Ультразвуковая установка для озвучивания жидких сред

Ультразвуковая установка для озвучивания жидких сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ок>

- с;.

ОПИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К ASTO9CHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 460074

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополн ительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.09.72 (21) 1827565/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.02.75. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 30.07.75. (51) М.Кл. В 06Ь 1/00

В 08b 3 00

Ci 23g 3/00 гасударственный комитет

Совета Министров СССР со делам изобретений и открытий (53) УД К 621 А 38 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. С. Кратыш и Ю, А, Панов (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОЗВУЧИВАНИЯ

ЖИДКИХ .СРЕД

Предлагаемое устройстго относится к ультраз вуковой тех нике и может быть использовано для очистки различных изделий из материалов.

Известны ультразвуковые установки для озвучивания жидких сред, включающие генератор ультразвуковой частоты и акустичесиий преобразователь, выпол нен ный в виде оове ршающей изгибные колебания излучающей пластины, в пучностях колебаний которой расположены излучатели, настроенные в резонанс с пластиной.

При работе таких устан BDK в жидкой среде при определенной амплитуде колебаний акустического преобразователя возникает кавитацион ное поле, немеющее значительную неравномерность по всему объему. Наибольшая кавитациояная эффективность будет около по верх ности .излучения в ближней зоне, размеры которой определяются распределением амплитуды и фазы колебаний участков излучающей поверх ности. По мере увеличения амплитуды колебаний поверхности зодиа интенсивной ка витации все более увел ичивается в,направлении распространения колебательной э нергии и за н имает все большую часть рабочего объема.

При различных технологических операциях на практике часто встречаются случаи, когда при од них и тех же рабочих объемах ультра2 з вуковых технологических устройств требуется обрабатывать поверхности деталей, которые в оилу констpукти)вtных причинен не могут быть приближены в зону маиси мальной кави5 тационной акти в ности, например поверхности труб. В этом случае для изменения распределения зон интенсивен ой ка витации по .рабочему объему необходимо значительно увеличить амплитуду колеба1ний поверхности излу1(чателя, а, следовательно, потребляемую мощность. Перемещение зоны максимальной кавитации возможно лишь в небольших пределах, что является принципиальным недостатком известных установок и не позволяет эф15 фективно с м инИмальными затратами энергии производить обработку сложных поверхностей.

Целью изобретения являются увеличение пределов перемещения зоны максимального

2п каьитационного воздействия и повышение эффективности кавитацион ного воздействия на обрабатываемые поверхности.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что ультразвуковая установка снабжена регулируемьом фазо вращателем, а излучатели акустического преобразователя расположены рядами параллельно направлению распространения изгибной волны в пластине и электрически соединены в две napaллельные группы

Зп так, что между двумя излучателями одной

460074

3 группы расположен -один излучатель другой группы, причем одна из групп подключена к генератору непосредствен но, а вторая — через фазовращатель.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемой установки.

На излучающей пластине 1 акустического преобразователя, длина и ширина которой выбра на соответствующей какой-либо моде изгибных колебаний, в каж|дой пуч ност и колебаний закреплены излучатели 2, настроенные в резонанс с пластичной, которые образуют ряды, расположенные параллельно направлению распростра|нения изгибной волны. Излучатели в каждом ряду объединены в две группы та.кигм образом, что между двумя излучателями, включенными в одну группу, находится один излучатель другой группы. Одна из групп подключена к генератору З,непосредственно, а вторая — через регулируемый фазовращатель 4.

Принцип действия установки заключается в следующем.

Если сдвиг фаз между напряжениями, подаваемыми на обе группы излучателей Aq>=0„ то все излучатели работают в фазе и с одинаковой амплитудой. При этом в жидкости распространяется плоская вол на, и зо|на интенсивной ка витации за нимает некоторый обьем в рабочей среде около поверхности излучателя.

Если излучающую поверхность выполнять в виде вовнутой части сферы или част и цилиндра, то на расстоянии, близком к радиусу указа и ной сферы или цилиндра, появляется дополнительная зона кавитации с повышенной интенсивностью.

Если сдвиг фазы между напряжениями на группах излучателей Л р=4-180, то излучатели, объединенные в одну группу, работают в противофазе, по отношению к изучателям другой группы. Так как излучатели од|ной группы расположены последовательно между излучателями другой группы, то в излучающей пластине возникают изгибные колебания, частота которых определяется параметра ми пластины и расстоянием между излуча изг тблями 1= 2 и Где и = 135, и т. д,;

4 л „,„— дли|на изгибной волны в излучающей пластинке. В этом случае распространения колебательной энергии в рабочую среду почти не про исходит, но на поверхности пласти5 ны в участках, соответствующих пучности изгибных колеба н ий, возникает кавитация, янтенсивность которой определяется амплитудой колеба н ий этих участков.

Таким образом, зона кавитации в этом слуl0 чае расположена в тонком слое жидкости, прилегающем к излучающей по верхности. В преобразователях с цили|ндрической,поверхностью зоны кавитации будут находиться у стенок цилиндра, в то время как в центральI5 ной части рабочего объема интенсивность кавитации будет очень малой.

Если сдвиг фазы между напряжениями, подаваемьгми на обе группы излучателей, изменять от 0 до 180, то можно перемещать зону интенсив ной ка витации от максимально возмож ного удаления до самой по верхности излучения, достигая, таким образом, максимальной эффективности обработии сложной поверхности.

Предмет изобретения

Ультразвуковая установка для озвучивания жидких сред, включающая генератор ультразвуковой частоты и акустический преобраЗО зователь, выполненный в виде совершающеи изгибные колебания излучающей пластины, в пучностях колебаний которой расположены излучатели, настроен ные в резонанс с пластиной, отличающаяся тем, что, с целью увеличения пределов перемещения зоны максимального кавитационного воздействия и повышения эффективности,кавитацион|ного воздействия на обрабатываемые поверхности, о на снабжена регулируемым фазовращателем, а

40 излучатели а кустического преобразователя расположены рядами параллельно направлению распространения изгибной волны в пластипе и электрически соединены в две параллельные группы так, что между двумя излучателями одной группы расположен од и1н излучатель другой группы, причем одна из групп подключена к генератору непосредственно, а вторая — через фазовращатель.

460074

Составитель E. Литвинов

Техред А. Камьгшникова Корректор Л. Брахнина

Редактор E. Семанова

МОТ, Загорский цех

Заказ № 2073 Изд. № 1088 Тираж 619 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий, Москва, )К-35, Раушская наб.. д. 4/5