Способ ультразвуковой обработки

Авторы патента:

B06B3 - Способы и устройства для передачи механических колебаний дозвуковой, звуковой или сверхзвуковой частоты

Изобретение относится к ультразвуковой технологии и может найти применение в процессах эмульгирования, диспергирования и очистки. Цель изобретения - повышение эффективности процесса ультразвуковой жидкостной обработки путем увеличения зоны активного кавитациоиного воздействия и излучаемой акустической мощности. Для этого при осуществлении ультразвуковой жидкостной обработки в стержневой колебательной системе используют концентратор 1 с переменным внутренним профилем. Внутренняя полость 3 концентратора 1 заполнена жидкостью не менее чем на 2/3 объема для обеспечения устойчивости режима фокусировки 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5t)5 В 06 В 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4734667/10 (22) 05,09.89 (46) 23.11.91, Бюл. М 43 (71) Московский автомобильно-дорожный институт (72) Ю.Н,Калачев и В.М.Приходько (53) 534.232 (088.8) (56) Ультразвук, Маленькая энциклопедия, /

Под ред. Голяминой И.П. вЂ” M.: Сов. Энциклопедия, 1979, с,171.

Панов А.П., Пискунов Ю.Ф, Высокоамплитудная ультразвуковая очистка. вЂ” М.: Машиностроение, 1980, с.14.

Изобретение относится к ультразвуковой технологии и может найти применение в процессах эмульгирования, диспергирования и очистки.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса ультразвуковой обработки путем увеличения зоны активного кавитэционного воздействия и повышения излучаемой акустической мощности.

Способ .ультразвуковой обработки заключается в погружении торцовой поверхнасти стержневого. концентратор с переменным внутренним профилем в жидкость на глубину 10-15 мм, удалении воздуха иэ внутренней полости концентратора до заполнения этой полости жидкостью не ме,, SU «, 1692672 A j (54) СПОСОБ УЛЪТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к ультразвуковой технологии и может найти применение в процессах эмульгирования, диспергирования и очистки. Цель изобретения вЂ” повышение эффективности процесса ультразвуковой жидкостной обработки путем увеличения зоны активного кэвитационного воздействия и излучаемой акустической мощности. Для этого при осуществлении ультразвуковой жидкостной обработки в стержневой колебательной системе используют концентратор 1 с переменным внутренним профилем. Внутренняя полость 3 концентратора 1 заполнена жидкостью не менее чем на 2/3 объема для обеспечения устойчивости режима фокусировки. 1 ил. нее чем на 2/3 объема, возбуждении в концентраторе продольных колебаний.

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом.

Ступенчатый концентратор 1 с переменным внутренним профилем закреплен на волноводе 2 стержневой колебательной системы и опущен в жидкость на глубину, исключающую при обработке подсос воздуха под его излучающую торцовую поверхность (примерно на 10 вЂ” 15 мм). Внутренняя полость 3 концентратора 1 не менее чем на 2/3 объема заполнена жидкостью, При возбуждении ультразвуковых колебаний в концентраторе 1 в жидкости формируется интенсивное звуковое поле и образуется зона активного кавитационного

1692672 воздействия (зона обработки), занимающая пространство не только под рабочим торцом концентратора, но и в полости, заполненной жидкостью. и за ее пределами.

Глубина полости полуволнового ступенчатого концентратора с переменным внутренним профилем равна 14 длины продольной волны в материале концентратора (для стального или титанового концентратора 1/4 длины продольной волны при частоте 22 кГц составляет величину, близкую к 60 мм). У полуволновых концентраторов (экспоненциального, треугольного, катеноидального) глубина полости равна высоте концентратора.

Поперечные колебания, возникающие в стержневом концентраторе при возбуждении в нем продольных колебаний, в любом случае переда ются среде. У кон центрато ра с переменным внутренним профилем поперечные колебания передаются как боковой поверхностью концентратора, так и поверхностью полости. Если с жидкостью полностью соприкасаются обе эти поверхности, то вследствие большой площади контакта интенсивность излучения невелика, слабые поперечные колебания практически полностью задавлены нагрузкой (жидкостью). При погружении торцовой поверхности концентратора в жидкость на глубину 10 вЂ” 15 мм (высота концентратора при частоте 22 кГц около 120 мм) большая часть боковой поверхности концентратора оказывается на воздухе и эта поверхность остается практически ненагруженной. Поэтому, когда только полость концентратора с переменным внутренним профилем заполнена жидкостью, интенсивность излучения повышается, Кроме этого, срабатывает эффект фокусировки, поверхность полости работает как цилиндрический фокусирующий пре5 образователь. Заполнение полости жидкостью на 2/3 обьема и более обеспечивает устойчивость режима фокусировки.

При наложении звуковых полей, образующихся в районе рабочего торца концентра10 тора и боковой стенки полости, зона активного кавитационного воздействия полностью займет пространство, перекрываемое торцом концентратора и полостью.

Эффективность обработки повысится благо15 даря возрастанию объема одновременно озвучиваемой жидкости и увеличению количества передаваемой в жидкость акустической энергии.

Формула изобретения

20 Способ ультразвуковой обработки, заключающийся в погружении торцовой поверхности стержневого концентратора в жидкость и возбуждении в нем продольных колебаний, отличающийся тем, что, с

25 целью повышения эффективности путем увеличения зоны активного кавитационного воздействия и повышения акустической мощности, в нем в качестве стержневого концентратора используют концентратор с

30 переменным внутренним профилем, торцовую поверхность стержневого концентратора погружают в жидкость на глубину 10-15 мм, а перед возбуждением в стержневом концентраторе продольных колебаний уда35 ляют воздух из его внутренней полости до заполнения этой полости жидкостью не менее чем на 2/3 объема.

1692 б72

O - А на cr muAozo кабитсццоннаго и здейсл &я

Составитель И.Игумнова

Техред M.ÌÎðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор Т.Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 4032 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Похожие патенты:

Резонатор для вибростенда // 1677554

Изобретение относится к технике динамических испытаний изделий и обеспечивает возможность создания на вибростенде последовательности знакопостоянных импульсов с паузами между ними

Устройство для ультразвуковой обработки изделий // 1669582

Ультразвуковой полуволновый стержневой трансформатор скорости // 1653862

Изобретение относится к ультразвуковой технике

Звуковод для передачи механических колебаний // 1648579

Изобретение относится к акустическим устройствам, предназначенным для измерительных , технологических и других целей, и может быть использовано в акустических волноводах различного назначения

Устройство для ультразвуковой чистовой обработки поверхностей деталей // 1646815

Изобретение относится к упрочнению поверхности детали, в частности поверхностно-пластическим деформированием, с использованием энергии ультразвуковых | колебаний

Ванна ультразвуковой очистки // 1643124

Изобретение относится к ультразвуковой очистке изделий в жидкости и позволяет повысить электроакустический КПД ванны и стабильность ее работы

Система фокусировки акустического излучения в твердотельных объектах // 1623791

Устройство для ультразвуковой обработки // 1622027

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может применяться в ультразвуковых технологических устройствах при обработке материалов

Излучатель ультразвука // 1615788

Изобретение относится к ультразвуковой технике, точнее к излучателям ультразвука с фокусирующими устройствами

Акустическая линзовая система для акустического микроскопа // 1614857

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля ультразвуковыми волнами и может применяться в акустической микроскопии при исследовании акустических свойств материалов и изделий

Ультразвуковая колебательная система с промежуточным резонатором // 2106205

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в ультразвуковых технологических аппаратах для различных обработок - ударного упрочнения, ультразвукового резания, разборки сопряженных изделий, в системах предотвращения накипеобразования и т.п

Способ и устройство активации-деаллергации водных растворов медикаментозных препаратов // 2110280

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для повышения полезных качеств медикаментозных препаратов и снижения побочных эффектов при их применении

Ультразвуковая колебательная система // 2141386

Изобретение относится к конструкциям ультразвуковых колебательных систем и может быть использовано в технологических аппаратах, предназначенных для осуществления и интенсификации технологических процессов диспергирования, растворения, эмульгирования, экстрагирования и др

Душевой распылитель с подачей воды по гибкому шлангу // 2152235

Ультразвуковой зонд // 2173192

Волноводный акустический трансформатор (концентратор) // 2183141

Изобретение относится к ультразвуковой технике, а именно к выполненным в виде стержней, пластин или оболочек волноводным акустическим трансформаторам

Ультразвуковой концентратор // 2243827

Изобретение относится к ультразвуковой технологии и оборудованию и предназначено для ввода акустической мощности в жидкую среду

Ультразвуковой химический реактор // 2272670

Изобретение относится к аппаратам для ультразвуковой обработки жидких сред и может быть использовано в химической, биологической, пищевой, фармацевтической промышленности для получения суспензий, эмульсий, интенсификации химических реакций, экстрагирования и т.п

Ультразвуковая колебательная система // 2284228

Изобретение относится к ультразвуковой технике, а именно к конструкциям ультразвуковых колебательных систем

Способ и устройство для преобразования ультразвуковой волны // 2288785

Изобретение относится к акустоэлектронике и ультразвуковой технике