SU878375A1 - Устройство дл ультразвуковой очистки проката - Google Patents

Description

ров. каждый из которых образован шестью трансформаторами колебаний.

Рабочий блок устройства дл  очистки проката с использованием акустической энергии включает несколько ультразвуковых стержневых магнитострикционных нреобразователей /, снабженных обмоткой 2 возбуждени , соединенной с ультразвуковым генератором (не показан). Преобразователи У жестко присоединены к трансформаторам 3 колебаний, имеющим форму пр моугольного нараллелепипеда. На больших гран х трансформаторов колебаний выполнены сквозные отверсти  4, диаметр которых превышает их толш,ину и равен 1/(8,66-т-6,5). При этом рассто ние от кра  отверсти  до меньших граней трансформатора колебаний составл ет rf/(l,87-:н- 1,81), а до., его средних граней, одна из которых  вл етс  входной дл  ультразвуковых колебаний, й/(10-;-5,72), где d - диаметр отверсти . Трансформаторы 3 колебаний посредством перемычек 5 соединены в замкизтый контур и смонтированы с зазорами 6 один относительно другого.

Устройство работает следующим образом .

В рабочий блок устройства, расположенный в ванне (не показана), задают прокат . В зависимости от вида проката его .пропускают либо через отверсти  4, либо через зазор 6 между трансформаторами 5 колебаний . Затем ванну занолн ют моюш,им раствором. При этом его верхний уровень устанавливают на 5-10 см выше уровн  проката. После этого на преобразователи / с ультразвуковых генераторов подают переменное напр жение резонансной частоты. Пр  поступлении его на обмотку 2 возбуждени  преобразователи под действием магнитных сил начинают совершать колебани  вдоль своей продольной оси. Эти колебани  передаютс  трансформаторам 3 колебаний, а .от них - перемычкам 5. При этом перемычки совершают изгибные колебани , а в участке переменного сечени  каждого трансформатора колебаний, ограниченном его средней гранью, стенкой отверсти  4 и двум  условными плоскост ми, касательными к отверстию и перпендикул рными к упом . нутой грани, возбуждаетс  изгибна  ультразвукова  волна. Изгибные колебани  данного участка нередаютс  сло м металла, расположенным р дом с ним, т. е. возбуждают их. Вместе с этим данные слои металла возбуждаютс  непосредственно и от преобразовател . Эти колебани  складываютс , причем их результирующа  направлена параллельно излучающему торцу преобразовател , а зона максимальных значений амплитуд колебаний приходитс  на центр граней.

Охарактеризованный выше процесс возбуждени  трансформатора колебаний приводит также и к интенсивным радиальным колебани м стенки отверсти  4.

Под воздействием ультразвуковых колебаний .в моющем растворе, иаход ще.мс  между очищаемым прокатом и излучающими поверхност ми замкнутого контура трансформаторов колебаний, возникают переменные давлени . Они измен ютс  с частотой возбуждающего пол  и создают

высокие плотности энергии. При амплитудах звукового пол , превышающих некоторое пороговое дл  данного моющего раствора значение, возникает кавитаци , характеризующа с  ростом пузырьков. Каждый из лузырьков вырастает до некоторого максимального размера и захлопываетс , создава  ударные волны большой силы - имлульсы давлени , достигающие .нескольких тыс ч атмосфор. Такие высокие ударпые давлени  вызывают сильные кавитационные разрушени  на поверхности проката , проход п1.его через рабочий блок устройства . В результате этого частицы загр знений отрываютс  от поверхности

ироката и унос тс  из зоны очистки моюшим раствором, непрерывно циркулирующим в ванне. После полного прохождени  проката через рабочий блок устройства и через ванну выключают ультразвуковые

генераторы и привод перемещени  проката . Затем в рабочий блок устройства задают очередное изделие и процесс ультразвуковой очистки повтор етс .

Резонансна  частота предлагаемого устройства , рабочий блок которого (см. фиг. 2) составлен .из шести трехстержневых полуволновых магнитострикционных преобразователей с собственной частотой в 19,5 кГц

и трех замкнутых контуров, изготовленных из титана ВТ-1 (X 260 мм), равна 18 кГц. Каждый из замкнутых контуров имеет следующие размеры: длина 245 мм ширина 94 мм; толщина 30 мм; диаметр

отверсти  35 мм (i/7,43); рассто ни  от кра  отверсти  до средних и до меньщих граней трансформ.атора колебаинй, соответственно , равны 5 мм (dJ7) и 19 мм (d/l,84); толщина перемычек 5 мм (Я/52); рассто ние между трансформаторами колебаний 4 мм. При данных размерах и конфигурации замкнутого контура рабочий блок может быть использован при очистке труб и прутков диаметром до 32 мм (в щесть ниток ), ленты толщиной до 3 мм и шириной до 80 мм (в четыре нитки) или щириной до 220 мм (в одну нитку). Амплитуда ко ебапий излучающих поверхностей замкнутого контура при вышеуказанных размерах

составл ет 13-16 микрон, что позвол ет производить очистку проката с высокой скоростью его перемещени .

Количество замкнутых контуров в рабочем блоке определ етс  степенью загр зкениостп очищаемого проката, а их геометрические размеры и форма - конфигурацией проката.

Сопоставительный анализ известного и предлагаемого рабочих блоков устройств дл  ультразвуковой очистки проката показывает , что предлагаемый обладает р дом существенных преимуществ перед известным . Он более производителен и технологичен , т. к. позвол ет очищать не только ленту и трубы (прутки), но и прокат самого различного профил , повтор   трансформаторами колебаний его конфигурацию . При этом очистку проката можно осуществл ть в несколько ниток.

Claims (6)

1. Устройство дл  ультразвуковой очистки проката, включающее рабочий блок, состо щий из ультразвукового стержневого преобразовател  и жестко соединенного с ним своей входной гранью трансформатора колебаний, выполненного в виде многорраиника с, -по меньщей .мере, одним сквозным отверстием, ось которого пересекает больщие из граней, отличающеес  тем, что, с целью расщирени  технологических возможностей и повыщени  производительности , оно имеет дополнительные рабочие блоки, при этом трансформаторы колебаний посредством перемычек объединены в замкнутый контур и смонтированы с зазорами один относительно другого.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес   тем, что трансформатор колебаний выполнен в виде пр моугольного параллелепипеда .

3.Устройство по п. 1, отличающеес   тем, что больщие грани трансформаторов колебаний размещены преимущественно в одной плоскости.

4.Устройство по п. 1, отличающеес   тем, что трансформаторы колебаний объединены в замкнутый контур преимущественно по входным гран м трансформаторов колебаний.

5.Устройство по п. .1, отличающеес   тем, что перемычки выполнены с толщиной равной ъ/(25н-90), где X - длина продольной волны в материале трансформатора колебаний.

6.Устройство по п. 1, отличающеес   тем, что оно имеет дополнительные замкнутые контуры трансформаторов колебаний , а ультразвуковые преобразователи выполнены многостержневыми и соединены с замкнутыми контурами, количество которых соответствует числу стержней преобразовател .

Источник информации, прин тый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2602248, кл. В 06 В 1/04, 1978.