SU460897A1

SU460897A1 - Способ возбуждени изгибных колебаний в инструменте

Info

Publication number: SU460897A1
Application number: SU1920627A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Григорьев; Николай Петрович Горячко
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6495
Priority date: 1973-05-15
Filing date: 1973-05-15
Publication date: 1975-02-25

Description

1

Изобретение относитс к получению и передаче механических колебаний, в частности к области получени ультразвуковых колебаний при пайке.

Известен способ получени изгибных колебаний в инструменте преимущественно при пайке, основанный на введении в инструмент ультр.азвуковых колебаний в пучность распространени нагибной волны.

Дл увеличени амплитуды колебаний торца инструмента одновременно с передачей ультразвуковых изгибных колебаний в зону излучени инструмент подвергают изгибу в узлах распространени в нем изгибной волны на частоте, равной и противоположной по фазе частоте, вводимой дл возбуждени изгибных колебаний.

На чертеже представлена ультразвукова головка.

Инструмент 1 зажимаетс в пучности изгибных колебаний на рабочем торце волновода 2 винтом 3 и крепитс к рабочему торцу волновода 4 с помощью гайки 5 в узлах распространени изгибной волны.

Длины волноводов избираютс такими, чтобы их собственные резонансные частоты были равными.

Дл предотвращени вли ни изгиба инструмента 1 на акустический контакт между инструментом и волноводами ширина поверхностей контакта вдоль оси инструмента и волноводов должна быть не более 0,05 длины изгибной волны в инструменте.

Волноводы 2 и 4 должны возбуждатьс в противофазе на одинаковые резонансные частоты от двух преобразователей с равными или противоположными эффектами магнитострикции .

В зависимости от эффекта магнитострикции

и одно-илн двустороннего расположени преобразователей по отклонению к инструменту они возбуждаютс в противофазе или в одной фазе на равных резонансных частотах. В любом из этих конструктивных решений инструмент должен подвергатьс дополнительному

воздействию изгиба от колебаний волновода 4,

которые равны по частоте и противоположны

по фазе колебани м волновода 2.

Таким образом, в один из полупериодов распространени изгибных колебаний в инструменте происходит на торце сложение амплитуд колебаний от изгиба под действием возмущающей силы от волновода 4 и собственных изгибных колебаний в инструменте. По схеме,

приведенной на чертеже, можно, например, возбуждать волноводы 2 и 4 от двух преобразователей с одинаковыми или противоположными эффектами магнитострикции (никель и пермендюр). Наиболее простым конструктивным решением вл етс возбуждение преобразователей с противоположными эффектами магнитострикции от одного ультразвукового генератора.

Значительное увеличение амплитуды колебаний на рабочем торце сварочного инструмента происходит за счет сложени противоположно направленных смещений на торцах волноводов 2 и 4 и образовани стрелы прогиба вдоль оси инструмента.

Если преобразователь 6 изготовлен из никел , а преобразователь 7-из пермендюра и оба возбуждаютс от одного генератора, то в первый полупериод максимальна амплитуда Лизг колебаний на торце инструмента составит:

изг --- - изг Г -- изг Г (2 прод Г прод)

где Лизг - амплитуда изгибной волны на торце сварочного инструмента;

Л2ПРОД и Л4ПРОД - амплитуда смещений в пучности продольных колебаний соответственно на торце волноводов 2 и 4;

/С - коэффициент усилени амплитуды колебаний на торце инструмента от изгиба, равный отношению длины вылета к рассто нию между узлом и пучностью в точках креплени .

Во второй полупериод амплитуда колебаний торца инструмента будет определ тьс лищь амплитудой изгибных колебаний в инструменте , т. е. ЛизгДополнительное механическое воздействие в узлах распространени изгибной волны в инструменте возникает от амплитуды смещени в пучност х продольной -(или поперечной) волны в волноводе 4 и превыщает Лизг почти в три раза. Следовательно, амплитуда колебаний на торце инструмента увеличиваетс как минимум до величины 12 Лизг (при полуБолновом вылете инструмента) в случае продольной волны в волноводах и до 4 Лизг при поперечной волне. Поэтому подаваема на преобразователи мощность значительно уменьшаетс и ограничиваетс усталостной величиной прочности материала инструмента.

Предмет изобретени

Способ возбуждени изгибных колебаний в инструменте преимущественно при пайке, основанный на введении в инструмент ультразвуковых колебаний в пучность распространени изгибной волны, отличающийс тем, что, с целью увеличени амплитуды колебаний торца инструмента одновременно с передачей ультразвуковых изгибных колебаний в зону излучени , инструмент подвергают изгибу в узлах распространени в нем изгибной волны на частоте, равной и противоположной по фазе частоте, вводимой дл возбуждени изгибных колебаний.