RU140332U1 - ULTRASONIC VIBRATION SYSTEM FOR PROCESSING MATERIALS - Google Patents

ULTRASONIC VIBRATION SYSTEM FOR PROCESSING MATERIALS Download PDF

Info

Publication number
RU140332U1
RU140332U1 RU2013157421/02U RU2013157421U RU140332U1 RU 140332 U1 RU140332 U1 RU 140332U1 RU 2013157421/02 U RU2013157421/02 U RU 2013157421/02U RU 2013157421 U RU2013157421 U RU 2013157421U RU 140332 U1 RU140332 U1 RU 140332U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working
hub
ultrasonic
lining
lowering
Prior art date
Application number
RU2013157421/02U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Владимирович Кузьмин
Сергей Викторович Кузьмин
Владимир Ильич Лысак
Александр Петрович Пеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2013157421/02U priority Critical patent/RU140332U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU140332U1 publication Critical patent/RU140332U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

Ультразвуковая колебательная система для обработки материалов, содержащая неподвижный корпус, тыльную частотно-понижающую накладку, пьезоэлектрический преобразователь, рабочую накладку-концентратор и рабочий сменный инструмент, отличающаяся тем, что корпус выполнен цилиндрическим из стали с соотношением толщины стенки к внутреннему диаметру корпуса не менее 0,08, его торец со стороны тыльной частотно-понижающей накладки имеет плоскую поверхность, а торец со стороны накладки-концентратора - полусферическую поверхность, причем накладка-концентратор соединена с рабочим сменным инструментом, выполненным в виде биметаллического стержня с рабочей частью из материала, близкого по акустическим свойствам к обрабатываемому материалу, при этом между тыльной частотно-понижающей накладкой и плоским торцом корпуса и между биметаллическим стержнем и полусферическим торцом корпуса расположены демпфирующие прокладки.An ultrasonic oscillatory system for processing materials, comprising a fixed body, a back frequency-lowering pad, a piezoelectric transducer, a working hub-concentrator and a working replaceable tool, characterized in that the body is cylindrical in steel with a ratio of wall thickness to internal diameter of the body of at least 0, 08, its end from the back of the frequency-lowering lining has a flat surface, and the end from the lining of the hub has a hemispherical surface, and the lining The a-hub is connected to a working interchangeable tool made in the form of a bimetallic rod with a working part made of a material similar in acoustic properties to the material being processed, while damping is located between the back frequency-lowering pad and the flat end of the case and between the bimetallic rod and the hemispherical end of the case gaskets.

Description

Полезная модель относится к области сварки взрывом и может быть использована при изготовлении преимущественно трудносвариваемых разнородных материалов, переходников и контактных элементов с использованием энергии продуктов детонации и ультразвуковых колебаний для электротехники, электрометаллургии, машиностроения и судостроения.The utility model relates to the field of explosion welding and can be used in the manufacture of mainly difficult to weld dissimilar materials, adapters and contact elements using the energy of detonation products and ultrasonic vibrations for electrical engineering, electrometallurgy, mechanical engineering and shipbuilding.

Известно ультразвуковое устройство (патент РФ №2248850, МПК B06B 1/06, опубл. 27.03.2005. Бюл. №9), содержащее ультразвуковой преобразователь, волноводоизлучающую систему, в состав которой входит излучатель в виде монолитной конструкции переменного сечения. Недостатками данного ультразвукового устройства являются разрушение конструкции после воздействия на нее ударных детонационных волн в процессе сварки взрывом из-за отсутствия защитного металлического корпуса, а также отсутствие возможности создания наиболее эффективных при сварке взрывом ультразвуковых колебаний с низкой амплитудой вследствие переменного сечения излучателя, предназначенного для акустической обработки массивных изделий и объемных сред.A known ultrasonic device (RF patent No. 2248850, IPC B06B 1/06, publ. 03/27/2005. Bull. No. 9) containing an ultrasonic transducer, wave-emitting system, which includes an emitter in the form of a monolithic structure of variable cross-section. The disadvantages of this ultrasonic device are the destruction of the structure after exposure to detonation waves during explosion welding due to the lack of a protective metal body, as well as the inability to create the most effective ultrasonic vibrations when welding with low amplitude due to the variable cross section of the emitter intended for acoustic processing massive products and volume environments.

Известна конструкция ультразвукового пьезокерамического преобразователя (полезная модель к патенту РФ №73619, МПК B06B 1/06, опубл. 27.05.2008. Бюл. №15) содержащего набор пьезокерамических пластин с электрическими выводами для подключения к генератору, переднюю и тыльную накладки, соединенные с торцевыми поверхностями пьезокерамических пластин, и стянутые между собой резьбовым соединением, причем пьезокерамические пластины закрыты дополнительным корпусом. Недостатком данной конструкции является значительная деформация и разрушение передней и тыльной накладок под воздействием взрывного нагружения из-за отсутствия в этих местах защитного металлического корпусаA known design of an ultrasonic piezoceramic transducer (utility model to RF patent No. 73619, IPC B06B 1/06, publ. 05/27/2008. Bull. No. 15) containing a set of piezoceramic plates with electrical leads for connection to a generator, front and rear plates connected to end surfaces of piezoceramic plates, and tightened together by a threaded connection, and piezoceramic plates are closed by an additional housing. The disadvantage of this design is the significant deformation and destruction of the front and back plates under the influence of explosive loading due to the lack of a protective metal casing in these places

Известно устройство для ультразвуковой обработки материалов (патент РФ №2282525, МПК B23K 20/10, опубл. 27.08.2006. Бюл. №24), содержащее акустическую систему, включающую излучатель ультразвука с рабочим наконечником на торце, магнитострикционный преобразователь и концентратор, систему упруго-инерционных элементов и подвижную втулку, при этом магнитострикционный преобразователь, соединенный с концентратором, система упруго-инерционных элементов и подвижная втулка установлены внутри корпуса, к которому с наружной стороны присоединены сливной штуцер, прилив, патрубки для подачи жидкой среды. Недостатками данного ультразвукового устройства являются выход из строя в результате воздействия взрывного нагружения штуцеров, прилива и патрубков, находящихся с наружной стороны корпуса, а также отсутствие защиты торца концентратора и присоединенного к нему рабочего наконечника от воздействия ударных детонационных волн.A device for ultrasonic processing of materials is known (RF patent No. 2282525, IPC B23K 20/10, publ. 08/27/2006. Bull. No. 24), comprising an acoustic system including an ultrasound emitter with a working tip at the end, a magnetostrictive transducer and a hub, an elastic system -inertial elements and a movable sleeve, while a magnetostrictive converter connected to the concentrator, a system of elastic-inertial elements and a movable sleeve are installed inside the housing, to which the drain pieces are connected from the outside p, tide, pipes for supplying the liquid medium. The disadvantages of this ultrasonic device are failure due to the explosive loading of the fittings, tide and nozzles located on the outside of the housing, as well as the lack of protection of the end face of the concentrator and the working tip attached to it from the effects of detonation shock waves.

Наиболее близкой по технической сущности является ультразвуковая колебательная система для размерной обработки (патент РФ №2250814, МПК B06B 1/08, опубл. 27.04.2005. Бюл. №12), содержащая неподвижный корпус, тыльную частотно-понижающую накладку, пьезоэлектрический преобразователь, рабочую накладку-концентратор и сменный рабочий инструмент, при этом поверхности концентратора и рабочего инструмента с центральным полым отверстием защищены эластичным гофрированным кожухом. К недостаткам данной конструкции следует отнести отсутствие надежной защиты торца накладки-концентратора и присоединенному к ней рабочему инструменту вследствие использования в качестве защиты эластичного гофрированным кожуха, обладающего низкими прочностными свойствами и способного защитить только от пыли и мелких повреждений, а также наличие полого и достаточно крупного рабочего инструмента, не обладающего необходимой прочностью, не позволяющего обеспечивать стабильность заданных параметров ультразвуковых колебаний (особенно при обработке разнородных материалов, имеющих сильно отличающиеся акустические свойства) и мало пригодного для ультразвуковой обработки тонких пластин и небольших деталей из-за сложности присоединения к ним. Кроме этого, данное ультразвуковое устройство очень сложное по конструкции, что связано с наличием множества дополнительных узлов и деталей: вращающегося внутреннего корпуса, электродвигателя с ременной передачей, элементов для подачи абразивной суспензии и откачивания отходов обрабатываемого материала.The closest in technical essence is an ultrasonic oscillating system for dimensional processing (RF patent No. 2250814, IPC B06B 1/08, publ. 04/27/2005. Bull. No. 12), containing a fixed housing, a back frequency-lowering pad, a piezoelectric transducer, a working a concentrator pad and a replaceable working tool, while the surfaces of the hub and working tool with a central hollow hole are protected by an elastic corrugated casing. The disadvantages of this design include the lack of reliable protection of the end face of the lining of the hub and the working tool connected to it due to the use of an elastic corrugated casing with low strength properties and able to protect only from dust and minor damage, as well as the presence of a hollow and fairly large working a tool that does not have the necessary strength, does not allow to ensure the stability of the specified parameters of ultrasonic vibrations when processing dissimilar materials having very different acoustic properties) and is not suitable for ultrasonic processing of thin plates and small parts due to the difficulty of attaching to them. In addition, this ultrasonic device is very complex in design, which is associated with the presence of many additional components and parts: a rotating inner case, an electric motor with a belt drive, elements for supplying an abrasive slurry and pumping out waste material.

Задачей данной полезной модели является создание такой конструкции ультразвуковой колебательной системы, способной увеличить надежность, долговечность акустической системы и повысить эффективность ультразвуковой обработки материалов за счет увеличения прочности, жесткости и сопротивляемости корпуса воздействию ударных детонационных волн, а также повышения качества и стабилизации заданных параметров ультразвуковой обработки свариваемых материалов.The objective of this utility model is to create such a design of an ultrasonic oscillatory system that can increase the reliability, durability of the acoustic system and increase the efficiency of ultrasonic processing of materials by increasing the strength, stiffness and resistance of the body to shock detonation waves, as well as improving the quality and stabilization of the specified parameters of the ultrasonic treatment of the welded materials.

Технический результат, который обеспечивается при осуществлении полезной модели, - это увеличение надежности, долговечности акустической системы корпуса и повышение эффективности ультразвуковой обработки материалов.The technical result that is ensured by the implementation of the utility model is an increase in the reliability, durability of the acoustic system of the case and an increase in the efficiency of ultrasonic processing of materials.

Поставленный технический результат достигается тем, что в ультразвуковой колебательной системе для обработки материалов, содержащей неподвижный корпус, тыльную частотно-понижающую накладку, пьезоэлектрический преобразователь, рабочую накладку-концентратор и сменный рабочий инструмент, корпус выполнен цилиндрическим из стали с соотношением толщины стенки к внутреннему диаметру корпуса не менее 0,08, у которого торец со стороны тыльной частотно-понижающей накладки имеет плоскую поверхность, а торец со стороны накладки-концентратора - полусферическую поверхность, причем накладка-концентратор соединена с рабочим сменным инструментом, имеющим форму биметаллического стержня, рабочая часть которого выполнена из материала близкого по акустическим свойствам к обрабатываемому материалу, при этом между тыльной частотно-понижающей накладкой и плоским торцом корпуса, а также между биметаллическим стержнем и полусферическим торцом корпуса расположены демпфирующие прокладки.The technical result is achieved in that in an ultrasonic oscillatory system for processing materials containing a fixed body, a back frequency-lowering pad, a piezoelectric transducer, a working pad-hub and a replaceable working tool, the body is made of cylindrical steel with a ratio of wall thickness to the inner diameter of the body not less than 0.08, in which the end from the back of the frequency-lowering lining has a flat surface, and the end from the side of the lining-hub an oluspherical surface, and the hub-hub is connected to a working interchangeable tool in the form of a bimetallic rod, the working part of which is made of material similar in acoustic properties to the material being processed, while between the back frequency-lowering pad and the flat end of the case, and also between the bimetallic rod and hemispherical end faces of the housing are damping pads.

В отличие от прототипа в заявляемой конструкции, корпус выполнен цилиндрическим из стали с соотношением толщины стенки к внутреннему диаметру корпуса не менее 0,08, у которого торец со стороны тыльной частотно-понижающей накладки имеет плоскую поверхность, а торец со стороны накладки-концентратора - полусферическую поверхность, причем накладка-концентратор соединена с рабочим сменным инструментом, имеющим форму биметаллического стержня, рабочая часть которого выполнена из материала близкого по акустическим свойствам к обрабатываемому материалу, при этом между тыльной частотно-понижающей накладкой и плоским торцом корпуса, а также между биметаллическим стержнем и полусферическим торцом корпуса расположены демпфирующие прокладки, что позволит увеличить надежность, долговечность акустической системы и повысить эффективность ультразвуковой обработки материалов за счет увеличения прочности, жесткости и сопротивляемости корпуса воздействию ударных детонационных волн, а также повышения качества и стабилизации заданных параметров ультразвуковой обработки свариваемых материалов.Unlike the prototype in the claimed design, the body is made cylindrical of steel with a ratio of wall thickness to the inner diameter of the body of at least 0.08, in which the end face on the back of the frequency-lowering lining has a flat surface and the end face on the side of the hub-hub is hemispherical surface, with the hub-hub connected to a working replaceable tool having the form of a bimetallic rod, the working part of which is made of material close in acoustic properties to the workpiece material, while between the rear frequency-lowering pad and the flat end of the case, as well as between the bimetallic rod and the hemispherical end of the case, there are damping pads, which will increase the reliability, durability of the acoustic system and increase the efficiency of ultrasonic processing of materials by increasing strength, stiffness and resistance welds to shock detonation waves, as well as improving the quality and stabilization of the specified parameters of ultrasonic treatment s materials.

Выполнение корпуса цилиндрическим из стали с соотношением толщины стенки к внутреннему диаметру корпуса не менее 0,08 позволит увеличить надежность и долговечность акустической системы за счет увеличения прочности и жесткости стального корпуса, способного успешно противостоять многократным воздействиям ударных детонационных волн в процессе сварки взрывом. При выполнении соотношения толщины стенки к внутреннему диаметру корпуса менее 0,08 не удается повысить прочность и жесткость стального корпуса, т.к. при таких геометрических характеристиках происходит деформирование стенок корпуса, а при многократных взрывных нагружения - частичное и даже полное его разрушение. Выполнение соотношения толщины стенки к внутреннему диаметру корпуса более 0,08 нецелесообразно, т.к. приводит к увеличению размеров и веса стального корпуса.The execution of the case is cylindrical made of steel with a ratio of the wall thickness to the inner diameter of the body of at least 0.08 will increase the reliability and durability of the speaker system by increasing the strength and stiffness of the steel body, which can successfully withstand repeated impacts of detonation waves during explosion welding. When the ratio of the wall thickness to the inner diameter of the casing is less than 0.08, it is not possible to increase the strength and stiffness of the steel casing, because with such geometric characteristics, the body walls are deformed, and with multiple explosive loading, its partial and even complete destruction occurs. The ratio of the wall thickness to the inner diameter of the housing more than 0.08 is impractical, because leads to an increase in the size and weight of the steel casing.

Выполнение торца корпуса со стороны накладки-концентратора с полусферической поверхностью позволит увеличить надежность и долговечность акустической системы за счет увеличения жесткости и обтекаемости корпуса при многократных воздействиях на него ударных детонационных волн.The execution of the end face of the body from the lining of the hub with a hemispherical surface will increase the reliability and durability of the speaker system by increasing the stiffness and streamlining of the body during repeated exposure to shock detonation waves.

Выполнение сменного инструмента в форме биметаллического стержня, рабочая часть которого выполнена из материала близкого по акустическим свойствам к обрабатываемому материалу, позволит повысить качество и эффективность ультразвуковой обработки материалов за счет создания плавного перехода ультразвуковых колебаний от рабочего стержня к обрабатываемому материалу с идентичными акустическими свойствами, а также обеспечения заданных низкоамплитудных ультразвуковых колебаний, соизмеримых с параметрами образующихся волн в зоне контакта свариваемых взрывом материалов, что позволит добиться максимальной эффективности разрушения окисных пленок и сглаживания микронеровностей в поверхностном слое обрабатываемой пластины, способствуя тем самым к сближению межатомного расстояния и увеличению площади физического контакта соединяемых поверхностей металлов непосредственно в процессе сварки, а следовательно и увеличению прочности соединения.The implementation of a replaceable tool in the form of a bimetallic rod, the working part of which is made of a material similar in acoustic properties to the material being processed, will improve the quality and efficiency of ultrasonic processing of materials by creating a smooth transition of ultrasonic vibrations from the working rod to the material being processed with identical acoustic properties, as well as providing specified low-amplitude ultrasonic vibrations commensurate with the parameters of the generated waves in the contour zone that explosion welded materials that will maximize the efficiency of destruction of oxide films microscopic irregularities and smoothing the surface layer of the processed wafer, thereby contributing to approximation of the interatomic distances and increase the area of physical contact of metal surfaces joined directly during the welding process, and thus increase the bond strength.

Расположение демпфирующих прокладок между тыльной частотно-понижающей накладкой и плоским торцом корпуса, а также между биметаллическим стержнем и полусферическим торцом корпуса позволит увеличить надежность и долговечность акустической системы за счет обеспечения герметичности корпуса и амортизации элементов ультразвуковой колебательной системы вследствие исключения возможности проникновения продуктов детонации внутрь корпуса и деформирования накладок с биметаллическим стержнем под воздействием взрывного нагружения.The location of the damping gaskets between the rear frequency-lowering pad and the flat end of the body, as well as between the bimetallic shaft and the hemispherical end of the body will increase the reliability and durability of the speaker system by ensuring the tightness of the body and the damping of the elements of the ultrasonic vibrating system due to the exclusion of the possibility of penetration of detonation products into the body and deformation of plates with a bimetallic rod under the influence of explosive loading.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом - фиг. 1.The proposed utility model is illustrated in the drawing. FIG. one.

Ультразвуковая колебательная система для ультразвуковой обработки материалов включает стальной корпус, состоящий из цилиндрической части 1, плоского 2 и полусферического 3 торцов, в который помещены пьезокерамические диски 4, тыльная частотно-понижающая накладка 5, рабочая накладка-концентратор 6, закрепленные в корпусе с помощью шпильки 7 и гайки 8. К торцу накладки-концентратора присоединяется сменный рабочий инструмент 9, имеющий форму биметаллического стержня, рабочая часть 10 которого выполнена из материала близкого по акустическим свойствам к обрабатываемому в процессе сварки взрывом материалу 11. Демпфирующие прокладки 12 и 13 помещают соответственно между тыльной частотно-понижающей накладкой и плоским торцом корпуса, а также между биметаллическим стержнем и полусферическим торцом. Подключение ультразвуковой колебательной системы к генератору осуществляется с помощью электрических проводов 14.An ultrasonic oscillating system for ultrasonic processing of materials includes a steel case consisting of a cylindrical part 1, a flat 2 and a hemispherical 3 ends, in which piezoceramic discs 4 are placed , a rear frequency-lowering pad 5, a working pad-hub 6, mounted in the housing with a pin 7 and nuts 8 . A removable working tool 9 having the shape of a bimetallic rod, the working part 10 of which is made of a material similar in acoustic properties to the material 11 processed during the explosion welding process, is attached to the end face of the hub-hub . Damping pads 12 and 13 are placed respectively between the rear frequency-lowering pad and the flat end of the housing, as well as between the bimetallic rod and the hemispherical end. The connection of the ultrasonic oscillatory system to the generator is carried out using electrical wires 14.

Ультразвуковая колебательная система работает следующим образом. Сборка ультразвуковой колебательной системы и пакета для сварки взрывом, состоящего из двух пластин и заряда взрывчатого вещества с электродетонатором, производится во взрывной камере. При этом соединение биметаллического стержня 10 с одной из свариваемых пластин 11 может осуществляться с помощью винта с гайкой, либо пайкой. Затем электрические провода 14 от ультразвуковой колебательной системы подсоединяют к ультразвуковому генератору, находящемуся на безопасном расстоянии за пределами взрывной камеры (в другом помещении). После включения ультразвукового генератора пьезокерамический преобразователь 4 через биметаллический стержень подает ультразвуковые колебания на одну из свариваемых пластин 11. Через некоторый промежуток времени (обычно 20-30 с) производят подрыв заряда взрывчатого вещества, т.е. осуществляют процесс сварки взрывом. Подача ультразвуковых колебаний к одной из свариваемых пластин с одновременным инициированием заряда позволяет повысить прочность соединения за счет эффективной ультразвуковой обработки материала, обеспечивающей активацию атомов, разрушение окисных пленок и сглаживание микронеровностей в поверхностном слое пластины, способствуя тем самым к сближению межатомного расстояния и увеличению площади физического контакта соединяемых поверхностей металлов непосредственно в процессе сварки взрывом.Ultrasonic oscillatory system operates as follows. The assembly of an ultrasonic oscillatory system and a package for explosion welding, consisting of two plates and an explosive charge with an electric detonator, is carried out in an explosive chamber. Moreover, the connection of the bimetallic rod 10 with one of the welded plates 11 can be carried out using a screw with a nut, or soldering. Then, the electric wires 14 from the ultrasonic oscillatory system are connected to an ultrasonic generator located at a safe distance outside the explosive chamber (in another room). After turning on the ultrasonic generator, the piezoceramic transducer 4 transmits ultrasonic vibrations through one of the welded plates 11 through a bimetallic rod 11. After a certain period of time (usually 20-30 s), the explosive charge is undermined, i.e. carry out the explosion welding process. The application of ultrasonic vibrations to one of the welded plates with simultaneous initiation of a charge makes it possible to increase the bond strength due to effective ultrasonic processing of the material, which ensures activation of atoms, destruction of oxide films and smoothing of roughnesses in the surface layer of the plate, thereby contributing to the approximation of the interatomic distance and increase the area of physical contact connected surfaces of metals directly in the process of explosion welding.

ПРИМЕР ИСПОЛНЕНИЯEXAMPLE OF EXECUTION

Для изготовления корпуса ультразвуковой колебательной системы применялась сталь марки Ст3 с толщиной стенки δ=3…4,5 мм и внутренним диаметром DB=50 мм. В качестве биметаллических стержней применялись стальные, медные и алюминиевые прутки. Накладки изготавливались также как и корпус из стали марки Ст3.To manufacture the body of the ultrasonic oscillatory system, steel of the St3 grade was used with a wall thickness of δ = 3 ... 4.5 mm and an inner diameter of D B = 50 mm. As bimetallic rods, steel, copper and aluminum rods were used. Pads were made as well as the body of steel grade St3.

Данные о влиянии материала рабочего инструмента, соотношения геометрических характеристик корпуса на надежность, долговечность ультразвуковой колебательной системы и эффективность ультразвуковой обработки материалов приведены в таблице.Data on the influence of the material of the working tool, the ratio of the geometric characteristics of the case on the reliability, durability of the ultrasonic vibrating system and the effectiveness of ultrasonic processing of materials are given in the table.

Полученные результаты исследований показали (см. таблицу), что при выполнении корпуса цилиндрическим из стали с соотношением толщины стенки к внутреннему диаметру корпуса не менее 0,08, у которого торец со стороны тыльной частотно-понижающей накладки имеет плоскую поверхность, а торец со стороны накладки-концентратора - The obtained research results showed (see the table) that when the case is made of cylindrical steel, the ratio of the wall thickness to the inner diameter of the case is at least 0.08, in which the end face on the back of the frequency-lowering lining has a flat surface and the end face on the lining -concentrator -

ТаблицаTable Влияние материала рабочего инструмента, соотношения геометрических характеристик корпуса на надежность, долговечность ультразвуковой колебательной системы и эффективность ультразвуковой обработки материаловThe influence of the material of the working tool, the ratio of the geometric characteristics of the case on the reliability, durability of the ultrasonic vibrating system and the effectiveness of ultrasonic processing of materials Материал рабочего инструментаTool Material Обрабатываемый ультразвуком материалSonicated material Свариваемые материалыMaterials to be welded Отношешение толщины стенки к внутренему диаметру корпусаThe ratio of the wall thickness to the inner diameter of the housing Форма поверхности торца корпусаThe surface shape of the end face of the housing Вес корпуса, кгBody weight kg Амплитуда ультразвуковых колебаний, мкмAmplitude of ultrasonic vibrations, microns Прочность соединения, МПаThe strength of the connection, MPa Наличие дефектов корпуса после взрывного нагруженияCasing defects after explosive loading Сталь + медьSteel + Copper МедьCopper Медь + алюминийCopper + aluminum 0,060.06 полусферическаяhemispherical 0,580.58 5-75-7 8787 деформацияdeformation Сталь + медьSteel + Copper МедьCopper Медь + алюминийCopper + aluminum 0,070,07 полусферическаяhemispherical 0,670.67 5-75-7 8888 частичная деформацияpartial deformation Сталь + медьSteel + Copper МедьCopper Медь + алюминийCopper + aluminum 0,080.08 полусферическаяhemispherical 0,770.77 5-75-7 9090 нетno Сталь + медьSteel + Copper МедьCopper Медь + алюминийCopper + aluminum 0,080.08 плоскаяflat 0,770.77 5-75-7 8888 большая деформацияlarge deformation Сталь + медьSteel + Copper МедьCopper Медь + алюминийCopper + aluminum 0,090.09 полусферическаяhemispherical 0,860.86 5-75-7 8888 нетno Сталь + медьSteel + Copper МедьCopper Медь + алюминийCopper + aluminum 0,080.08 полусферическаяhemispherical 0,770.77 5-75-7 8989 нетno Сталь + алюминийSteel + Aluminum АлюминийAluminum Сталь + алюминийSteel + Aluminum 0,080.08 полусферическаяhemispherical 0,770.77 5-75-7 9494 нетno СтальSteel МедьCopper Медь + алюминийCopper + aluminum 0,080.08 полусферическаяhemispherical 0,770.77 15-1815-18 6565 нетno СтальSteel АлюминийAluminum Сталь + алюминийSteel + Aluminum 0,080.08 полусферическаяhemispherical 0,770.77 15-1815-18 6161 нетno

полусферическую поверхность, причем накладка-концентратор соединена с рабочим сменным инструментом, имеющим форму биметаллического стержня, рабочая часть которого выполнена из материала близкого по акустическим свойствам к обрабатываемому материалу, повышается надежность ультразвуковой колебательной системы (отсутствует деформация корпуса) и эффективность ультразвуковой обработки материалов (повышается прочность соединения) за счет исключения возможности деформирования корпуса после воздействия взрывного нагружения, повышения качества и стабилизации заданных параметров ультразвуковой обработки свариваемых материалов.a hemispherical surface, and the hub-hub is connected to a working replaceable tool in the form of a bimetallic rod, the working part of which is made of a material similar in acoustic properties to the material being processed, the reliability of the ultrasonic oscillatory system (there is no deformation of the case) and the efficiency of ultrasonic processing of materials (strength increases connection) by eliminating the possibility of deformation of the body after exposure to explosive loading, increase quality and stabilization of the specified parameters of ultrasonic treatment of the welded materials.

Claims (1)

Ультразвуковая колебательная система для обработки материалов, содержащая неподвижный корпус, тыльную частотно-понижающую накладку, пьезоэлектрический преобразователь, рабочую накладку-концентратор и рабочий сменный инструмент, отличающаяся тем, что корпус выполнен цилиндрическим из стали с соотношением толщины стенки к внутреннему диаметру корпуса не менее 0,08, его торец со стороны тыльной частотно-понижающей накладки имеет плоскую поверхность, а торец со стороны накладки-концентратора - полусферическую поверхность, причем накладка-концентратор соединена с рабочим сменным инструментом, выполненным в виде биметаллического стержня с рабочей частью из материала, близкого по акустическим свойствам к обрабатываемому материалу, при этом между тыльной частотно-понижающей накладкой и плоским торцом корпуса и между биметаллическим стержнем и полусферическим торцом корпуса расположены демпфирующие прокладки.
Figure 00000001
An ultrasonic oscillatory system for processing materials, comprising a fixed body, a back frequency-lowering pad, a piezoelectric transducer, a working hub-concentrator and a working replaceable tool, characterized in that the body is cylindrical in steel with a ratio of wall thickness to internal diameter of the body of at least 0, 08, its end from the back of the frequency-lowering lining has a flat surface, and the end from the lining of the hub has a hemispherical surface, and the lining The a-hub is connected to a working interchangeable tool made in the form of a bimetallic rod with a working part made of a material similar in acoustic properties to the material being processed, while damping is located between the back frequency-lowering pad and the flat end of the case and between the bimetallic rod and the hemispherical end of the case gaskets.
Figure 00000001
RU2013157421/02U 2013-12-24 2013-12-24 ULTRASONIC VIBRATION SYSTEM FOR PROCESSING MATERIALS RU140332U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013157421/02U RU140332U1 (en) 2013-12-24 2013-12-24 ULTRASONIC VIBRATION SYSTEM FOR PROCESSING MATERIALS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013157421/02U RU140332U1 (en) 2013-12-24 2013-12-24 ULTRASONIC VIBRATION SYSTEM FOR PROCESSING MATERIALS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU140332U1 true RU140332U1 (en) 2014-05-10

Family

ID=50630032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013157421/02U RU140332U1 (en) 2013-12-24 2013-12-24 ULTRASONIC VIBRATION SYSTEM FOR PROCESSING MATERIALS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU140332U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU172873U1 (en) * 2016-12-28 2017-07-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) ULTRASONIC VIBRATION SYSTEM FOR EXPLOSIVE PROCESSING OF MATERIALS
RU2673595C1 (en) * 2017-12-25 2018-11-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method of explosion combined welding
RU200671U1 (en) * 2020-08-17 2020-11-05 Ооо "Аф-Тех" ULTRASONIC TOOL FOR ULTRASONIC HARDENING MACHINING OF METAL PARTS
RU2821846C1 (en) * 2024-04-11 2024-06-26 Общество с ограниченной ответственностью "СпецмашСоник" Ultrasonic piezoceramic transducer

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU172873U1 (en) * 2016-12-28 2017-07-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) ULTRASONIC VIBRATION SYSTEM FOR EXPLOSIVE PROCESSING OF MATERIALS
RU2673595C1 (en) * 2017-12-25 2018-11-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method of explosion combined welding
RU200671U1 (en) * 2020-08-17 2020-11-05 Ооо "Аф-Тех" ULTRASONIC TOOL FOR ULTRASONIC HARDENING MACHINING OF METAL PARTS
RU2821846C1 (en) * 2024-04-11 2024-06-26 Общество с ограниченной ответственностью "СпецмашСоник" Ultrasonic piezoceramic transducer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11542571B2 (en) Laser shock and supersonic vibration extrusion co-strengthening device and method
Tong et al. Influence of high frequency vibration on microstructure and mechanical properties of TIG welding joints of AZ31 magnesium alloy
CN104726687B (en) Welding deformation and the method and apparatus of residual stress is reduced or eliminated with weldering ultrasonic impact
RU140332U1 (en) ULTRASONIC VIBRATION SYSTEM FOR PROCESSING MATERIALS
JP6863613B2 (en) Ultrasonic vibration imparting tool and ultrasonic processing equipment
Kumar et al. Analysis of the dynamic performance of a complex ultrasonic horn for application in friction stir welding
JP2005002475A5 (en)
CN110760668B (en) Ultrasonic-assisted laser shot blasting method for obtaining superfine crystal surface layer
CN110724804A (en) Ultrasonic-assisted vibration shot blasting strengthening process method for tooth root and tooth surface
JP2009022977A (en) Ultrasonic welding apparatus, and manufacturing method of lithium ion secondary battery using the same
CN103135622A (en) Local residual stress ultrasonic testing and closed-loop control device
JP2011515222A5 (en)
袁鹤然 et al. Microstructure and porosity analysis in ultrasonic assisted TIG welding of 2014 aluminum alloy
CN105779756B (en) Angle of spot hole enhanced processing method
CN111941288A (en) Composite shot blasting device and method utilizing kinetic energy and ultrasonic vibration of shot
Amini et al. Bending vibrational tool for friction stir welding process
CN203343904U (en) Multi-pin impact head for ultrasonic impact gun
RU172873U1 (en) ULTRASONIC VIBRATION SYSTEM FOR EXPLOSIVE PROCESSING OF MATERIALS
RU2394919C1 (en) Procedure for ultrasonic treatment of welded metal structures
JP2013233590A (en) Welded joint superior in fatigue characteristic
RU2516179C1 (en) Combined explosive welding method
JP5977077B2 (en) Welding peening method
Larose et al. Limitation of distortion in friction stir welded (FSW) panels using needle peening
US3765589A (en) Welding apparatus
CN109332297A (en) Underwater ultrasound eliminates corrosion equipment and eliminates caustic solution

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20171225