SU663445A1 - Устройство дл ультразвуковой обработки - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к ультразвуковым колебательным системам и может найти применение в различных отрасл х народного хоз йства при использовании ультразвука в технологических процессах.

Известны ультразвуковые системы с преобразованием направлени  колебаний 1, При соответственном выборе размеров эти системы позвол ют получить большие амплитуды колебаний рабочего стержн  путем суммировани  колебательной энергии нескольких стержневых или одного кольцевого преобразователей при малых амплитудах колебаний последних.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  устройство дл  ультразвуковой обработки , содержащее два стержневых ультразвуковых преобразовател , закрепленных на двух возбуждаемых полуволновых стержн х, выполненных в виде единой конструкции с рабочим стержнем, причем оси возбуждаемых полувопновых стержней перпендикул рны оси рабочего стержн  2.

Однако это устройство эффективно работает на частоте, отличающейс 

от резонансной частоты преобразователей , т.а, наибольша  амплитуда колебаний рабочего стержн  получаетс  в частотном диапазоне, где эффективность работы мала по сравнению с резонансной областью частот.

Целью изобретени   вл етс  .повышение эффективности работы устройства путем увеличени  амплитуды воз0 буждаемых колебаний.

Это достигаетс  тем, что в рабочем стержне выполнено коаксиальное сквозное отверстие, диаметр которого не превьлиает одной трети его на5 ружного диаметра.

На чертеже, на котором изображено устройство дл  ультразвуковой обработки с эпюрами распределени  смещений и деформаций в элементах уст0 ройства, вызванными распространением в них упругих продольных волн при наличии сквозного коаксиального отверсти  и без него.

Ультразвуковые преобразователи 1,

Claims (2)

1. 5 например магнитострикционные, присоедин ютс  к полуволновому стержню
2. 2. Рабочий стержень 3 с коаксиальным сквозйым отверстием 4 соедин етс  со стержнем 2, Ла преобразователи 1 намотана обмотка 5 возбуждени . Крива  6 - эпюра смещений стержн  2 при распространении в нем упругой продольной волны при наличии сквозного коаксиального отверсти  4 в рабочем стержне 3, а также эпюра смещений стержн  2, если отверсти  4 в стержне 3 нет. Крива  7 - эпюра деформаций в стержне 2 при наличии отвёрстй  рабочем стержне 3, крива  8 - эпюра деформаций в стержне 2 без .отверсти  4, Кривые 9 и 10 эгаоры смещений стержн  3 при распространении в нем упругой продольной волны, кривые 11 и 12 - эпюры дефор1 ций в 3 соответственно при Наличйи сквозного коаксиального отверсти  4 и без него. Устройство работает следующим образом . При подаче синфазного.напр жени  возбуждени ; совпадающего по частоте с механической резонансной частотой ультразвуковых .преобразователей 1, и тока пол ризации на обмотку 5 в силу магннтострикционного эффекта происходит преобразование электричес кой энергии в механические колебани  преобразователей. Преобразователи 1, ЙрРГбс ёййНеННыё к пЪлуволновому стерж ню 2 , воз буждают в поелёднем упругую проДоггьную волну, котора  создает в центре стержн  максимальные деформации . Эти деформации в силу эффекта Пуассона возбуждают Упругую продольную волну в рабочем стержне 3, БлаГодар  сквознО коаксиальному отверстию 4 в рабочем стержне 3,прохо ЙШШг; пёр-1Г1ёндикул рнб оси распространени  упругой продольной вопны в стержне 2, уровень деформаций вслед ст й е концентрации напр жений в области ,, приникающей к отверстию, возрастает по сравнению с системойВёз отверсти  4 в стержйе 3, Повышение уровн  деформаций в элементе св ёи уменьшает св занность стержней 2 и 3 настолько, что становитс  возмсокным сделать длину стержней 2 и 3 полуволновой , равной половине длины упругой продольной волны в стержне на частоте, совпадающей с резонансной частотой преобразователей 1, что приводит к увеличению амплитуды колебаний рабочего стержн  3 в 2,5-3 разй, повышению Уровн  осевых нагрузок на стержень 3 без заметной расстройки системы и падени  амплитуды колебаний, осуществлению возможности непрерывных технологических процессов , св занных с ультразвуковой 6брэ13откой и одновременной транспортировкой Через рабочий стержень различных сред и изделий, Формула изобретени  Устройство дл  ультразвуковой обработки, содержащее ультразвуко .вые преобразователи, закрепленные на торцах полу вол новых, стержней выполненных в виде единой конструкции с рабочим стержнем, оси которых перпендикул рны оси рабочего стержн , отличающеес  т ем, чт о, с целью повьшени  эффективности работы устройства путем увеличени  амплитуды возбуждаемых колебаний, в рабочем стержне выполнено коаксиальное сквозн-оеотверстие, диаметр ко- . торого не превьцпает одной трети его наружнбго диаметра. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе f.Kcrt&uhiko 3to,i.i Won .FEij tlnvesfi cttion of ResonafoK with DireclioMat Couverfer. Rep. of the 6th ЗСЛ, 19бв ,Tokyo,v. VI, p .«9-92,: 2, Поволоцка  Г,Ф, Расчет двухctержневого ультразвуков:ого инструмента , работающего с малой активной н агру 3 кой, Аку стиче ский журн ап , М,,Наука, 1975, т. XXI, вып. 4.

   ж

   ч

   s