakłóca instalację.

Korzystanie z pierścieniowego emitera magnetostrykcyjnego pozwala realizować dużą zdolność transformacji i znaczącego obszaru promieniowania (A.V. Donskaya, OKKeller, S. Kratsysh "instalacje elektrotechniczne ultradźwiękowe", Leningrad: Energoisdatat, 1982, str.34), a zatem pozwala Intensyfikacja procesu technologicznego bez zmniejszenia jakości produktu końcowego.

Ponieważ rura jest cylindryczna, a emiter magnetostryktywny wprowadzony do instalacji jest wykonany przez pierścień, możliwe jest naciśnięcie rurociągu magnetycznego do zewnętrznej powierzchni rury. Gdy napięcie zasilania jest nakładane do nawijania magnetyzacji w płytkach występuje wroga magnetyczna, która prowadzi do odkształcenia płyty pierścieniowej rurociągu magnetycznego w kierunku promieniowym. W tym przypadku, ze względu na fakt, że rura jest wytwarzana metaliczna, a Magnetyczna Curreau jest akustycznie sztywno wciśnięta na rurze, odkształcenie płytek pierścieniowych rurociągu magnetycznego przekształca się w promieniowe oscylacje ściany rury. W rezultacie oscylacje elektryczne ekscytujący generator pierścienia emitera magnetostrykcyjnego przekształcają się w promieniowe mechaniczne oscylacje płyt magnetostrykcyjnych, a dzięki akustycznie twardym związkowi płaszczyzny promieniowania rurociągu magnetycznego z powierzchnią rury, mechaniczne Oscylacje przesyłane są przez ściany rurowe do przetworzonego ciekłego medium. W tym przypadku źródło oscylacji akustycznych w przetworzonym ciekłym ośrodku jest wewnętrzna ściana cylindrycznej rury komory roboczej. W rezultacie w zadeklarowanej instalacji uformowane jest akustyczne pole o drugiej częstotliwości rezonansowej. Jednocześnie wprowadzenie pierścieniowego emitera magnetostrykcyjnego w zastrzeżonej instalacji wzrasta w porównaniu z prototypem powierzchni promieniowania: emitująca powierzchnia falowodu i część wewnętrznej ściany komory roboczej, na zewnętrznej powierzchni, której Naciśnięty jest emiter magnetostrykcji pierścienia. Wzrost w obszarze powierzchni promieniowania zwiększa intensywność pola akustycznego w komorze roboczej, a zatem zapewnia możliwość zintensyfikowania procesu bez ograniczania jakości produktu końcowego.

Położenie dolnego końca rurociągu magnetycznego pierścieniowego emitera w jednej płaszczyźnie z emitującą końcem falowodu akustycznego jest optymalna opcjaPonieważ umieszczenie go poniżej emitowanego końca falowodu prowadzi do tworzenia martwej (stagnacyjnej) strefy dla pierścieniowego konwertera (emiter pierścienia - rura). Umieszczenie dolnego końca pierścieniowej emitera rurociągu magnetycznego powyżej emitowanego końca falowodu zmniejsza wydajność konwertera pierścieniowego. Oba warianty prowadzą do zmniejszenia intensywności wpływu całkowitego pola akustycznego w przetworzonej ciekłej pożywce, aw konsekwencji, do zmniejszenia intensyfikacji procesu technologicznego.

Ponieważ promieniującą powierzchnię pierścienia emitera magnetostrykcyjnego jest cylindryczna ściana, a następnie występuje ostrość energii dźwiękowej, tj. Stężenie pola akustycznego jest tworzone wzdłuż linii osiowej rury, do której wciśnięto rdzeń magnetyczny chłodnicy. Ponieważ konwerter ultradźwiękowy rdzeń ma powierzchnię promieniującą w postaci wklęsłego sfery, emitująca powierzchnia koncentruje się również na energię dźwiękową, ale w pobliżu punktu, który leży na linii osiowej rury. Tak więc, na różnych ogniskowych, koncentruje się na obu powierzchniach promieniujących zbiegają się, koncentrując silną energię akustyczną w małej objętości komory roboczej. Ponieważ dolny koniec rurociągu pierścieniowego rurociąg magnetyczny znajduje się w jednej płaszczyźnie z emitującym końcem falowodu akustycznego, w którym wklęsłą sferę zastępuje promień równy połowy długości rurociągu magnetycznego pierścienia emitera, punkt ostrości energii akustycznej leży w środku linii osiowej rury, tj W środku komory roboczej instalacji potężna energia akustyczna koncentruje się w małej objętości ("ultradźwięki. Mała encyklopedia", główny ed. I.P.Gulanina, m.: Radziecka Encyklopedia., 1979, str.367-370). W dziedzinie skupienia energii akustycznej obu promieniujących powierzchni, intensywność wpływu pola akustycznego na przetworzonej ciekłej pożywce jest setki razy wyższa niż w innych obszarach komory. Utworzona jest lokalna objętość o potężnej intensywności ekspozycji pola. Ze względu na lokalny silny wpływ wpływu nawet trudne materiały są zniszczone. Ponadto, w tym przypadku, potężny ultradźwiękowy jest przypisany ze ścian, co chroni ściany komory przed zniszczeniem i zanieczyszczeniem materiału przetwarzanego przez zniszczenie ścian. Zatem powierzchnia promieniującego końca wklęsła falowodu akustycznego, sferyczna, o promieniu kuli równej połowie długości rurociągu magnetycznego pierścieniowego emitera magnetostrycznego zwiększa wpływ ekspozycji na pole akustyczne na płynnej cieczy medium, a zatem zapewnia intensyfikację procesu technologicznego bez ograniczania jakości produktu końcowego.

Jak pokazano powyżej, w zadeklarowanej instalacji w przetworzonym ciekłym nośniku powstaje pole akustyczne z dwoma częstotliwościami rezonansowymi. Pierwsza częstotliwość rezonansowa jest określana przez częstotliwość rezonansową przetwornika magnetostrytrcyjnego pręta, druga - częstotliwość rezonansowa pierścieniowego emitera magnetostrukcyjnego, naciskana na rurę komory roboczej. Częstotliwość rezonansowego pierścieniowego emitera magnetostrycznego określa się z wyrażenia LCP \u003d λ \u003d C / Orhe, gdzie LCP jest długości środkowej linii rurociągu magnetycznego chłodnicy, λ jest długością fali w materiale rurociągu magnetycznego , C jest szybkością elastycznych oscylacji w magnetycznym materiale rurociągu, częstotliwości rezonansowej emitera (A. V.DONSKAYA, OKKELLER, S.KRATSH "instalacje elektrotechniczne ultradźwiękowe", Leningrad: Energoisdatat, 1982, str.25). Innymi słowy, druga częstotliwość rezonans instalacji jest określana przez długość środkowej linii pierścieniowego rurociągu magnetycznego, który z kolei jest spowodowany zewnętrzną średnicą rury komory roboczej: tym dłużej średnia linia Rurociąg magnetyczny, dolna druga częstotliwość rezonansowa instalacji.

Obecność dwóch częstotliwości rezonansowych w żądanej instalacji pozwala na zintensyfikację procesu technologicznego bez zmniejszenia jakości produktu końcowego. Jest to wyjaśnione w następujący sposób.

Po wystawieniu do pola akustycznego w przetworzonym ciekłym medium, występują przepływy akustyczne - stacjonarne przepływy wirowe płynu powstające w wolnym niejednorodnym polu dźwięku. W zgłoszonej instalacji w przetworzonym ciekłym ośrodku powstają dwa typy fal akustycznych, każdy z jego częstotliwością rezonansową: fala cylindryczna ma promieniowo powierzchnia wewnętrzna Rury (komora robocza) i płaska fala rozciągają się wzdłuż komory roboczej od dołu do góry. Obecność dwóch częstotliwości rezonansowych zwiększa wpływ na przetworzony ciekły ośrodek przepływów akustycznych, ponieważ na każdej częstotliwości rezonansowej są tworzone ich przepływy akustyczne, które intensywnie wymieszają płyn. Prowadzi również do wzrostu turbulencji przepływów akustycznych i jeszcze bardziej intensywnego mieszania traktowanego płynu, co zwiększa intensywność wpływu pola akustycznego na przetworzonej pożywce ciekłej. W rezultacie proces technologiczny jest zintensyfikowany bez zmniejszenia jakości produktu końcowego.

Ponadto, pod wpływem pola akustycznego w przetworzonej ciekłej pożywce, pojawia się kawitacja - tworzenie pęknięć ciekłego medium, w którym występuje spadek ciśnienia lokalnego. W wyniku kawitacji powstają pęcherzyki kawitacyjne gazu pary. Jeśli pole akustyczne jest słabe, pęcherzyki rezonują, pulsowane w polu. Jeśli pole akustyczne jest silne, bańka przez okres fali dźwiękowej (idealny przypadek) slams, ponieważ spada do obszaru wysokiego ciśnienia generowanego przez to pole. Cięcie, pęcherzyki generują silne zaburzenia hydrodynamiczne w ciekłym średnim, intensywnym promieniowaniu fal akustycznych i powodują zniszczenie ciał stałych, graniczących cieczy kawitacyjnej. W zgłoszonej instalacji, pole akustyczne jest bardziej wydajne w porównaniu do pola akustycznego instalacji prototypowej, co wyjaśnia obecność dwóch częstotliwości rezonansowych w nim. W rezultacie, w zgłoszonej instalacji prawdopodobieństwo pęcherzyków kawitacji jest wyższe, co zwiększa efekty kawitacyjne i zwiększa intensywność wpływu pola akustycznego w przetworzonym ciekłym ośrodku, a zatem zapewnia intensyfikację procesu technologicznego bez redukcji jakość produktu końcowego.

Dolna częstotliwość rezonansowa pola akustycznego, tym większa bańka, ponieważ okres niskiej częstotliwości jest duży, a pęcherzyki mają czas na wzrost. Bańka życia w kawitacji jest jednym okresem częstotliwości. Chodzenie, bańka tworzy potężne ciśnienie. Bardziej bańka, zwłaszcza wysokie ciśnienie Jest tworzony, gdy slams. W zadeklarowanej instalacji ultradźwiękowej dzięki brzmieniu dwóch częstotliwości traktowanego płynu, pęcherzyki kawitacyjne różnią się wielkością: większe niż wpływ na ciekłą niską częstotliwość i małą częstotliwość. Podczas czyszczenia powierzchni lub podczas przetwarzania zawiesiny, małe pęcherzyki przenikają do pęknięć i jamów cząstek stałych i, zatrzaski, tworzą efekty mikrogenowe, osłabianie integralności stałej cząstki od wewnątrz. Większe pęcherzyki, zatrzaski, prowokują tworzenie nowych mikropieniczek w cząstkach stałych, nawet poluzowanie połączeń mechanicznych w nich. Cząstki stałe są zniszczone.

W emulgacjach, rozpuszczaniu i mieszaniu, duże bąbelki zniszczą wiązania międzycząsteczkowe w składnikach przyszłej mieszaniny, skracając łańcuchy i warunki dla małych pęcherzyków do dalszego zniszczenia więzi międzycząsteczkowymi. W rezultacie intensyfikacja procesu technologicznego wzrasta bez zmniejszenia jakości produktu końcowego.

Ponadto, w zastrzeżonej instalacji, w wyniku interakcji fal akustycznych o różnych częstotliwościach rezonansowych w przetworzonym ciekłym nośniku, bije wywołane przez nakładkę dwóch częstotliwości (zasada superpozycji), co powoduje gwałtowny wzrost gwałtownego wzrostu w amplitudzie ciśnienia akustycznego. W takich chwilach moc uderzenia fali akustycznej może przekroczyć specyficzną moc instalacji kilka razy, co nasila proces technologiczny i nie tylko nie zmniejsza, ale poprawia jakość produktu końcowego. Ponadto gwałtowny wzrost amplitudów ciśnienia akustycznego ułatwia dostawę zarazków kawitacyjnych do strefy kawitacji; Cavitation wzrasta. Pęcherzyki kawitacyjne, tworzące w porach, nieprawidłowości, pęknięcia powierzchni ciała stałego, które są w zawieszeniu, tworzą lokalne przepływy akustyczne, które są intensywnie zmieszane z płynem we wszystkich mikrouposach, które umożliwia również zintensyfikowanie procesu technologicznego bez redukcji jakość produktu końcowego.

Z dala od powyższego wynika z powyższego, że deklarowana instalacja ultradźwiękowe, ze względu na możliwość tworzenia pola akustycznego dwustronnej w przetworzonym ciekłym nośniku, podczas wdrażania zapewnia osiągnięcie wyniku technicznego w zwiększeniu intensyfikacji procesu technologicznego bez redukcji Jakość produktu końcowego: Wyniki powierzchni czyszczących, dyspergujący stałe składniki w cieczy, proces emulgowania, mieszanie i rozpuszczenie elementów ciekłego medium.

Rysunek pokazuje określoną instalację ultradźwiękową. Montaż ultradźwiękowy zawiera przetwornik magnetostrytrtwa prętów ultradźwiękowych 1 z powierzchnią promieniującą 2, a akustycznym falownicą 3, komory roboczej 4, rura magnetyczna 5 pierścieniowego emitera magnetostrykcji 6, elastycznego pierścienia uszczelniającego 7, pięty 8. Rasa obwodu magnetycznego 5 Zapewnia otwory 9, aby wykonać winding wzbudzenia (nie pokazano). Komora robocza 4 jest wykonana w postaci metalu, takich jak stalowa, cylindryczna rura. W przykładzie wykonania instalacji falowód 3 jest wykonany w postaci ściętego stożka, w którym elastyczny koniec 10 za pomocą elastycznego pierścienia uszczelniającego 7 jest szczelnie przymocowane do dna rury komory roboczej 4, a koniec 11 za pomocą osiowego jest połączone za pomocą pięty 8 z promieniującym powierzchnią 2 konwertera 1. Rura magnetyczna 5 wykonana w postaci pakietu płyt magnettriptruptowych o kształcie pierścieni i akustycznie sztywno naciśnięta na rurze Komora robocza 4; Ponadto rura magnetyczna 5 jest wyposażona w wirowanie wzbudzenia (nie pokazano).

Elastyczny pierścień uszczelniający 7 jest zamocowany przy promieniującym końcu 10 falowodu 3 w strefie węzła przemieszczenia. W tym przypadku dolny koniec rurociągu magnetycznego 5 pierścieniowego emitera 6 znajduje się w jednej płaszczyźnie z emitującym końcem 10 falochronu akustycznego 3. I powierzchnia emitująca 10 akustycznego falownika 3 jest wykonywana wklęsła, sferyczny, o promieniu kuli równej połowie rurociągu magnetycznego 5 pierścieniowego emitera magnetostriction 6.

Jako konwerter ultradźwiękowy pręt, na przykład, ultradźwiękowy przetwornik magnetostrykcji typu PMS-15A-18 (BT3.836.001 TU) lub PMS-15-22 9SYUIT.671.119,101.003) może być stosowany. Jeśli proces technologiczny wymaga wyższych częstotliwości: 44 kHz, 66 kHz itp., Następnie konwerter prętów jest wykonywany na podstawie piezoceramicznych.

Rura magnetyczna 5 może być wykonana z materiału o negatywnym ścisłości, takim jak nikiel.

Instalacja ultradźwiękowa działa w następujący sposób. Napięcie zasilania na wzbudzenie wzbudzenia konwertera 1 i pierścieniowego emitera magnentostriction 6. Komora robocza 4 jest wypełniona obróbką ciekłą średnią 12, na przykład, do wykonywania rozpuszczania, emulgowania, rozpraszania lub wypełnienia ciekłego medium w które części do czyszczenia powierzchni są umieszczone. Po dostarczeniu napięcia zasilania w komorze roboczej 4 w ciekłym średnim 12, powstaje pole akustyczne z dwoma częstotliwościami rezonansowymi.

Pod wpływem formalnej dwuczęściowej pola akustycznego w przetworzonym średnim 12, występują przepływy akustyczne i kawitacja. Jednocześnie, jak pokazano powyżej, pęcherzyki kawitacyjne różnią się wielkością: większe niż efekt na niskiej częstotliwości ciekłej pożywce i małej częstotliwości.

W cauvitating ciekłym ośrodku, na przykład w nawierzchniach dyspergujących lub czyszczących, małe pęcherzyki penetrują pęknięcia i jamy stałego składnika mieszaniny, a zatrzaski, tworzą efekty mikrochilne, osłabiając integralność cząstki stałej od wewnątrz. Większe pęcherzyki, trzaskanie, podzielone cząstkę osłabioną od wewnątrz do małych frakcji.

Ponadto, w wyniku interakcji fal akustycznych o różnych częstotliwościach rezonansowych, które pojawiają się rytmy, prowadzące do znacznie chwilowego wzrostu amplitudy ciśnienia akustycznego (do uderzenia akustycznego), co prowadzi do jeszcze bardziej intensywnego zniszczenia warstw Oczyszcza się powierzchnię i nawet większe szlifowanie stałych frakcji w medium przetworzonym cieczy podczas odbierania zawiesiny. Jednocześnie obecność dwóch częstotliwości rezonansowych zwiększa turbulencje przepływów akustycznych, co przyczynia się do bardziej intensywnego mieszania traktowanego ciekłego średniego i bardziej intensywnego zniszczenia cząstek stałych zarówno na powierzchni, jak i zawiesiny.

Wraz z emulgowaniem i rozpuszczaniem duże bąbelki kawitacyjne zniszczą wiązania międzycząsteczkowe w składnikach przyszłej mieszaniny, skracając łańcuchy i warunki dla małych pęcherzyków kawitacyjnych do dalszego zniszczenia wiązań międzycząsteczkowych. Wpływ fali akustycznej i zwiększona turbulencja przepływów akustycznych, które są wynikiem dźwięku dwustronnej przetworzonego ciekłego ośrodka, również zniszczyć wiązania międzycząsteczkowe i zintensyfikować proces mieszania medium.

W wyniku wspólnego wpływu czynników wymienionych powyżej w przetworzonym ośrodku ciekłym przeprowadzono proces technologiczny, nie zintensyfikowano bez zmniejszenia jakości produktu końcowego. Jak pokazywały testy, w porównaniu z prototypem, specyficzna moc żądanego konwertera jest dwa razy wyższa.

Aby zwiększyć wpływ kawitacji w instalacji, można zapewnić zwiększoną ciśnienie statyczne, które mogą być wdrażane podobnie do prototypu (A.V. Donovskaya, Okkeller, S.KratSH "instalacje elektrotechniczne ultradźwiękowe", Leningrad: Energoisdatat, 1982, str.169) : System rurociągów związanych z wewnętrzną objętością komory roboczej; Cylinder sprężonego powietrza; Zawór bezpieczeństwa i manometr. W tym przypadku komora robocza musi być wyposażona w hermetyczną pokrywę.

1. Instalacja ultradźwiękowa zawierająca przetwornik ultradźwiękowy pręt, komora robocza, wykonana w postaci metalowej rury cylindrycznej, a falowód akustyczny, który emituje koniec, który jest hermetycznie przymocowany do dolnej części rury cylindrycznej za pomocą elastycznego uszczelnienia Pierścień, a odbiorący koniec tego falowodu jest akustycznie sztywno podłączony do powierzchni promieniowania. Przetwornik ultradźwiękowy pręt, znamienny tym, że instalacja dodatkowo wprowadziła pierścieniowy emiter magnetostrykcyjny, którego rdzeń magnetyczny jest akustycznie sztywno kręciona do rury pracy izba.

2. Montaż według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że elastyczny pierścień uszczelniający jest zamocowany na promieniującym końcu falowodu w strefie węzła przemieszczenia.

3. Montaż według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że dolny koniec rurociągu magnetycznego pierścieniowego emitera znajduje się w jednej płaszczyźnie z emitowanym końcem falowodu akustycznego.

4. Instalacja według zastrzeżenia 3, znamienna tym, że powierzchnia emitującego końca falowodu akustycznego jest wykonywana wklęsła, sferyczna, z promieniem kuli równą połowie długości rurociągu magnetycznego pierścieniowego emitera magnentostriction.