Устройство для ультразвуковой обработки изделий в жидкой среде

Устройство для ультразвуковой обработки изделий в жидкой среде

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцналнстнческнх

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()925437

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.16.79 (21) 28292>11/28-12 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.О5.82. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.82 (51) М.Кл з В 68 В З Ы

В 06 В 3/02

Государственный комнтет

so делам изобретений н открытий (53) УДК 621.7.622:

:534.232 (088.8) (72) Авторы изобретения

>

В. С. Галков и И. А. Самарин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ

ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ В ЖИДКОЙ СРЕДЕ

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в технологическом оборудовании, например, при проведении очистки, обезжиривания, пропитки, травления и других процессов.

Известно ультразвуковое устройство для технологических процессов, содержащее генератор, к которому через управляемые переключатели переменного тока подключены преобразователи (Ц.

Такое устройство создает в объеме жидкости, в которой обрабатываются изделия, изменяющиеся во времени и в пространстве локальные зоны давления. Однако недостатком его является неупорядоченность изменения зон давления, что не позволяет эффективно использовать энергию ультразвуковых колебаний.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для ультразвуковой обработки изделий в жидкой среде, содержащее трехканальный генератор с симметричным сдвигом фаз между 25 каналами, ванну и ультразвуковые преобразователи, установленные в стенках ванны погруппно — триадами так, что каждый преобразователь триады подключен к соответствующему каналу генератора (21.

Такое устройство не создает интенсив; ных макропотоков, способствующих перемешиванию жидкости.

Целью изобретения является интенсификация процесса обработки изделий путем создания дополнительных макропотоков в жидкости.

Поставленная цель достигается тем, чтс1 в устройстве для ультразвуковой обработки изделий в жидкой среде, содержащем трехканальный генератор с симметричным сдвигом фаз между каналами, ванну и ультразвуковые преобразователи, установленные в стенках ванны погруппно — триадами так, что каждый преобразователь триады подключен к соответствующему каналу генератора, согласно изобретению каждый канал генератора снабжен моду.лятором и выпрямителем, причем управляющий вход каждого модулятора соединен через выпрямитель с соответствующей фазой трехфазной сети тока промышленной частоты.

На фиг. 1 приведен один из возможных вариантов блок-схемы ультразвукового генератора; на фиг. 2 — эпюры выходного напряжения в каналах А, В, С генератора; на фиг. 3, 4 и 5 — варианты расположения электроакустических преобразователей на ванне.

Устройство содержит трехканальный генератор, включающий задающий генератор

1, к выходу которого подключены одними входами модуляторы 2, соединенные другими управляющими входами через выпрямитель 3 с соответствующими фазами трехфа зной сети переменного тока промышленной частоты. Выходы модуляторов

2 соединены с усилителями 4 мощности, а последние через элементы согласования (на фигурах не показаны) — с ультразвуковыми преобразователями 5, закрепленными на стенках ванны 6.

В качестве преобразователей 5 используются магнитострикционные или пьезоэлектрические излучатели. Преобразователи разбиты на группы, количество которых соответствует числу каналов генератора.

Каждая группа преобразователей присоединена к соответствующему каналу А, В, С генератора.

Устройство работает следующим образом.

Непрерывный сигнал ультразвуковой частоты с генератора 1 поступает на первые входы модуляторов 2, на вторые входы которых подаются сигналы, сформированные в выпрямителе 3 на трехфазного напряжения промышленной сети. Модулированный сигнал поступает на усилители 4 и далее на преобразователи 5.

Модуляторы 2 обеспечивают формирование сигнала генератора 1 в соответствии с эпюрой напряжения, представленной на фиг. 2. Сигнал в каждом канале представляет собой радиоимпульсы ультразвуковой частоты, следующие с частотой, равной частоте промышленной сети для однополупериодной схемы формирования напряжения модуляции или ее удвоенному значению для двухполупериодной. По скольку модулирующий сигнал формируется из трехфазного напряжения, сигнал в каналах сдвинут по фазе на 120 . На выходе каналов А, В, С после ключевых усилителей 4 включены ультразвуковые преобразователи 5, которые вместе с элементами согласования образуют резонансные контуры, настроенные на частоту основного механического резонанса преобразователей. В результате на преобразователи 5 поступают группы импульсов ультразвуковых колебаний, сдвинутые по фазе на 120, Область наибольшего акустического дав20

50 ления, соответствующая максимальному напряжению на этих преобразователях, последовательно обегает их (или группы), приводя к возникновению направленных потоков жидкости из зоны большего давления в зону меньшего давления. Так как движение областей давления происходит со сравнительно низкой частотой — 50—

120 Гц, жидкость успевает следовать в направлении их изменения, в результате чего в ванне возникают вихревые макропотоки жидкости.

Потоки могут формироваться за счет расположения преобразователей 5 в виде круговых вихрей с горизонтальной и вертикальной осями, как показано пунктирными стрелками на фиг. 3, 4 и 5.

Предлагаемое устройство позволяет существенно интенсифицировать процессы, требующие массообмена рабочего агента, например, при очистке деталей, электрохимической обработке или объекта обработки, например, при эмульгировании и диспергировании веществ, осуществляемых с воздействием ультразвуковых колебаний.

Формула изобретения

Устройство для ультразвуковой обработки изделий в жидкой среде, содержащее трехканальный генератор с симметричным сдвигом фаз между каналами, ванну и ультразвуковые преобразователи, установленные в стенках ванны погруппно — триадами так, что каждый преобразователь триады подключен к соответствующему каналу генератора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса обработки деталей путем создания дополнительных макропотоков в жидкости, каждый канал генератора снабжен модулятором и выпрямителем, причем управляющий вход каждого модулятора соединен через выпрямитель с соответствующей фазой трехфазной сети тока промышленной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 591234, В 06 B 3/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 359060, В 06 В 1/06, 1970.

925437

Составитель В. Датько

Техред А. Камышникова Корректор И. Осиповская

Редактор 3. Бородкина

Тнп. Харьк. фнл. пред. сПатент>

Заказ 449/412 Изд. № 142 Тираж 623 Подписное

НПО Поискэ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5