UA18486U - Ultrasonic concentrator - Google Patents

Ultrasonic concentrator Download PDF

Info

Publication number
UA18486U
UA18486U UAU200604709U UAU200604709U UA18486U UA 18486 U UA18486 U UA 18486U UA U200604709 U UAU200604709 U UA U200604709U UA U200604709 U UAU200604709 U UA U200604709U UA 18486 U UA18486 U UA 18486U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
section
concentrator
ultrasonic
cross
diameter
Prior art date
Application number
UAU200604709U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Kyrylo Oleksandrovych Trapezon
Valentyn Heorhiovych Abakumov
Original Assignee
Kyiv Polytechnical Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyiv Polytechnical Institute filed Critical Kyiv Polytechnical Institute
Priority to UAU200604709U priority Critical patent/UA18486U/en
Publication of UA18486U publication Critical patent/UA18486U/en

Links

Landscapes

  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

An ultrasonic concentrator is made in the form of a solid of revolution of variable section. Its profile has a form determined by the relationship: where Dx - cross-section diameter at point x; D0 - diameter of minimum cross section; x - coordinate.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до ультразвукової техніки і може бути використана при проведенні 2 технологічних процесів ультразвукового зварювання матеріалів.The useful model refers to ultrasonic technology and can be used when conducting 2 technological processes of ultrasonic welding of materials.

Відомі та описані пристрої подібного призначення |1), де ультразвуковий концентратор виконано у вигляді стрижня змінного перерізу конусної форми. Проте недоліком такого концентратора є низька інтенсивність ультразвукової енергії в заданому перерізі і як наслідок цьому, спостерігається недостатня щільність звукової енергії в місці контакту концентратора з матеріалом при проведенні процесів ультразвукової обробки.There are known and described devices of a similar purpose |1), where the ultrasonic concentrator is made in the form of a rod of variable conical cross-section. However, the disadvantage of such a concentrator is the low intensity of ultrasonic energy in a given section, and as a result, insufficient sound energy density is observed at the point of contact of the concentrator with the material during ultrasonic processing.

В якості прототипу прийнято ультразвуковий концентратор у вигляді тіла обертання змінного перерізу ступінчастої форми (21. Цей прототип фактично є за конструкцією комбінацією двох концентраторів призматичної форми, які характеризуються різними значеннями поперечного перерізу.As a prototype, an ultrasonic concentrator in the form of a body of rotation with a variable cross-section of stepped shape (21. This prototype is actually a combination of two concentrators of a prismatic shape, which are characterized by different values of the cross-section.

До недоліків прототипу відносять наявність в режимі великих амплітуд коливальної швидкості можливості руйнування концентратора у вузловому перерізі, оскільки площина нульового переміщення співпадає з 12 площиною максимальних механічних циклічних напруг. Та до того ж в цьому режимі існує велика ймовірність виникнення значної чутливості до навантажень, що прикладаються до торця прототипу.The shortcomings of the prototype include the possibility of hub failure in the nodal cross-section in the mode of large amplitudes of the oscillating speed, since the plane of zero displacement coincides with the 12th plane of maximum mechanical cyclic stresses. In addition, in this mode there is a high probability of significant sensitivity to the loads applied to the end of the prototype.

В основу корисної моделі поставлена задача значного підвищення коефіцієнта концентрації амплітуд коливань, шляхом того, що профіль має форму, яка визначається згідно співвідношення:The useful model is based on the task of significantly increasing the coefficient of concentration of the amplitudes of oscillations, due to the fact that the profile has a shape that is determined according to the ratio:

Бо гартBecause hard

Оп НЕ Н деOp NO N where

В, - діаметр поперечного перерізу у точці х;B, - cross-sectional diameter at point x;

ІН НИ що , - щ - діаметр мінімального поперечного перерізу;IN NI what , - sh - diameter of the minimum cross-section;

ЯК - координата.HOW - coordinate.

А це в свою чергу дає можливість отримати значне граничне підвищення амплітуди коливань робочого кінця (з зо Концентратора без відповідного збільшення потужності перетворювача, що забезпечує досягнення технічного результату. соAnd this, in turn, makes it possible to obtain a significant maximum increase in the amplitude of the oscillations of the working end (from the concentrator without a corresponding increase in the power of the converter, which ensures the achievement of the technical result.

Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на фігурі 1 зображено ультразвуковий концентратор «Е спеціальної форми а на фігурі 2 наведені розподіли амплітуд переміщень та циклічних напруг вздовж довжини концентратора. соThe essence of the useful model is explained by the drawing, where Figure 1 shows an ultrasonic concentrator "E of a special shape, and Figure 2 shows the distributions of displacement amplitudes and cyclic stresses along the length of the concentrator. co

Ультразвуковий концентратор 1 торцем більшого поперечного перерізу 2 жорстко з'єднують з де магнітострикційним перетворювачем енергії електричних коливань у механічні На вузький торець З концентратора прикріпляють або технологічний інструмент або робочий зразок для проведення технологічних процесів ультразвукового зварювання. Крім того, на кресленні (фігура 2) наведені розподіли амплітуд переміщень 4 та циклічних напруг 5 уздовж осі симетрії концентратора. Цими залежностями наочно « 70 Підтверджується теза щодо незбігу вузла механічних коливань з максимумом механічних напруг на першій 2 с формі, що забезпечує довгострокову ефективну експлуатацію запропонованої корисної моделі в ультразвуковій техніці. :з» У створеній таким чином ультразвуковій коливальній системі (магнітострикційний перетворювач - ультразвуковий концентратор - робочий зразок) збуджують коливання шляхом плавної зміни робочої частоти, ДОВОДЯЧИ їх до явища резонансу на першій формі. Амплітуду цих поздовжньо-крутильних коливань фіксують за - допомогою мікроскопа (не зображено) на вільному кінці концентратора.The ultrasonic concentrator 1 is rigidly connected to the magnetostrictive energy converter of electrical vibrations into mechanical energy by the end of a larger cross-section 2. Either a technological tool or a working sample is attached to the narrow end of the concentrator for conducting technological processes of ultrasonic welding. In addition, the drawing (figure 2) shows the distributions of displacement amplitudes 4 and cyclic stresses 5 along the axis of symmetry of the hub. These dependencies are clearly " 70 The thesis regarding the mismatch of the node of mechanical oscillations with the maximum of mechanical stresses on the first 2 s form is confirmed, which ensures long-term effective operation of the proposed useful model in ultrasound technology. :z» In the thus created ultrasonic oscillating system (magnetostrictive converter - ultrasonic concentrator - working sample), oscillations are excited by smoothly changing the operating frequency, BRINGING them to the phenomenon of resonance on the first form. The amplitude of these longitudinal torsional oscillations is recorded using a microscope (not shown) at the free end of the concentrator.

Проведені випробування з застосуванням корисної моделі, показали, що коефіцієнт підсилення амплітуд со коливань у 3-4 рази вище ніж у відомих. ї5» Джерела інформації 1. Мора К.МУ., Гоотів А. Те рпузіса! апа бБіоіодісаї ЕпПесів ої Нідп-Ргедоепсу Боцпа УУамез ої Огеаї со Іпсепзіу, РПЇ.Мад. (7), 4, 417, 1927.Conducted tests using a useful model showed that the amplification factor of the amplitudes of oscillations is 3-4 times higher than the known ones. и5» Sources of information 1. Mora K.MU., Gootiv A. Te rpuzisa! apa bBiioodisai EpPesiv oi Nidp-Rgedoepsu Botspa UUamez oi Ogeai so Ipsepziu, РЙ.Mad. (7), 4, 417, 1927.

Ф 2. Северденко В.П., Клубович В.В., Степаненко А.В. Обработка металлов давлением с ультразвуком. - Минсек:F 2. Severdenko V.P., Klubovych V.V., Stepanenko A.V. Processing of metals by pressure with ultrasound. - Minister of State:

Наука и техника, 1973. - с.35-36.Science and technology, 1973. - pp. 35-36.

Claims (1)

29 Формула винаходу с29 Formula of the invention p Ультразвуковий концентратор, виконаний у вигляді тіла обертання змінного перерізу, який відрізняється тим, що його профіль має форму, яка визначається за співвідношенням:An ultrasonic concentrator made in the form of a body of rotation of a variable section, which is distinguished by the fact that its profile has a shape determined by the ratio: бо пе с те де р, - діаметр поперечного перерізу у точці х;bo pe s te de r, - diameter of the cross section at point x; бо бо - діаметр мінімального поперечного перерізу;bo bo - diameter of the minimum cross-section;
UAU200604709U 2006-04-27 2006-04-27 Ultrasonic concentrator UA18486U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200604709U UA18486U (en) 2006-04-27 2006-04-27 Ultrasonic concentrator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200604709U UA18486U (en) 2006-04-27 2006-04-27 Ultrasonic concentrator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA18486U true UA18486U (en) 2006-11-15

Family

ID=37506732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU200604709U UA18486U (en) 2006-04-27 2006-04-27 Ultrasonic concentrator

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA18486U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ATE533416T1 (en) IMPROVED SURGICAL ULTRASONIC INSTRUMENT
JP2007017288A (en) Ultrasonic fatigue testing apparatus and ultrasonic fatigue testing method
US20170209236A1 (en) Endodontic instruments displaying compressibility
Yin et al. Modal analysis and moving performance of a single-mode linear ultrasonic motor
JP4203045B2 (en) Magnetic deformation transducer using tail patch and elastic wave measuring device using it
WO2016031660A1 (en) Ultrasonic welding device
Zhang et al. Acoustic streaming and microparticle enrichment within a microliter droplet using a Lamb-wave resonator array
UA18486U (en) Ultrasonic concentrator
RU2332266C1 (en) Ultrasonic vibration system
CN104101422B (en) Supersonic vibration cutting edge roundness amplitude measuring apparatus
CN207336317U (en) A kind of ultrasound flow cytometer
Tamimi et al. FIV energy harvesting from sharp edge square and diamond oscillators
EP1376097A3 (en) fatigue test device and method for testing thin plate
Tamimi et al. FIV energy harvesting from sharp-edge oscillators
RU138071U1 (en) ULTRASONIC VIBRATION SYSTEM
Shu et al. The design of acoustic horns for ultrasonic aided tube double side flange making
CN203965031U (en) Ultrasonic vibration cutting edge roundness amplitude measuring apparatus
RU94176U1 (en) ULTRASONIC TRANSMITTER
RU73637U1 (en) ULTRASONIC WRENCH
UA17956U (en) Acoustic concentrator for ultrasonic treatment
CN110777251A (en) High-frequency impact vibration device for eliminating welding residual stress of large-scale structural member
CN111229576A (en) Biological micro-cutting device based on flexible vibration reduction ultrasonic amplitude transformer
CN211814591U (en) High-frequency impact vibration device for eliminating welding residual stress of large-scale structural member
Tol et al. Embedded elastic wave mirrors for enhanced energy harvesting
UA18488U (en) Ultrasonic velocity transformer