General

Instalare UZU-1.6-O UZU-1.6-O este destinată curățării elementelor de filtru metalice și a sticlei de filtrare a sistemelor hidraulice de combustibil și ulei de aeronave, motoarele de aeronave și standuri de impurități mecanice, substanțe rășinoase și produse de cocsificare a petrolului.
La instalare este posibilă curățarea pachetului de filtrare din materialul X18 H15-PM conform tehnologiei producătorului producătorului de mașini.

Structura legendei

UZ4-1,6-O:
UZ - ultrasunete de instalare;
4 - Execuție;
1.6 - Puterea oscilator nominal, kW;
O - curățare;
U, T2 - Categoria climatică de performanță și plasament
conform GOST 15150-69, temperatura ambiantă
de la 5 la 50 ° C. ї Mediul este un imparțial, care nu conține praf conductiv, care nu conține vapori agresivi, gaze capabile să încalce funcționarea normală a instalației.
Instalarea îndeplinește cerințele T16-530.022-79.

Document tehnic de reglementare

TU 16-530.022-79.

Specificații

Tensiunea rețelei de alimentare cu trei faze cu o frecvență de 50 Hz, în - 380/220 de energie consumată de kW, nu mai mult: fără iluminare și încălzitoare - 3,7 cu iluminat și încălzitoare - 12 Frecvență de operare a operatorului, KHz - 18 generator ieșire, kW - 1.6 Generator KPD,%, nu mai puțin - 45 o tensiune generator anodică, in-3000 tensiune de lămpi de generare, in - 6.3 tensiune de ieșire a generatorului, curent volumetric în - 220, anod curent A - 18, A - 0,85 grilă curentă și - 0,28 Numărul de băi, PC-uri - 2 Volumul unei băi, L, nu mai puțin - 20 de detergent de timp de încălzire în băi de la 5 la 65 ° C fără includerea generatorului, min, nu mai mult: când lucrează la uleiul AMG 10 - 20 Când lucrează la soluții apoase de hexamethosfat de sodiu, fosfat de trinitririu și acid azotic sodiu sau blues - 35 Durata funcționării continue a instalației, H, nu mai - 12 elemente de răcire ale instalării instalării forțate de aer. Timp de curățare cu ultrasunete a unui element de filtru, min, nu mai mult - 10 timp de utilizare a instalării în poziția de lucru, min, nu mai mult - 35 de coagulare de timp în poziția de marș, min, nu mai mult - 15 masa, kg, nu mai mult de - 510.
Perioada de garanție - 18 luni de la data punerii în funcțiune.

Construcția și principiul operațiunii

Structura instalației cu ultrasunete UZ4-1,6-O (a se vedea figura) este un container mobil angajat de Paul.

Vedere generală I. dimensiuni Instalare cu ultrasunete UZ4-1,6-O
Instalarea are două băi tehnologice. Echipat cu un cărucior pentru a roti filtrele și le transferă de la o baie la alta. Fiecare baie este instalată Magnetostrictive PM1-1,6 / 18 Type Converter. Convertor de aer răcire, generator încorporat. Pachetul de instalare UZ4-1,6-O include: Instalarea ultrasunetelor UZU-1.6-O, ZIP (piese de schimb și accesorii), 1 set, Documentație operațională Set, 1 set.

Aplicați pentru spălarea pieselor și nodurilor diferitelor tehnici, sudare materiale diferite. Ultrasunetele este utilizat pentru a obține suspensii, aerosoli lichizi și emulsii. Pentru a obține emulsii, produse, de exemplu, un mixer Emulgator UGS-10 și alte dispozitive. Metode bazate pe reflecție valuri cu ultrasunete De la granița secțiunii a două medii, utilizate în instrumentele de hidrolicalizare, detectarea defectelor, diagnosticarea medicală etc.

Din alte oportunități, ultrasunetele ar trebui să fie notat capacitatea sa de a procesa materiale fragile solide sub dimensiunea specificată. În special, tratamentul cu ultrasunete în fabricarea pieselor și găurilor unei forme complexe în produse cum ar fi sticla, ceramica, diamantul, germaniu, siliciu etc., prelucrarea a căror alte metode sunt dificile.

Utilizarea ultrasunetelor în timpul restaurării pieselor uzate reduce porozitatea metalelor de sudură și crește rezistența acestuia. În plus, blocarea părților alungite răsucite este redusă, cum ar fi motoarele arborelui cotit.

Curățarea cu ultrasunete a pieselor

Piesele de curățare cu ultrasunete sau elementele sunt utilizate înainte de reparații, montaj, culoare, crom și alte operații. Utilizarea deosebită în mod eficient pentru curățarea părților având o formă complexă și locuri greu accesibile sub formă de sloturi înguste, sloturi, găuri mici etc.

Release din industrie număr mare. Instalații de curățare cu ultrasunete diferite caracteristici constructive, baie și putere, cum ar fi tranzistor: UZU-0.25 cu o putere de ieșire de 0,25 kW, UZG-10-1,6 cu o capacitate de 1,6 kW etc., tiristorul UZG-2-4 cu o putere de ieșire de 4 kW și UZG -1-10 / 22 cu o capacitate de 10 kW. Frecvența de funcționare a instalațiilor este de 18 și 22 kHz.

Instalare ultrasonică Uzu-0.25 este destinat pentru curățarea pieselor mici. Se compune dintr-un generator de ultrasunete și o baie cu ultrasunete.

Date tehnice de instalare cu ultrasunete UZU-0.25

Frecvența rețelei - 50 Hz

Puterea consumată din rețea - nu mai mult de 0,45 kVA

Frecvență de lucru - 18 kHz

Puterea de ieșire - 0,25 kW

Dimensiunile interne ale băii de lucru - 200 x 168 mm la o adâncime de 158 mm

Pe panoul frontal al generatorului cu ultrasunete, un comutator de comutare este plasat un generator și o lampă care semnalează prezența tensiunii de alimentare.

Pe peretele din spate al șasiului generatorului sunt: \u200b\u200bun cartuș de siguranțe și un conector de fișiere, prin care generatorul este conectat la o baie cu ultrasunete și o rețea de alimentare, un terminal pentru împământarea generatorului.

Trei convertoare piezoelectrice lot sunt montate în partea de jos a băii cu ultrasunete. Pachetul unui convertor constă din două plăci piezoelectrice din materialul TST-19 (plumb zirconat-titanat), două garnituri de scădere a frecvenței și o tijă din oțel inoxidabil central, din care este elementul de emițător al convertorului.

Carcasa de baie este localizată: montarea, mânerul macaralei cu inscripția "Dzhal", terminalul pentru împământarea băii și conectorul de conectare pentru a se conecta la generator.

Figura 1 prezintă principalul circuit electric Instalare ultrasonică UZU-0.25.

Smochin. 1. Diagrama circuitului de instalare Uzu-0,25 cu ultrasunete

Prima etapă funcționează pe tranzistorul VT1 conform schemei cu inductive părere și contur oscilator.

Oscilațiile electrice ale frecvenței cu ultrasunete 18 KHz care apar în generatorul de specificare sunt hrănite la intrarea amplificatorului de putere.

Un amplificator pre-putere constă din două etape, dintre care unul este colectat pe tranzistorii VT2, VT3, al doilea - pe tranzistoarele VT4, VT5. Ambii pași ai puterii de pre-îmbunătățire sunt asamblate conform unui circuit de strângere serial care funcționează în modul de comutare. Modul cheie de funcționare a tranzistorilor vă permite să obțineți o eficiență ridicată cu o putere suficient de mare.

Circuite ale bazelor tranzistoarelor VT2, VT3. VT4, VT5 sunt conectate la o înfășurări separate, permise înfășurate de transformatoare TV1 și TV2. Acest lucru asigură operația bidirecțională a tranzistoarelor, adică includerea alternativă.

Decalajul automat al acestor tranzistori este furnizat de rezistoare R3-R6 și C6, C7 și C10, C11 Condensatoare incluse în lanțul de bază al fiecărui tranzistor.

O tensiune variabilă de excitație este furnizată la bază prin condensatoare C6, C7 și C10, C11 și componenta constantă a curentului de bază, care trece prin rezistențele R3-R6, creează o scădere de tensiune care asigură închiderea și deschiderea fiabilă a tranzistoarelor .

A patra etapă - amplificator de putere. Se compune din trei celule în două curse pe tranzistoarele VT6 - VT11 care funcționează în modul de comutare. Tensiunea din pre-amplificator a puterii este furnizată fiecărui tranzistor cu o înfășurare separată a transformatorului TV, iar în fiecare celulă, aceste tensiuni de antifaze. Cu celulele tranzistorului, tensiunea alternativă este alimentată la trei înfășurări de transformatoare TV4, unde se adaugă alimentarea.

Din transformatorul de ieșire, tensiunea este alimentată la convertoarele piezoelectrice AA1, AA2IAAA.

Deoarece tranzistorii funcționează în modul de comutare, atunci tensiunea de ieșire care conține armonici are o formă dreptunghiulară. Pentru a evidenția prima armonie a tensiunii asupra convertoarelor la înfășurarea de ieșire a transformatorului TV4, o bobină L, a cărei inductanță este calculată astfel încât, cu capacitatea de conversie proprie, este un circuit oscilator configurat la prima armonică a tensiunii. Acest lucru vă permite să obțineți o tensiune sinusoidală pe încărcare fără a schimba modul tranzistor avantajos din punct de vedere energic.

Instalarea instalației este efectuată din rețeaua AC cu o tensiune de 220 V cu o frecvență de 50 Hz utilizând un transformator de putere TV5, care are o înfășurare primară și trei secundare, dintre care unul servește la alimentarea generatorului de specificare și Ceilalți doi servesc la puterea pașilor rămași.

Alimentarea cu energie a generatorului de specificare este efectuată de la redresorul colectat prin software (diode VD1 și VD2).

Păstrarea preîncărcarea amplificării este efectuată de la redresorul colectat pe o schemă de trotuar (diode VD3 - Vd6). Cel de-al doilea circuit de pod pe diode Vd7 - VD10 alimentează amplificatorul de putere.

În funcție de natura poluării și a materialelor, selectați Detergent. În absența unui fosfat de trinitririu pentru curățarea pieselor din oțel, poate fi utilizată o sodă calcinată de sifon.

Timpul de curățare într-o baie cu ultrasunete variază de la 0,5 la 3 minute. Temperatura maximă de detergent admisibilă - 90 o C.

Înainte de a schimba fluidul de spălare, generatorul trebuie oprit, fără a permite funcționarea convertoarelor fără fluid în baie.

Piesele de curățare într-o baie cu ultrasunete sunt efectuate în următoarea secvență: comutatorul de pornire a puterii este setat la "OFF", macara de evacuare a băii - în poziția "închis", în baia cu ultrasunete este turnat mediul de curățare la a Nivelul 120-130 mm, fișa cablului de alimentare este inclusă în rețeaua de tensiune de la priză electrică 220 V

Conduită Instalare: Includeți un comutator de comutare în poziția "ON", lampa de avertizare trebuie să fie contur și sunetul de lucru al fluidului de cauzator. Apariția cavitației poate fi, de asemenea, judecată prin formarea celor mai mici bule de mișcare pe convertoare.

După testarea instalării, acesta trebuie oprit din rețea, la încărcarea părților poluate în baie și începeți procesarea.

Proprietarii de brevete RU 2286216:

Invenția se referă la dispozitive de purificare ultrasonică și de prelucrare a suspensiilor acustice puternice, în special pentru dizolvarea, emulsificarea, dispersia, precum și dispozitivele pentru obținerea și transmiterea oscilațiilor mecanice utilizând efectul de magnetostrici. Instalarea conține un traductor de magnetostriciție cu ultrasunete, o cameră de lucru, realizată sub formă de țeavă cilindrică metalică și un ghid de undă acustic care emite capătul căruia este atașat ermetic la partea inferioară a țevii cilindrice prin intermediul unui inel de etanșare elastic , iar capătul de primire a acestui ghid de undă este acustic legat rigid la suprafața emițătoare a convertorului cu ultrasunete. În plus, a introdus un emițător de magnetostrictivă inelar, miezul magnetic al căruia este pigdat rigid acustic pe conducta camerei de lucru. Instalarea cu ultrasunete formează un câmp acustic cu două frecvențe în mediul lichid prelucrat, care asigură intensificarea creșterii proces tehnologic Fără a reduce calitatea produsului final. 3 z.p. F-minciuni, 1 yl.

Invenția se referă la dispozitive de purificare ultrasonică și de prelucrare a suspensiilor acustice puternice, în special pentru dizolvarea, emulsificarea, dispersia, precum și dispozitivele pentru obținerea și transmiterea oscilațiilor mecanice utilizând efectul de magnetostrici.

Un dispozitiv pentru administrarea oscilațiilor cu ultrasunete la lichid (brevet, nr. 3815925, 08 în 3/12, 1989) prin intermediul unui senzor ultrasonic, care este un con de emisie de sunet utilizând o flanșă izolantă ermetic este fixată în zona de jos din interiorul baie cu lichid.

Cel mai apropiat decizia tehnică Propusul este o instalare ultrasunetă a tipului de UZBD-6 (A.V. Donskaya, Okkeller, S.Kratsh "Instalații de electrotehnologie cu ultrasunete", Leningrad: Energoisdat, 1982, p.169), care conține un convertor cu ultrasunete, o cameră de lucru, realizată Sub forma unei țevi cilindrice metalice și a undă de undă acustică, capătul emitent al cărui este atașat ermetic la partea inferioară a țevii cilindrice prin intermediul unui inel elastic de etanșare, iar capătul de recepție al acestui ghid de undă este conectat rigid acustic suprafața emitentă a convertorului cu ultrasunete.

Dezavantajul instalațiilor cu ultrasunete cunoscute sunt că camera de lucru are o singură sursă de oscilații cu ultrasunete, care sunt transmise de acesta din convertorul magnetostrictiv prin capătul de undă, proprietățile mecanice și parametrii acustici determinând maximum intensitatea radiațiilor. Adesea, intensitatea rezultată a radiației fluctuațiilor cu ultrasunete nu poate îndeplini cerințele procesului tehnologic privind calitatea produsului final, care cauzează extinderea timpului de procesare a mediului lichid cu ultrasunete și duce la o scădere a intensității procesului.

Astfel, ultrasunetele, analogul și prototipul invenției revendicate, identificate în timpul cautării invenției revendicate, nu asigură realizarea rezultatului tehnic încheiat în creșterea intensificării procesului tehnologic fără a reduce calitatea produsului final.

Prezenta invenție rezolvă sarcina de a crea o instalație ultrasonică, a căror implementare asigură realizarea unui rezultat tehnic, care constă în creșterea intensificării procesului tehnologic fără a reduce calitatea produsului final.

Esența invenției este aceea că într-o instalație cu ultrasunete conținând un traductor cu ultrasunete, o cameră de lucru, realizată sub formă de țeavă cilindrică metalică și un ghid de undă acustică, care emite capăt este atașat ermetic la partea inferioară a țeavă cilindrică prin intermediul unui inel de etanșare elastic și capătul de recepție al acestui ghid de undă acustic conectat rigid la suprafața emitentă a convertorului cu ultrasunete, un emițător magnetostrictiv inelar, miezul magnetic este apăsat rigid acustic pe țeavă a camerei de lucru. În plus, inelul elastic de etanșare este fixat pe capătul radiant al ghidului de undă din zona ansamblului offset. În acest caz, capătul inferior al conductei magnetice al emițătorului inelar este situat într-un plan cu capătul emitent al ghidului acustic. Mai mult, suprafața capătului emitent al ghidului acustic este concavă, sferică, cu o rază a unei sfere egală cu jumătate din lungimea conductei magnetice a emițătorului de magnetosticare inelar.

Rezultatul tehnic este realizat după cum urmează. Convertorul cu ultrasunete Rod este o sursă de oscilații cu ultrasunete care oferă parametrii necesari Câmpul acustic din camera de lucru a instalației pentru a efectua procesul tehnologic, care asigură intensificarea și calitatea produsului final. Ogucul de undă acustic, capătul emitent al căruia este atașat ermetic la partea inferioară a țevii cilindrice și capătul de recepție al acestui ghid de undă este legat rigid la suprafața emițătoare a convertorului cu ultrasunete, asigură transferul oscilațiilor cu ultrasunete la Mediul lichid procesabil al camerei de lucru. În acest caz, etanșeitatea și mobilitatea compusului sunt asigurate datorită faptului că ghidul de undă are un capăt radiantor la partea inferioară a țevii din camera de lucru prin intermediul unui inel elastic de etanșare. Mobilitatea conexiunii oferă posibilitatea transmiterii oscilațiilor mecanice din convertor prin ghidul de undă în camera de lucru, în mediul procesat lichid, capacitatea de a efectua procesul tehnologic și, în consecință, pentru a obține rezultatul tehnic dorit.

În plus, în instalația revendicată, inelul elastic de etanșare este fixat pe capătul radiant al ghidajului în zona ansamblului offset, spre deosebire de prototip, în care este instalat în zona de adâncime a deplasării. Ca rezultat, într-o instalație prototip, inelul de etanșare aterizează oscilațiile și reduce calitatea sistemului vibrațional și, prin urmare, reduce intensitatea procesului tehnologic. În instalația revendicată, inelul de etanșare este instalat în zona ansamblului offset, deci nu afectează sistemul vibrațional. Acest lucru vă permite să treceți peste o putere de undă mai mare comparativ cu prototipul și, prin urmare, să creșteți intensitatea radiației, de a intensifica procesul fără a reduce calitatea produsului final. În plus, deoarece în instalația revendicată, inelul de etanșare este setat în zona nodului, adică În zona deformare a zonei zero, aceasta nu distruge oscilațiile, păstrează mobilitatea capătului radiant al ghidului de undă cu partea inferioară Țevile camerei de lucru, care vă permite să mențineți intensitatea radiației. În prototip, inelul de etanșare este instalat în zona deformărilor maxime ale ghidului de undă. Prin urmare, inelul se prăbușește treptat de la oscilații, care reduc treptat intensitatea radiației și apoi perturbă etanșeitatea compusului și întrerupe instalarea.

Utilizarea unui emițător de magnetostrici inelar vă permite să realizați o capacitate mare de transformare și o zonă de radiații semnificativă (A.V. Donskaya, Okkeller, S. Kratsysh "Instalații de electrotehnologie cu ultrasunete", Leningrad: Energoisdat, 1982, p.34) și, prin urmare, permite Intensificarea procesului tehnologic fără a reduce calitatea produsului final.

Deoarece conducta este făcută cilindrică, iar emițătorul magnetostrictiv introdus în instalație este realizat de inel, este posibil să apăsați conducta magnetică pe suprafața exterioară a țevii. Atunci când tensiunea de alimentare se aplică înfășurarea magnetizării în plăci, apare un inamic magnetic, ceea ce duce la deformarea plăcii de ring a conductei magnetice în direcția radială. În acest caz, datorită faptului că conducta este făcută metalică, iar cureaua magnetică este acustic presată în mod rigid pe țeavă, deformarea plăcilor inelului conductei magnetice este transformată în oscilații radiale ale peretelui conductei. Ca urmare, oscilațiile electrice ale generatorului incitant al emițătorului magnetostrictiv al inelului sunt transformate în oscilații mecanice radiale ale plăcilor de magnetosticare și datorită compusului acustic al planului de radiație al conductei magnetice cu suprafața țevii, mecanicului oscilațiile sunt transmise prin pereții conductei în mediul lichid prelucrat. În acest caz, sursa oscilațiilor acustice în mediul lichid prelucrat este peretele interior al țevii cilindrice a camerei de lucru. Ca rezultat, se formează un câmp acustic cu o a doua frecvență rezonantă în instalația declarată în mediul lichid prelucrat. În același timp, introducerea unui emițător magnetostrictiv inelar în instalația revendicată crește în comparație cu prototipul suprafeței radiații: suprafața emitentă a ghidului de undă și parte a peretelui interior al camerei de lucru, pe suprafața exterioară a căreia Se apasă emițătorul de magnetosticare a inelului. Creșterea zonei suprafeței radiante mărește intensitatea câmpului acustic în camera de lucru și, prin urmare, asigură capacitatea de a intensifica procesul fără a reduce calitatea produsului final.

Localizarea capătului inferior al conductei magnetice a emițătorului inelar într-un plan cu capătul emitent al ghidului acustic este optiune optimăDeoarece plasarea sub capătul emitent al ghidului de undă duce la formarea unei zone moarte (stagnante) pentru un convertor inelar (conductă de emițător). Plasarea capătului inferior al conductei magnetice emițătoare inelară deasupra capătului emitent al ghidului de undă reduce eficiența convertorului de inel. Ambele variante duc la o scădere a intensității efectului câmpului acustic total asupra mediului lichid prelucrat și, în consecință, la o scădere a intensificării procesului tehnologic.

Deoarece suprafața radiantă a emițătorului magnetostrictiv a inelului este un perete cilindric, atunci se produce focalizarea energiei solide, adică. Concentrația câmpului acustic este creată de-a lungul liniei axiale a țevii, la care este apăsată miezul magnetic radiator. Deoarece convertorul de bază cu ultrasunete are o suprafață radiantă sub forma unei sfere concave, această suprafață emițătoare se concentrează, de asemenea, pe energia sonoră, dar lângă punctul care se află pe linia axială a țevii. Astfel, la diverse lungimi focale, focul de pe ambele suprafețe radiante coincid, concentraând energia acustică puternică într-un volum mic al camerei de lucru. Deoarece capătul inferior al conductei magnetice ale emițătorului inelului este amplasat într-un plan cu capătul emitent al unui ghid de undă acustic, în care o sferă concavă este înlocuită cu o rază egală cu jumătate de lungimea conductei magnetice a emițătorului magnetostrictiv al inelului, punct de focalizare al energiei acustice se află în mijlocul liniei axiale a țevii, adică În centrul camerei de lucru a instalației, o puternică energie acustică este concentrată într-un volum mic ("ultrasunete. Micuță enciclopedia", ed-ul principal. I.p.gulanina, m.: Enciclopedia sovietică, 1979, p.367-370). În domeniul focalizării energiilor acustice ale ambelor suprafețe radiante, intensitatea efectului câmpului acustic asupra mediului lichid prelucrat este de sute de ori mai mare decât în \u200b\u200balte zone ale camerei. Se creează un volum local cu o intensitate puternică a expunerii la câmp. Datorită intensității puternice a influenței puternice, sunt distruse și materialele dificile. În plus, în acest caz, o ultrasunete puternică este atribuită de pe pereți, care protejează pereții camerei de distrugerea și poluarea materialului care este procesat de distrugerea produsului pereților. Astfel, suprafața capătului radiativ al gâmpuitului acustic concav, sferic, cu o rază a sferei egală cu jumătate din lungimea conductei magnetice a emițătorului magnetostrictiv inelar, crește efectul expunerii la câmpul acustic asupra lichidului procesabil mediu și, prin urmare, asigură intensificarea procesului tehnologic fără a reduce calitatea produsului final.

După cum se arată mai sus, în instalația declarată în mediul lichid prelucrat, se formează un câmp acustic cu două frecvențe rezonante. Prima frecvență rezonantă este determinată de frecvența rezonantă a convertorului de magnetostriciție, a doua frecvență rezonantă a emițătorului magnetostrictiv inelar, presată pe conducta camerei de lucru. Frecvența rezonantă a emițătorului magnetostrictiv inelar este determinată din expresia LCP \u003d λ \u003d C / Freve, unde LCP este lungimea liniei de mijloc a conductei magnetice radiator, λ este lungimea valului în materialul conductei magnetice , C este viteza oscilațiilor elastice în materialul de conducte magnetice, frecvența rezonantă a emițătorului (A. V.Donskaya, Okkeller, S.Kratsh "Instalații electrotehnologice cu ultrasunete", Leningrad: Energoisdat, 1982, p.25). Cu alte cuvinte, cea de-a doua frecvență de rezonanță a instalației este determinată de lungimea liniei de mijloc a conductei magnetice inelare, care, la rândul său, se datorează diametrului exterior al țevii camerei de lucru: cu cât este mai lungă linia medie a Conducta magnetică, cu atât cea de-a doua frecvență rezonantă a instalației.

Prezența a două frecvențe rezonante în instalația revendicată vă permite să intensificați procesul tehnologic fără a reduce calitatea produsului final. Acest lucru este explicat după cum urmează.

Când este expus la câmpul acustic în mediul lichid prelucrat, fluxurile acustice apar - fluxurile de vortex staționare de lichid care apar în câmpul de sunet neomogene gratuit. În instalația revendicată în mediul lichid prelucrat, se formează două tipuri de unde acustice, fiecare cu frecvența rezonantă: un val cilindric se aplică radial de la suprafață interioară Țevi (cameră de lucru) și un val plat se extinde de-a lungul camerei de lucru de jos în sus. Prezența a două frecvențe rezonante îmbunătățește efectul asupra mediului lichid prelucrat al fluxurilor acustice, deoarece pe fiecare frecvență rezonantă sunt formate fluxurile lor acustice, care amestecă intens lichidul. De asemenea, duce la o creștere a turbulențelor fluxurilor acustice și la o agitare și mai intensă a fluidului tratat, care mărește intensitatea efectului câmpului acustic pe mediul lichid procesat. Ca rezultat, procesul tehnologic este intensificat fără a reduce calitatea produsului final.

În plus, sub influența câmpului acustic în mediul lichid prelucrat, se produce cavitația - formarea de pauze ale mediului lichid în care apare scăderea presiunii locale. Ca urmare a cavitației, se formează bule de cavitație a gazelor de vapori. Dacă câmpul acustic este slab, bulele rezonează, pulsate în câmp. Dacă câmpul acustic este puternic, o bule prin perioada de undă de sunet (carcasa perfectă) slams, deoarece se încadrează în zona presiunii ridicate generate de acest câmp. Slashing, bulele generează perturbări hidrodinamice puternice într-un mediu lichid, radiație intensă a undelor acustice și provoacă distrugerea corpurilor solide, învecinate cu lichidul de cavitație. În instalația revendicată, câmpul acustic este mai puternic în comparație cu câmpul acustic al instalației prototipului, care este explicată prin prezența a două frecvențe de rezonanță în ea. Ca urmare, în instalația revendicată, probabilitatea bulelor de cavitație este mai mare, ceea ce sporește efectele de cavitație și mărește intensitatea efectului câmpului acustic asupra mediului lichid procesabil și, prin urmare, asigură intensificarea procesului tehnologic fără reducere calitatea produsului final.

Cu cât este mai mică frecvența rezonantă a câmpului acustic, cu atât este mai mare balonul, deoarece perioada de frecvență joasă este mare și bulele au timp să crească. Bubul de viață la cavitație este o perioadă de frecvență. Plimbare, bubble creează o presiune puternică. Cu atât mai multe bule, în special presiune ridicata Se creează când se lovește. În instalația cu ultrasunete declarată, datorită sunetului de două frecvențe al fluidului tratat, bulele de cavitație diferă în dimensiune: mai mare decât efectul asupra mediului de frecvență scăzută de lichid și frecvența mică. La curățarea suprafețelor sau la procesarea unei suspensii, bulele mici penetrează în fisuri și cavități de particule solide și, lovindu-se, formează efecte microgene, slăbirea integrității particulei solide din interior. Bubblele mai mari, sfidând, provoacă formarea de noi microcracuri în particule solide, chiar slăbind conexiunile mecanice în ele. Particulele solide sunt distruse.

În emulsificarea, dizolvarea și amestecarea, bulele mari distrug legăturile intermoleculare în componentele amestecului viitor, scurtarea lanțurilor și formarea condițiilor pentru bule mici pentru distrugerea în continuare a legăturilor intermoleculare. Ca urmare, intensificarea procesului tehnologic crește fără a reduce calitatea produsului final.

În plus, în instalația revendicată, ca urmare a interacțiunii undelor acustice cu frecvențe rezonante diferite în mediul lichid prelucrat, există bătăi cauzate de suprapunerea a două frecvențe (principiul suprapunețiilor), care provoacă o creștere rapidă instantanee în amplitudinea presiunii acustice. În astfel de momente, puterea impactului acustic a undelor poate depăși puterea specifică a instalației de mai multe ori, care intensifică procesul tehnologic și nu numai că nu reduce, ci îmbunătățește calitatea produsului final. În plus, creșterea bruscă a amplitudinilor de presiune acustică facilitează alimentarea germenilor de cavitație în zona de cavitație; Creșterea cavitației. Bule de cavitație, formând în pori, nereguli, fisuri ale suprafeței corpului solid, care sunt în suspensie, formează fluxuri acustice locale care sunt amestecate intens cu lichid în toate microvipurile, care vă permit, de asemenea, să intensificați procesul tehnologic fără reducere calitatea produsului final.

Astfel, din cele de mai sus rezultă că instalarea ultrasonică declarată, datorită posibilității de formare a unui câmp acustic de două frecvențe în mediul lichid procesabil, în timpul implementării asigură realizarea unui rezultat tehnic în creșterea intensificării procesului tehnologic fără a reduce Calitatea produsului final: rezultatele suprafețelor de curățare, dispersarea componentelor solide în lichid, procesul de emulsificare, agitarea și dizolvarea componentelor mediului lichid.

Desenul prezintă instalarea cu ultrasunete declarată. Instalarea cu ultrasunete conține un convertor de magnetostriciție cu ultrasunete 1 cu o suprafață radiantă 2, un ghid de undă acustic 3, o cameră de lucru 4, o conductă magnetică 5 a emițătorului de magnetostricire inelar 6, un inel de etanșare elastic 7, călcâiul 8. Circuitul magnetic 5 Oferă găuri 9 pentru a efectua o lichid de excitație (nereprezentată). Camera de lucru 4 se face sub forma unui metal, cum ar fi oțel, o țeavă cilindrică. În exemplul de realizare a instalației, ghidul de undă 3 este realizat sub forma unui con trunchiat, în care capătul elastic 10 cu ajutorul unui inel de etanșare elastic 7 este strâns atașat la partea inferioară a țevii din camera de lucru 4 și capătul de primire 11 prin axial este conectat prin călcâiul 8 cu suprafața radiantă 2 a convertizorului 1. Conducta magnetică 5 realizată sub forma unui ambalaj de plăci de magnetostocare având o formă de inele și acustic apăsată rigid pe conducta Camera de lucru 4; În plus, conducta magnetică 5 este echipată cu o lichid de excitație (nu este prezentată).

Inelul elastic de etanșare 7 este fixat la capătul radiant al 10 guide 3 în zona nodului de deplasare. În acest caz, capătul inferior al conductei magnetice 5 al emițătorului inelar 6 este amplasat într-un plan cu capătul de emițător 10 al lui Guide de undă acustică 3. și suprafața capătului de emițător 10 a ghidului de undă acustică 3 este concavă, sferice, cu o rază a unei sfere egală cu jumătate din conducta magnetică a emițătorului de magnetostricire de 5 inel 6.

Ca un convertor cu ultrasunete de tijă, de exemplu, se poate utiliza un traductor de magnetostricitare cu ultrasunete tip PMS-15A-18 (BT3.836.001 TU) sau PMS-15-22 9Syuit.671.119.101.003). Dacă procesul tehnologic necesită frecvențe mai mari: 44 kHz, 66 kHz etc., atunci convertorul de tijă este realizat pe baza piezoceramicii.

Conducta magnetică 5 poate fi realizată din material cu strictă negativă, cum ar fi nichelul.

Instalarea cu ultrasunete funcționează după cum urmează. Tensiunea sursei de alimentare pe excitația excitației convertizorului 1 și a emițătorului de magnetosticare inelar 6. Camera de lucru 4 este umplută cu mediul lichid tratat 12, de exemplu, pentru a efectua dizolvarea, emulsificarea, dispersarea sau umplerea unui mediu lichid pe care părțile pentru curățarea suprafețelor sunt plasate. După furnizarea tensiunii de alimentare în camera de lucru 4 din mediul lichid 12, se formează un câmp acustic cu două frecvențe rezonante.

Sub influența câmpului acustic formabil de două frecvențe în mediul prelucrat 12 apar fluxuri acustice și cavitația. În același timp, după cum se arată mai sus, bulele de cavitație diferă în dimensiune: mai mare decât efectul asupra mediului lichid de frecvență joasă și frecvența mică - înaltă.

Într-un mediu lichid de cauvitare, de exemplu, la dispersarea sau curățarea suprafețelor, bulele mici penetrează fisurile și cavitățile componentei solide ale amestecului și, formarea efectelor de microchnie, slăbirea integrității particulei solide din interior. Bubblele mai mari, sfidând, împărțiți o particulă slăbită din interior în fracțiuni mici.

În plus, ca urmare a interacțiunii undelor acustice cu frecvențe rezonante diferite, apar bateri, ducând la o creștere bruscă a amplitudinii presiunii acustice (la grevă acustică), ceea ce duce la o distrugere și mai intensă a straturilor Suprafața purificată și la o măcinare și mai mare a fracțiilor solide în mediul procesat lichid atunci când primește o suspensie. În același timp, prezența a două frecvențe rezonante sporește turbulența fluxurilor acustice, care contribuie la agitarea mai intensă a mediului lichid tratat și distrugerea mai intensă a particulelor solide atât pe suprafața părții, cât și pe suspensie.

Cu emulsificarea și dizolvarea, bulele mari de cavitație distrug legăturile intermoleculare în componentele amestecului viitor, scurtarea lanțurilor și formarea condițiilor pentru bulele de cavitație mici pentru distrugerea în continuare a legăturilor intermoleculare. Impactul valului acustic și turbulența sporită a fluxurilor acustice, care sunt rezultatele unei sunări de două frecvențe ale mediului lichid prelucrat, distrugând, de asemenea, legăturile intermoleculare și intensifică procesul de amestecare a mediului.

Ca urmare a impactului comun al factorilor enumerați mai sus asupra mediului lichid procesabil, procesul tehnologic efectuat este intensificat fără a reduce calitatea produsului final. Deoarece testele au arătat, în comparație cu prototipul, puterea specifică a convertorului revendicat este de două ori mai mare.

Pentru a spori impactul cavitației în instalare, poate fi furnizată o presiune statică crescută, care poate fi implementată în mod similar cu prototipul (A.V. Donovskaya, Okkeller, S.Kratsh "Instalații de electrotehnologie cu ultrasunete", Leningrad: Energoisdat, 1982, p.169) : Sistemul de conducte asociate cu volumul intern al camerei de lucru; cilindru de aer comprimat; Supapa de siguranță și manometru. În acest caz, camera de lucru trebuie să fie echipată cu un capac ermetic.

1. Instalarea cu ultrasunete care conține un convertor cu ultrasunete, o cameră de lucru, realizată sub formă de țeavă cilindrică metalică și un ghid de undă acustic care emite capătul căruia este atașat ermetic la partea inferioară a țevii cilindrice prin intermediul unei etanșări elastice inelul și capătul de primire al acestui ghid de undă este conectat rigid acustic la suprafața radiației. Traductorul cu ultrasunete, caracterizat prin aceea că instalarea a introdus suplimentar un emițător magnetostrictiv inelar, al cărui miezul magnetic este pragul rigid acustic la conducta de lucru cameră.

2. Instalare conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că inelul elastic de etanșare este fixat pe capătul radiator al guidelor de undă în zona nodului de deplasare.

3. Instalare conform revendicării 2, caracterizată prin aceea că capătul inferior al conductei magnetice al emițătorului inelar este amplasat într-un plan cu capătul emitent al ghidului de undă acustic.

4. Instalarea conform revendicării 3, caracterizată prin aceea că suprafața capătului de undă acustică este concavă, sferică, cu o rază de sferă egală cu jumătate din lungimea conductei magnetice a emițătorului de magnetosticare inelar.

Instalații cu ultrasunete destinate prelucrării diferitelor părți cu un câmp acustic puternic cu ultrasunete într-un mediu lichid. Instalațiile UZ4-1.6 / 0 și UZ4M-1.6 / 0 vă permit să rezolvați problemele de curățare fină a filtrelor de combustibil și sisteme hidraulice de ulei din Nagar, substanțe rășinoase, produse de cocsificare etc. Filtrele purificate dobândesc de fapt cea de-a doua viață. În plus, prelucrarea cu ultrasunete, ele pot fi supuse în mod repetat. Sunt disponibile și instalațiile putere redusă O serie de pensiune pentru curățarea și tratamentul cu ultrasunete de suprafață a diferitelor părți. Sunt necesare procese de curățare cu ultrasunete în industria electronică, elaborarea de instrumente, tehnologia de aviație, rachetă și spațială și unde sunt necesare tehnologii de curățare tehnologic ridicată.

Instalații Uza 4-1,6-0 și UZ 4M-1,6-0

Curățarea cu ultrasunete a diferitelor filtre de aeronave din substanțe rășinoase și produse de cocsificare.

Baza acestei metode de procesare este un impact mecanic asupra materialului. Se numește ultrasonică deoarece frecvența grevelor corespunde gamei de sunete care nu se usucă (F \u003d 6-10 5 kHz).

Valurile sonore sunt oscilații elastice mecanice care pot fi distribuite numai într-un mediu elastic.

Când valul de sunet este propagat într-un mediu elastic, particulele de material fac oscilații elastice în apropierea pozițiilor lor la o viteză numită oscilator.

Condensarea și descărcarea mediului în valul longitudinal se caracterizează prin presiune sonoră excesivă și așa-numită.

Viteza de propagare a valului sonor depinde de densitatea mediului în care se mișcă. Când este distribuit în mediul material, valul de sunet transferă energie care poate fi utilizată în procesele tehnologice.

Avantajele procesării cu ultrasunete:

Posibilitatea de a obține energie acustică prin diferite tehnici tehnice;

O gamă largă de utilizare ultrasunete (de la prelucrarea dimensională la sudură, lipire etc.);

Automatizarea și funcționarea ușoară;

Dezavantaje:

Valoarea crescută a energiei acustice comparativ cu alte tipuri de energie;

Necesitatea de a produce generatoare de oscilație cu ultrasunete;

Necesitatea de a produce instrumente speciale cu proprietăți și forme speciale.

Oscilațiile cu ultrasunete sunt însoțite de o serie de efecte care pot fi utilizate ca bază pentru a dezvolta diverse procese:

Cavitație, adică educația în bule lichide și în intervalul lor.

În acest caz, apare o presiune instantanee locală mare, ajungând la 10 8 n / m2;

Absorbția oscilațiilor cu ultrasunete pe fond în care o parte a energiei se transformă în termic și o parte este cheltuită pe schimbarea structurii substanței.

Aceste efecte sunt utilizate pentru:

Separarea moleculelor și particulelor de diferite mase în suspensii neomogene;

Coagularea (mărirea) particulelor;

Dispersie (zdrobirea) substanței și amestecarea acestuia cu alții;

Degazarea lichidelor sau se topește datorită formării bulelor pop-up de dimensiuni mari.

1.1. Elemente de instalații cu ultrasunete

Orice instalare cu ultrasunete (Uza) include trei elemente principale:

Sursă de oscilații cu ultrasunete;

Transformator de viteză acustică (hub);

Detalii de fixare.

Sursele de oscilații cu ultrasunete (înguste) pot fi de două tipuri - mecanice și electrice.

Energia mecanică mecanică construită, de exemplu, viteza fluidului sau a gazului. Acestea includ sirene cu ultrasunete sau fluiere.

Surse electrice de conversie a energiei electrice înguste în oscilații elastice mecanice ale frecvenței corespunzătoare. Convertoarele sunt electrodinamice, magnetostrici și piezoelectrice.

Convertoarele masterat și piezoelectrice au primit cea mai mare distribuție.

Principiul acțiunii convertoarelor de magnetostrici se bazează pe un efect de magnetostriciție longitudinal, care se manifestă în schimbarea lungimii corpului metalic din materialele feromagnetice (fără a-și schimba volumul) sub acțiunea unui câmp magnetic.

Efectul magnetostrictiv al diferitelor materiale este variat. Nichel și permenyur (aliaj de fier cu cobalt) au o magnetostriciție ridicată.

Pachetul de traductor magnetostrictiv este un miez de plăci subțiri, care conține o înfășurare pentru o excitație a unui câmp electromagnetic alternativ de înaltă frecvență.

Principiul acțiunii convertoarelor piezoelectrice se bazează pe capacitatea unor substanțe pentru a-și schimba dimensiunile geometrice (grosime și volum) în câmpul electric. Efect piezoelectric. Dacă placa este realizată din material piezoeter pentru a expune deformările comprimării sau întinderii, atunci încărcăturile electrice vor apărea la fețele sale. Dacă un element piezoelectric este plasat într-o variabilă câmp electricApoi se va deforma, interesant mediu inconjurator Oscilații cu ultrasunete. Placa oscilantă a materialului piezoelectric este un convertor electromecanic.

Piezoelemente bazate pe titanul Bariu, plumb zirconata-titan obținut.

Pot avea transformatoare acustice de viteză (hub-uri de oscilații elastice longitudinale) diferite forme (Fig. 1.1).

Smochin. 1.1. Forme de concentratori

Acestea servesc la armonizarea parametrilor convertorului cu o sarcină, pentru fixarea sistemului oscilator și a oscilațiilor ultrasonice de intrare în zona materialului procesat. Aceste dispozitive sunt tije de diferite secțiuni, din materiale cu rezistență la coroziune și cavitație, rezistență la căldură, rezistență la medii agresive.

1.2. Utilizare tehnologică Oscilații cu ultrasunete

În industrie cu ultrasunete, se utilizează trei direcții principale: efect de putere pe material, intensificare și controlul ultrasonicului procese.

Impactul puterii

Se solicită prelucrarea mecanică Aliaje solide și supersteraide, obținând emulsii rezistente, etc.

Două tipuri de tratament cu ultrasunete în frecvențe caracteristice de 16-30 kHz sunt cel mai adesea utilizate:

Prelucrarea dimensională pe mașini care utilizează instrumente;

Curățarea în băi cu mediu lichid.

Principalul mecanism de lucru al mașinii cu ultrasunete este un nod acustic (figura 1.2). Se intenționează să aducă instrumentul de lucru într-o mișcare oscilantă. Nodul acustic este alimentat de generatorul de oscilație electrică (de obicei lampa) la care este conectat înfășurarea 2.

Elementul principal al nodului acustic este transmițătorul de putere magnetostrictiv (sau piezoelectric) al oscilațiilor electrice în energia oscilațiilor elastice mecanice - vibrator 1.

Smochin. 1.2. Nodul de instalare ultrasonic acustic

Vibratoare oscilații, care prelungi și scurtarea varnului cu o frecvență ultrasonică în direcția câmpului magnetic al înfășurării, este amplificată de un concentrator 4 conectat la capătul vertebratului.

Un instrument de oțel este atașat la butuc 5, astfel încât clearance-ul să rămână între capătul său și piesa de prelucrat 6.

Vibratorul este plasat într-o carcasă ebonită 3, unde este furnizată apa de răcire a debitului.

Instrumentul trebuie să aibă forma unei secțiuni de deschidere specificate. Spațiul dintre capătul sculei și suprafața procesată a duzei 7 este alimentat cu un lichid cu cele mai mici boabe de pulbere abrazivă.

De la capătul oscilant al instrumentului de instrument abraziv dobândește o viteză mai mare, au lovit suprafața părții și au dat cele mai mici chipsuri din ea.

Deși performanța fiecărei greve este neglijabilă, performanța instalației este relativ ridicată, care se datorează frecvenței ridicate a oscilațiilor sculei (16-30 kHz) și o cantitate mare de pășunat abraziv, care se deplasează simultan cu o accelerație ridicată.

Pe măsură ce materialul scade, instrumentul este automat.

Fluidul abraziv este furnizat zonei de tratament cu presiune și se spală deșeurile de prelucrare.

Utilizând tehnologia cu ultrasunete, puteți efectua operațiuni cum ar fi firmware-ul, trageți, forarea, tăierea, măcinarea și altele.

Băile cu ultrasunete (figura 1.3) sunt utilizate pentru curățarea suprafețelor detalii metalice De la produsele de coroziune, filmele de film, uleiurile minerale etc.

Activitatea băii cu ultrasunete se bazează pe utilizarea efectului loviturilor hidraulice locale care apar în fluid sub acțiunea ultrasunetelor.

Principiul funcționării unei astfel de băi este după cum urmează: Partea procesată (1) este imersată în rezervorul (4) umplută cu un mediu de detergent lichid (2). Radiatorul oscilațiilor cu ultrasunete este o diafragmă (5), legată de un vibrator de magnetostrici (6) cu o compoziție adezivă (8). Baia este instalată pe suport (7). Valurile de oscilație cu ultrasunete (3) se aplică zona de lucruunde se efectuează procesarea.

Smochin. 1.3 Baie cu ultrasunete

Cea mai eficientă curățare cu ultrasunete atunci când îndepărtează contaminanții de la cavități, adâncituri și canale mici de dimensiuni mici. În plus, această metodă este capabilă să obțină emulsii persistente de astfel de fluide non-versatile, cum ar fi apa și uleiul, mercurul și apa, benzenul și altele.

Echipamentul UZA este relativ scump, deci este adecvat din punct de vedere economic să se aplice curățarea ultrasonică Detalii mici numai în condiții de producție în masă.

Intensificarea proceselor tehnologice

Oscilațiile cu ultrasunete schimbă în mod semnificativ cursul unor procese chimice. De exemplu, polimerizarea cu o anumită rezistență a sunetului este mai intensă. Când rezistența sunetului scade, procesul invers este posibil - depolimerizarea. Prin urmare, această proprietate este utilizată pentru a controla reacția de polimerizare. Prin schimbarea frecvenței și intensității oscilațiilor cu ultrasunete, este posibilă asigurarea ratei de reacție necesare.

În metalurgie, introducerea oscilațiilor elastice a frecvenței ultrasonice în topitură duce la o măcinare semnificativă a cristalelor și accelerarea formării creșterilor în procesul de cristalizare, reducerea porozității, creșterea proprietăților mecanice ale topirii solidificate și reduc conținutul de gaze în metale.

Procese de control cu \u200b\u200bultrasunete

Utilizând fluctuațiile cu ultrasunete, puteți monitoriza continuu cursul procesului tehnologic fără analize de laborator. eșantioane. În acest scop, dependența parametrilor valului de sunet este inițial stabilită de la proprietăți fizice Medii și apoi prin schimbarea acestor parametri după acțiuni miercuri, o precizie suficientă este judecată prin starea sa. De regulă, sunt utilizate oscilațiile cu ultrasunete ale intensității mici.

Prin schimbarea energiei valului sonor, compoziția diferitelor amestecuri care nu sunt compușii chimici poate fi monitorizată. Viteza sunetului în astfel de medii nu se schimbă, iar prezența impurităților din materia suspendată afectează coeficientul de absorbție a energiei solide. Acest lucru face posibilă determinarea procentului de impurități în materia de început.

Cu privire la reflexia valurilor sonore la marginea interfeței ("translucid" cu un fascicul ultrasonic), puteți determina prezența impurităților în monolit și puteți crea dispozitive de diagnostic ultrasonic.

Concluzii: Valuri de ultrasunete - elastice cu o frecvență de oscilații de la 20 kHz la 1 GHz, care nu aud urechea umană. Instalațiile cu ultrasunete sunt utilizate pe scară largă pentru prelucrarea materialelor datorită oscilațiilor acustice de înaltă frecvență.