SU1163897A1 - Устройство дл высокоамплитудной ультразвуковой обработки изделий в жидкой среде - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫСОКОАМПЛИТУДНОЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ В ЖИДКОЙ СРЕДЕ, содержащее электроакустический преобразователь, ультразвуковой стержневой трансформатор скорости и резонансный по моде иэгибных колебаний излучатель, имеющий полость дл  пропускани  обрабатываемых изделий, отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности оно снабжено герметичным кожухом, заполненным воздухом, и установленным на трансформаторе скорости .и излучателе посредством упругих элементов. (Л с о 00 00 со sl

Description

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е .с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства за счет обработки широкополосных изделий, излучатель выполнен в виде двух параллельных пластин.

3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем,что упругие элементы вьшолненыиз демпфирующего материала.

1 .

Изобретение относитс  к ультразвуковой обработке и может быть использовано в различных технологических устройствах дл  передачи ультразвуковой энергии в жидкие среды или через жидкие среды, например дл  обработки длинномерных изделий , эмульгировани , диспергировани , гомогенизации и проведени  химических процессов.

Цепь- изобретени  - повышение производительности устройства и расширение его функциональных возможностей за счет обработки имрокополосных изделий.

На фиг. 1 схематично представлено устройство дл  обработки длинномерных изделий, общий вид на фиг. 2 - то же, дл  обработки широкополосных изделий, общий вид,.

Устройство дл  ультразвуковой обработки изделий в жидкой среде содержит электроакустический преобразователь 1, наход щийс  в герметичном корпусе, К выходному торцу преОбразовател  присоединен ультразвуковой стержневой трансформатор скорости , вьшолненньй в виде последовательно соединенных повьшающего 2 и понижающего 3 концентраторов. На фиг. 1 представлено устройство, где повышающий концентратор 2 ультрзвукового трансформатора скорости состоит из двух цилиндрических участков иирокого и узкого сечени , разделенньрс сужающимс  в направлени к выходному торцу коническим участком . ПонижающийКонцентратор 3 содержит два участка: расшир ющийс  конический и цилиндрический.

В понижающем концентраторе 3 нормально к продольной оси выполнено отверстие, в котором похолодной посадке закреплена трубка А круглого или эллиптического сечени , симметрично расположенна  относительно оси концентратора. Длина каждой консоли трубки 4 кратна нечетному числу четвертой длине волн изгибных колебаний с поправкой на поперечные размеры трубки. Трубка  вл етс  резонансным по моде изгибных колебаний излучателем.

К корпусу электроакустического

преобразовател  1 присоединен кожух 5, заполненньй воздухом, представл ющий собой цилиндрическую обечайку с двум  полупатрубками 6 и коническое днище 7 с двум  полупатруб5 ками 8. Полупад-рубки 6 и 8 фланцевыми соединени ми 9 св заны друг с другом и с фланцами 10, к которым прикреплены упругие элементы 11, изготовленные из демпфирующего материала , не пропускающего жидкость, например из резины. В зоне выходных торцов резонансного излучател  упругие элементы закреплены ст жками 12 на его поверхности.

Представл ный на фиг. 1 вариант вьшолнени  устройства ограничивает максимальную ширину обрабатываемого издели  поперечным размером трубки, не превьш ающим на частоте 20 кГц

0 60 мм.

Дл  обработки более широких изделий (до 300 мм) целесообразно использовать другой вариант вьшолнени  устройства, представленный на фиг. 2. Здесь резонансньй излучатель выполнен в виде двух пластин 13, жестко прикрепленных к торцу трансформатора скорости. Между внутренними, обращенными друг к другу поверхност ми пластин образуетс  полость, через которую пропускают обрабатываемое изделие. Так как изделие пропускают только с одной стороны устройства, то прин то не центральное, как на фиг. 1, а консольное закрепление

3 . резонансного излучател . Наружные поверхности пластин 13 за щищены от контакта с жидкостью кожухом 5. Особенностью вьтолнени  кожуха по данному варианту  вл етс  герметизаци  вдоль-боковой консольной поверхности каждой пластины, достигаема  склеиванием с упругим материалом

Равномерность ультразвуковой обработки по ширине издели  достигает с  использованием двух устройств, расположенных с разных сторон издели  таким образом, чтобы совпадали зоны пучностей пластин одного устройства и зоны узлов другого.

Работа устройства основана на преобразовании энергии продольных колебаний трансформатора скорости, возбуждаемого электроакустическим преобразователем , в энергию изгибных колебаний резонансного излучател  Колеблющиес  стенки резонансного излучател  передают колебани  рабочей жидкости, смачивающей при погружении устройства в ванну либо внутреннюю полость трубки, либо обращенные друг к другу поверхности пластин. Глубина погружени  устройства в жидкость определ етс  технологическими услови ми пропускани  длинномерных изделий и должна быть достаточной дл  полного заполнени  внутренней полости резонансного излучател . Через эту полость пропускают обрабатываемые издели , которые подверг гаютс  кавитационному воздействию со стороны жидкости.

8974

Однако при погружении устройстЗвав жидкость изл5чаетс  энерги  не . только в зоне обработки, но и через все контактирующие с жидкостью вибрирующие участки поверхности устройства . Применение кожуха, герметичного в погружени  в жидкость, заполненного воздухом и упругосв занным с наружными вибрирующими поверхност ми резонансного излучател , позвол ет сократить потери акустической мощности. Герметичность кожуха предотвращает контакт нерабочих поверхностей резонансного

излучател  с жидкостью, а упругость, св зи практически полностью демпфирует колебани  стенок кожуха.

При неизменной мощности электроакустического преобразовател  в

предлагаемом устройстве возможно

резко увеличить длину консолей резонансного излучател , что приводит к возрастанию времени пребывани  обрабатываемого материала в зоне ин тенсивного ультразвукового воздействи , создает возможность увеличить скорость пропускани  материала, тем самым увеличить производительность. В данном устройстве облегчаютс 

услови  пуска. Не требуетс  полный подъем устройства в воздушную среду и последующее крайне медленное погружение , так при использовании трубок длиной до 250 мм и диаметром

до 30 мм колебани  в системе возбуж ,даютс  и при полном погружении устройства ..

Pt/f.

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫСОКОАМПЛИТУДНОЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ В ЖИДКОЙ СРЕДЕ, содержащее электроакустический преобразователь, ультразвуковой стержневой трансформатор скорости и резонансный по моде изгибных колебаний излучатель, имеющий полость для пропускания обрабатываемых изделий, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности^оно снабжено герметичным кожухом, заполненным воздухом, и установленным на трансформаторе скорости и излучателе посредством упругих элементов.

(Л с

Од ФО 00

СО м

Фиг.1 тель выполнен в виде двух параллельных пластин.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что упругие элемен ты выполнены из демпфирующего материала

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обработки широкополосных изделий, излуча-