SU1747186A1 - Device for ultrasonic treatment - Google Patents
Device for ultrasonic treatment Download PDFInfo
- Publication number
- SU1747186A1 SU1747186A1 SU904827758A SU4827758A SU1747186A1 SU 1747186 A1 SU1747186 A1 SU 1747186A1 SU 904827758 A SU904827758 A SU 904827758A SU 4827758 A SU4827758 A SU 4827758A SU 1747186 A1 SU1747186 A1 SU 1747186A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cylinder
- chamber
- projections
- wall
- waveguide
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к ультразвуковой обработке. Целью изобретени вл етс интенсификаци процесса обработки. тут техНаОЙ уко еттки . / Устройство содержит рабочую камеру, выполненную в виде цилиндра 1. соединенную с волноводом 3 посредством двух выступов 4. образующих с касательной к цилиндру 1 в точке соединени угол 15-60. Рассто ние между выступами 4 определ етс длиной дуги по среднему диаметру цилиндра 1 по формуле Н пd/с1 зП/Е/р (1 -дJa. где Н - длина дуги между выступами 4; d - толщина стенок цилиндра 1: с - скорость продольной ультразвуковой волны в материале стенки цилиндра 1; Е - модуль упругости; д - коэффициент Пуансона, а высота выступов 4 равна 1/4 длины дуги цилиндра, между выступами при равенстве изгибной жесткости стенки цилиндра 1 и выступов 4. 2 ил. Ё XI VI 00 Os S-.This invention relates to an ultrasonic treatment. The aim of the invention is to intensify the process. here is a technical note. The device contains a working chamber made in the form of a cylinder 1. Connected to the waveguide 3 by means of two projections 4. forming an angle of 15-60 with the tangent to the cylinder 1 at the junction point. The distance between the protrusions 4 is determined by the arc length according to the average diameter of the cylinder 1 according to the formula H пd / с1 ЗП / Е / р (1-дJa. Where Н is the length of the arc between the projections 4; d is the wall thickness of the cylinder 1: с is the speed of the longitudinal ultrasonic wave in the material of the wall of the cylinder 1; E is the elastic modulus; d is the Punch coefficient, and the height of the projections 4 is 1/4 the length of the arc of the cylinder between the projections with equal flexural rigidity of the wall of cylinder 1 and the projections 4. 2 Il. XI VI 00 Os S-.
Description
Фиг 1Fig 1
Изобретение относитс к ультразвуковой технике, а именно к очистке деталей, диспергированию материалов, сн тию заусениц , может быть использовано в химической , машиностроительной и других отрасл х промышленности.The invention relates to an ultrasonic technique, namely to the cleaning of parts, the dispersion of materials, the removal of agnails, can be used in the chemical, engineering and other industries.
Известны ультразвуковые устройства, работающие с использованием колебаний радиально-изгибного типа. Они состо т из рабочей камеры, выполненной в виде полого цилиндра (трубы) и ультразвуковых маг- нитострикционных вибраторов,Known ultrasonic devices operating using oscillations radial-flexural type. They consist of a working chamber made in the form of a hollow cylinder (tube) and ultrasonic magnetostrictive vibrators,
расположенных по периметру рабочей камеры , перпендикул рно к ее поверхности. Цилиндр рабочей камеры выполн етс акустически настроенным на частоту вибраторов и при их работе возбуждаетс , создава радиально-изгибные колебани той же частоты . Указанные устройства более перспек- тивны, чем известные кольцевые преобразователи (типа ЦМС-18; ЦМС-8). работающие с использованием радиальных колебаний, так как если в последних увеличение размеров (диаметра) рабочей камеры однозначно св зано с уменьшением частоты колебаний, то в устройстве с радиально- изгйбными колебани ми диаметр рабочей камеры может выполн тьс самых различных размеров (на одной и той же частоте колебаний), в том числе и с неограниченно большими диаметрами. Однако устройства с радиально-изгибными колебани ми имеют недостатки, мешающие их широкому применению, а именно: сложность технологии изготовлени , так как вибраторы можно соединить с рабочей камерой только ручной пайкой; неремонтопригодность: при охлаждении вибраторов водой также омываетс и наружна стенка рабочей камеры, что приводит к нерациональному отбору ультразвуковой энергии, подводимой к рабочей камере.located along the perimeter of the working chamber, perpendicular to its surface. The cylinder of the working chamber is acoustically tuned to the frequency of the vibrators and, during their operation, is excited, creating radial-bending oscillations of the same frequency. These devices are more promising than the well-known ring converters (type CMC-18; CMC-8). working with radial oscillations, since if in the latter an increase in the size (diameter) of the working chamber is unambiguously associated with a decrease in the frequency of oscillations, then in a device with radial ebb oscillations the diameter of the working chamber can be made of various sizes (on the same oscillation frequency), including those with unlimited large diameters. However, devices with radial-bending vibrations have drawbacks that prevent their widespread use, namely: the complexity of manufacturing technology, since the vibrators can be connected to the working chamber only by hand soldering; non-repairable: when the vibrators are cooled, the outer wall of the working chamber is also washed with water, which leads to an irrational selection of ultrasonic energy supplied to the working chamber.
Известно также ультразвуковое устройство дл обработки жидких продуктов, рабоча камера которого возбуждаетс акустическим волноводом, соединенным с ней выходным торцом, а входным торцом с источником колебаний - ультразвуковым магнитострикционным преобразователем. Данна конструкци технологична в изготовлении .It is also known an ultrasonic device for treating liquid products, the working chamber of which is excited by an acoustic waveguide connected to it by an output end, and an input end to a source of oscillations by an ultrasonic magnetostrictive transducer. This structure is easy to manufacture.
Недостатком ее вл етс то, что в ней ограничен подвод ультразвуковой энергии от преобразовател к рабочей камере, так как передача осуществл етс через одно соединение . Это вл етс фактором, снижающим интенсивность ультразвукового пол в рабочем объеме камеры. Вследствие ограниченного подвода ультразвуковой энергии устройство чувствительно к изменению нагрузки , что приводит к нестабильности частоты колебаний, по влению частоты другой моды колебаний в стенках камеры.The disadvantage of it is that it limits the supply of ultrasonic energy from the transducer to the working chamber, since the transfer is carried out through one connection. This is a factor that reduces the intensity of the ultrasound field in the working volume of the chamber. Due to the limited supply of ultrasonic energy, the device is sensitive to changes in load, which leads to instability of the oscillation frequency, the appearance of the frequency of another oscillation mode in the chamber walls.
Цель изобретени - интенсификаци The purpose of the invention is to intensify
процесса обработки путем увеличени интенсивности ультразвукового пол в рабочем объеме камеры, повышение стабильности частоты колебаний в процессе работы при сохранении простой технологииprocessing by increasing the intensity of the ultrasound field in the working volume of the chamber, increasing the stability of the oscillation frequency during operation while maintaining simple technology
изготовлени .manufacturing.
Указанна цель достигаетс тем, что, устройство содержит рабочую камеру, выпол- ненную в виде полого цилиндра, и акустический волновод, установленный наThis goal is achieved by the fact that the device contains a working chamber made in the form of a hollow cylinder, and an acoustic waveguide mounted on
рабочей камере перпендикул рно к ее поверхности , который, согласно изобретени , выполнен с двум выступами, расположенными на его выходном торце симметрично оси волновода и соединенными с камеройthe working chamber is perpendicular to its surface, which, according to the invention, is made with two protrusions located at its output end symmetrically with the axis of the waveguide and connected to the chamber
по ее образующим под углом 15-60° к поверхности стенки камеры, а рассто ние между ос ми выступов Н. измеренное по средней линии цилиндра рабочей камеры, определ етс по формулеforming at an angle of 15-60 ° to the surface of the chamber wall, and the distance between the axes of the projections N. measured along the centerline of the cylinder of the working chamber is determined by the formula
Н H
JL- уЕJL-UE
(16(sixteen
где d - толщина стенки цилиндра;where d is the wall thickness of the cylinder;
Е - модуль упругости; д - коэффициент Пуассона;E is the modulus of elasticity; d - Poisson's ratio;
с- скорость звуковой волны; р- плотность материала цилиндра, а высота выступов у волновода определ етс как Н при равенстве изгибных жесткостей стенки камеры и выступов.c- speed of the sound wave; p is the density of the material of the cylinder, and the height of the protrusions at the waveguide is defined as H with equal flexural rigidity of the chamber wall and protrusions.
При соединении выступов под углом к поверхности стенок создаютс лучшие услови возбуждени в камере изгибных колебаний , а крепление волновода к камере в двух местах позвол ет как увеличить величину передаваемой ультразвуковой энергии, так получить стабильные колебани , поддерживаемые в устройстве в процессе работы. Последнее достигаетс точностью размера Н, откладываемого между выступами по среднему диаметру цилиндра. When connecting the protrusions at an angle to the surface of the walls, the best conditions for the excitation of flexural vibrations in the chamber are created, and the attachment of the waveguide to the chamber in two places allows both increasing the amount of transmitted ultrasonic energy and stable oscillations that are maintained in the device during operation. The latter is achieved by the accuracy of the size H, which is deposited between the projections on the average diameter of the cylinder.
Прин в, что стенка цилиндра вл етс бесконечной пластиной (так как отсутствуетHaving assumed that the wall of the cylinder is an infinite plate (since there is no
краевой эффект) толщиной d, используем дл расчета формулуedge effect) of thickness d; use the formula for calculating
ЯбI would
/lu i / lu i
-HVTFго-HVTFgo
5(1-)25 (1-) 2
Дела преобразовани в формуле (1). получим выражение дл определени величины Н лбCases of transformation in the formula (1). get the expression to determine the value of H lb
Н H
ШSh
Необходимо отметить, что выступы волновода , соедин сь с изгибно колеблющейс стенкой рабочей камеры, также совершают изгибные колебани , и дл того, чтобы их реакци на колебани стенок была равна нулю, изгибные жесткости стенки и выступов должны быть равными, а высота выступов должна быть равна длины изгибной волны, т.е. Н.It should be noted that the protrusions of the waveguide, connected to the flexural-oscillating wall of the working chamber, also perform bending vibrations, and in order for their response to wall oscillations to be zero, the flexural rigidity of the walls and protrusions must be equal, Flexural wavelength, i.e. N.
На фиг. 1 изображено устройство без верхней и нижней крышки, вид сверху; на фиг. 2 - то же, в собранном виде, вид сбоку.FIG. 1 shows a device without top and bottom covers, top view; in fig. 2 - the same, assembled, side view.
Устройство состоит из полой цилиндрической камеры 1, внутренн полость 2 которой образует .зону обработки с определенным рабочим объемом, и акустического волновода 3, прикрепленного к стенкам камеры через выступы 4, выполненные на его выходном торце, симметрично оси волновода 3. Входной торец волновода 3 соединен с. трансформатором 5 упругих колебаний магнитострикционного преобразовател 6.The device consists of a hollow cylindrical chamber 1, the internal cavity 2 of which forms a processing zone with a certain working volume, and an acoustic waveguide 3 attached to the chamber walls through protrusions 4, made at its output end, symmetrically with the axis of the waveguide 3. The input end of the waveguide 3 is connected with. transformer 5 elastic oscillations of a magnetostrictive converter 6.
Рабочий объем камеры 1 ограничиваетс верхней крышкой 7, в которой имеетс отверстие дл загрузки обрабатываемых деталей , и нижней крышкой 8, закрепленных на камере с помощью ст гивающих их соединительных стержней 9 с резьбой.The working volume of the chamber 1 is limited by the upper lid 7, in which there is an opening for loading the workpieces, and the lower lid 8 fixed to the chamber by tightening the connecting rods 9 with thread.
Отверстие в верхней крышке 7 герме- тично закрываетс крышкой 10. Дл подачи в камеру сжатого воздуха на нижней крышке расположен штуцер 11. Сброс избыточного давлени газа после обработки производитс через клапан 12.The opening in the upper lid 7 is hermetically sealed with the lid 10. A fitting 11 is located on the lower lid for supplying compressed air to the chamber. The overpressure of the gas after treatment is relieved through valve 12.
Мгновенное значение амплитуды колебаний стенок цилиндра камерыпоказано на фиг. 1 пунктирной линией.The instantaneous amplitude of oscillations of the chamber cylinder walls is shown in FIG. 1 dotted line.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904827758A SU1747186A1 (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Device for ultrasonic treatment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904827758A SU1747186A1 (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Device for ultrasonic treatment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1747186A1 true SU1747186A1 (en) | 1992-07-15 |
Family
ID=21515576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904827758A SU1747186A1 (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Device for ultrasonic treatment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1747186A1 (en) |
-
1990
- 1990-05-21 SU SU904827758A patent/SU1747186A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Физические основы ультразвуковой технологии, Под ред. Л. Д. Розенберга. М.: Наука, 1970, с. 230: Авторское свидетельство СССР М; 716624. кл. В 06 В 1/00, 1977. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH01293176A (en) | Washing apparatus | |
DE60310923D1 (en) | PREPARATION OF CRYSTAL MATERIALS USING HIGH PERFORMANCE ULTRASOUND | |
US4753257A (en) | Arrangement for cleaning of components by a close ultrasonic field, particularly for cleaning of cylindrical filter inserts | |
SU1747186A1 (en) | Device for ultrasonic treatment | |
ATE90470T1 (en) | ULTRASONIC TREATMENT DEVICE USING A FOCUSING AND OSCILLATING PIEZOELECTRIC CERAMIC DEVICE. | |
SU608564A1 (en) | Ultrasonic arrangement for strengthening of articles | |
SU499901A1 (en) | Ultrasonic treatment device | |
SU647015A1 (en) | Broadband ultrasonic transducer | |
SU148509A1 (en) | Device for ultrasonic welding of parts from thermoplastic polymeric materials | |
SU121606A1 (en) | Ultrasonic vibrator, for example, for abrasive treatment | |
SU688243A2 (en) | Hydrodynamic irradiator | |
SU777851A1 (en) | Hydroacoustic transducer | |
RU2184625C2 (en) | Apparatus for ultrasonic cleaning | |
SU688997A1 (en) | Acoustic thermometer oscillation resonator | |
RU6352U1 (en) | ELECTROMECHANICAL CONVERTER | |
SU1276382A1 (en) | Apparatus for ultrasound machining of parts | |
RU1780757C (en) | Device for ultrasonic treatment of liquid | |
SU633616A1 (en) | Piezoceramic ultrasonic transducer | |
RU94015304A (en) | DEVICE FOR POWER SUPPLY OF PIEZOCERAMIC CONVERTER | |
SU488623A1 (en) | Flexural Transducer | |
RU36776U1 (en) | ULTRASONIC INSTALLATION | |
SU876200A1 (en) | Ultrasonic oscillatory system | |
SU502663A1 (en) | Electro-acoustic transformer with piezo emitter | |
SU650663A1 (en) | Radiator of sound | |
SU564126A1 (en) | Device for ultrasonic welding |