Устройство для ультразвуковой обработки твердых материалов

Устройство для ультразвуковой обработки твердых материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„,>984465

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-hy— (22) Заявлено 04.02.81 (21) 3272849/28-13 (51) М. Кл.з

А 61 В 17/04

В 23 К 20/10 с присоединением заявки №вЂ”

Гесударстаеиимй кемитет (23) Приоритет—

\

Опубликовано 30.12.82. Бюллетень №.48

СССР (53) УДК 621.791. . 16.03 (088.8) лв аллам иаеаретеиий и аткрьпий

Дата опубликования описания 05.01.83 (72) Авторы изобретения

А. М. Григорьев, В. Г. Крючок, А. М. Петренко и

1%

Белорусский на)/чно-исследовательский инст тут (71 ) 3ая вител ь травматологии и ортопедии

L (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЪТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ

ТВЕРДЫХ, МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к обработке твердых материалов с наложением ультразвуковых колебаний и может быть использовано в инструментальном производстве для пайки, сварки, резки материалов, а также в медицине, при обработке и раздслении костных тканей.

Известно устройство для ультразвуковой обработки твердых материалов, содержащее соосно установленные преобразователь, волновод, концентрат и инструмент (1).

Основным недостатком известного устройства является отсутствие возможности увеличения интенсивности и возбуждения новых типов колебаний на рабочем торце инструмента. Эти.конструкции работают только при выделении на рабочем торце одного вида колебаний, например, продольных либо изгибных, и увеличивают амплитуду при увеличении подаваемой на преобразователь мощности от генератора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для ультразвуковой обработки твердых материалов, содержащее преобразователь, волновод и инструмент, закрепленный на волноводе нерабочим концом перпендикулярно его оси в зоне, соответствующей пучности колебаний волновода (2).

Это устройство имеет недостаточно высокое качество обработки, поскольку не обеспечивают одновременное выделение на рабочем конце инструмента продольных . и качательных колебаний при высокой их интенсивности.

Цель изобретения — повышение качества обработки за счет одновременного выделения на рабочем конце инструмента продольных и качательных колебаний.

is П оставленная цель достигается тем, что в устройстве для ультразвуковой обработки твердых материалов, содержащем преобразователь, волновод и инструмент, закрепленный. на волноводе нерабочим концом перпендикулярно его оси в зоне. соответствующей пучностн колебаний волновода, свободный конец последнего отогнут в плоскости его оси и соединен с рабочим концом инструмента, причем расстояние между точками крепления инструмента

984465

Формула изобретения вдоль оси волновода кратно четному числу полуволн продольных колебаний, а вдоль оси инструмента кратно длине полуволны продольных колебаний, распространяющихся в инструменте.

На чертеже изображено устройство для ультразвуковой обработки твердых материалов с эпюрой колебаний инструмента.

Устройство содержит преобразователь 1, водновод 2 и инструмент 3. Последний нерабочим концом закреплен на волноводе 2 перпендикулярно его оси. Место крепления нерабочего конца инструмента 3 лежит в зоне, соответствующей пучности колебаний волновода 2. Свободный конец последнего отогнут в плоскости его оси и соединен с рабочим концом инструмента 3. Расстояние ! между точками крепления инструмента вдоль оси волновода кратно четному числу полуволн продольных колебаний, а вдоль оси инструмента кратно длине полуволны продольных колебаний, распространяющихся в инструменте.

Устройство работает следующим образом.

Ультразвуковые колебания от преобразователя 1 передаются на волновод 2 и от него на инструмент 3 и выделяются на его рабочем конце. При этом за счет собственных продольных колебаний вдоль продольной оси инструмента рабочий конец перемещается только в этом направлении, а от его смещения вдоль оси волновода он смещается с удвоенной амплитудой продольных колебаний волновода (если коэффициент трансформации волновода равен единице). Это обеспечивает увеличение интенсивности колебаний и придает рабочему концу не только продольные колебания, но и создает качательные колебания, перпендикулярные оси волновода 2, т. е. смещение инструмента происходит за счет сложения амплитуд колебаний в местах крепления инструмента 3 с волноводом 2, 4 что способствует росту амплитуд на рабочем конце инструмента.

Изобретение повышает качество обработки материалов за счет одновременного выделения на рабочем конце инструмента

5 продольных и качательных колебаний при высокой их интенсивности, снижает трудоемкость процесса, повышает стойкость инструмента, а использование его для разделения костных тканей приведет к более быстрому сращению костных фрагментов и сокращению срока пребывания больных в стационаре (при операциях по поводу опухолей остемиелитов, различных корригирующих операциях и т.д.) ..

Устройство для ультразвуковой обработки твердых материалов, содержащее преобразователь, волновод и инструмент, 20 закрепленный на волноводе нерабочим концом перпендикулярно его оси в зоне, соответствующей пучности колеба ний волновода, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обработки за счет одновре25 менного выделения на рабочем конце инструмента продольных и качательных колебаний при высокой их интенсивности, свободный конец волновода отогнут в плоскости его оси и соединен с рабочим концом инструмента, причем расстояние между

30 точками крепления инструмента вдоль оси волновода кратно четному числу полуволн продольных колебаний, а вдоль оси инструмента кратно длине полуволны продольных колебаний, распространяющихся в инструменте.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технология, организация производства и оборудования ЦНИИ. М., «Электроника», 1974, вып. 7, с. 5.

40 2. Авторское свидетельство СССР № 564126, кл. В 23 К 20/10, !975.

984465

Редактор П. Макаревич

Заказ 10009/3

Составитель И. Храпунова

Техред И. Верес Корректор И. Ватрушкина

Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патента, г. Ужгород, ул. Проектная, 4