SU633617A1

SU633617A1 - Ultrasonic radiator

Info

Publication number: SU633617A1
Application number: SU762423726A
Authority: SU
Inventors: Виктор Афанасьевич Шмаков; Владимир Иванович Шапошников
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4086
Priority date: 1976-12-01
Filing date: 1976-12-01
Publication date: 1978-11-25

Description

Изобретение откосиге к области маши ностроени и может быть использовано в промышленности дл интенсификации техно логических процессов очистки, пропитки, диспергировани , коагул ции, а также дл повышени качества изделий. Известны излучатели улг.гразвуковых колебаний в жидкие среды дл интенсификации в них различных технологических процессов, представл ющие собой излучаю щую мембрану, жестко соединенную с преобразовател ми ультразвуковых колебаний 1едостатком таких излучателей вл етс отсутствие возможности озвучивани больших объемов жидкости. - Известны также излучатели ультразвуковых колебаний с развитыми излучающими поверхност ми, на которых крепитс р д преобразователей 2l . Излучатели днафрагменного типа с бол щими излучающими поверхност ми имеют следующие недостатки: увеличение размеров излучающих пУгастин приводит к уменьшению собственной частоты излучающей системы, иэ-за чего излучатели могут работать не в резонансе с генератором ультразвуковых колебаний. Вследсгвие сложного характера колебаний излучающей поверхности и наличи изгибных колебаний наблюдаютс пониженна эффективность излучени и повышенные потери энергии, а в местах соединени диафрапмы с преобразователем возникают значительные отрывные усили . Из-за значительного поглощени энергии д жидкости в направлении распространени ультразвуковых колебаний отсутствует возможность озвучивани больших толщин жидкости. Известны также излучатели ультразвуковых колебаний, выполненные в виде установленных соосно и акустически св занных с преобразователем стержневых волноводов с длиной, кратной Я/2, на одном торце каждого из которых закреплена иэтгучающа мембрана Гз1 . Основными недостатками этих излучателей вл ютс потери ультразвуковой энергии на контактных переходах между звень ми волновода; неравномерное рас-The invention is adapted to the field of machine building and can be used in industry to intensify technological processes of cleaning, impregnating, dispersing, coagulating, as well as improving the quality of products. The emitters of ultrasonic oscillations into liquid media for the intensification of various technological processes in them are known, representing a radiating membrane rigidly connected to transducers of ultrasonic oscillations. The downside of such emitters is the inability to sound large volumes of liquid. - Also known are emitters of ultrasonic vibrations with developed emitting surfaces on which a series of 2l transducers are attached. Diffractor-type emitters with large radiating surfaces have the following disadvantages: an increase in the size of radiating plugin causes a decrease in the natural frequency of the radiating system, and, therefore, the radiators may not work in resonance with the generator of ultrasonic vibrations. Due to the complex nature of the oscillations of the radiating surface and the presence of bending vibrations, reduced emission efficiency and increased energy losses are observed, and significant separation forces occur at the junction points of the diaphragm with the transducer. Due to the significant energy absorption d of the liquid in the direction of propagation of ultrasonic vibrations, there is no possibility of voicing large thicknesses of the liquid. Emitters of ultrasonic vibrations are also known. They are made in the form of rod-shaped waveguides with a length that is a multiple of H / 2 installed coaxially and acoustically connected to the transducer, and an oscillating membrane Гз1 is fixed at one end of them. The main disadvantages of these emitters are the loss of ultrasonic energy at the contact transitions between the waveguide links; uneven distribution

пределение ультразвуковой энергии по высоте; нестабильность работы каждой излучающей мембраны иэ-за их взаимного вли ни .distribution of ultrasonic energy in height; the instability of the operation of each radiating membrane due to their mutual influence.

Целью изобретени вл етс повышение КПД излучател и его эксплуатационных качеств.The aim of the invention is to increase the efficiency of the radiator and its performance.

Это достигаетс тем, что волноводы выполнены полыми и установлены коак - сиально, своими свободными торцами жес1 ко св заны с преобразователем и акустически изолированы один от другого.This is achieved by the fact that the waveguides are made hollow and mounted coaxially, their free ends are rigidly connected to the transducer and acoustically isolated from one another.

На чертеже изображен излучатель, разрез .The drawing shows the emitter section.

Он включает излучающие мембраны 1, закрепленные в области максимального смещени упругой волны на рассто нии полуволны друг от друга на концах коак- сиально расположенных стержневых волноводов 2, акустически изолированных один от другого, например, резиной 3. Волноводы жестко св заны с преобразователем 4. При возбуждении упругих уль1 развуковых колебаний а преобразователе 4 последние по волноводам 2 передают с излучающим мембранам 1 и обрабатываемой среде. Интенсивность и объем озвучивани по высоте завис т от величины подводимой к волноводам колебательной энергии, количества мебран и поверхност их излучени .It includes radiating membranes 1 fixed in the region of maximum displacement of the elastic wave at a distance of half a wave from each other at the ends of coaxially arranged rod waveguides 2 acoustically isolated from one another, for example, by rubber 3. The waveguides are rigidly connected to a converter 4. When excitation of elastic ultrasonic vibrational oscillations in the transducer 4, the latter transmits via waveguides 2 with the radiating membranes 1 and the medium to be treated. The intensity and volume of the dubbing in height depends on the magnitude of the vibrational energy delivered to the waveguides, the number of mebranes and their surface radiation.

Предлагаема конструкци излучател позвол ет обеспечить лучшее согласование его с источником ультразвуковой -энергии, поскольку раздельные волноводные звень с мембранами имеют более высокую собственную частоту. Поэтому устройство имеет более высокий КПП.The proposed emitter design allows for better coordination with the ultrasonic-energy source, since the separate waveguide links with the membranes have a higher natural frequency. Therefore, the device has a higher gearbox.

Кроме того, значительно увеличиваю с озвучиваемый объем жидкости при одной и той же подводимой энергии ультразвуковых колебаний и величина подводимой энергии ультразвуковых колебаний. Исключаютс потери ультразвуковой энергии на контактных переходах между звень ми волновода, поскольку ультразвуковые колебани от преоб)азовател беспреп тственно передаютс мембране . Можно регулировать подвод ультразвуковой энергии к мембранам в заданном количестве и равномерное распределение ее по высоте .In addition, I significantly increase the volume of fluid with the same energy of the ultrasonic oscillations and the amount of the energy of the ultrasonic oscillations. Ultrasonic energy losses at the contact junctions between the waveguide links are excluded, since the ultrasonic vibrations from the transducer are transferred unhindered by the membrane. It is possible to regulate the supply of ultrasonic energy to the membranes in a given quantity and its uniform distribution over height.

Предложенное устройство обеспечивает Еюзможность озвучивани зон (участков обработки) значительно удаленных от источника ультразвуковых колебаний без существенных потерь энергии. Исключаетс взаимное вли ние колеблющихс мембран, что способствует стабильности работы каждой мембраны в отдельности.The proposed device provides an euzmozhnost of sounding zones (treatment areas) that are far from the source of ultrasonic vibrations without significant energy loss. The mutual influence of oscillating membranes is eliminated, which contributes to the stability of the operation of each membrane separately.

Отпадает необходимость в устройствах обеспечивающих прижим и акустический контакт поверхностей волноводных звеньев Излучатель целесообразно использовать в процессах очистки и пропитки изделий, дипергировани и коагул ции.There is no need for devices providing pressure and acoustic contact of the surfaces of the waveguide links. It is advisable to use the emitter in the processes of cleaning and impregnating products, dipergia and coagulation.

Claims

1. USSR author's certificate number 188677, cl. B 06 B 1 / O8, 1966.

2. USSR author's certificate number 172144, cl. In About In 1/08, 1965.

3.ABTOfCKoe certificate of the USSR No. 433930, cl. B OB B 3/12, 1972.