Стержневая колебательная система

 

О П И С A "Í" È Е(>450599

Союэ Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 06.02.73 (21) 1878540/25-8 (51) Ч. Кл. B 06b 3,00

В 08Ь 3/10 с присоединением заявки— (32) Приоритет—

Опубликовано 25.11.74. Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 28.01.76

Государствеииый комитет

Совета Министров СССР по лелем иэосретевий и открытий (53) УДЕ 6? 1.7.022.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

H. П. Берг, T. Н, 11вянова, A. П. Панов, В. М. Приходько и Б. В. Протопопов

Московский автомобильно-дорожный институт (71) Заявитель (54) CTEP7iyH Е ВАЯ KOJI ЕБАТ ЕЛ Ьт1 АЯ С И С1 ЕМА

Известны конструкции установок ультразвуковой очистки и обезжиривания, в которых используются стержневые колебательные системы, позволяющие получать амплитуду смещения в несколько десятков микрон и тем самым эффективно очищающие глубокие отверстия.

Производительность установок определяется количеством одновременно очпщаемых деталей (суммарной площадью излучателей) и амплитудой колебания излучателей.

Заданная частота колебаний определяет продольные размеры элементов колебательной системы. Необходимость предотвращения поперечных колебаний ограничивает величину поперечных размеров. Известно, что для распространения плоской продольной волны размеры поперечных сечений элементов колебательной системы должны быть существенно меньше половины длины продольной звуковой волны в данном материале. Следовательно, рост производительности установок прп достаточной мощности источника питания диктует необходимость параллельной работы нескольких колебательных систем.

В акустическом блоке известных установок используются две или несколько колебательных систем. Однако практически невозможно изготовить две, а тем более несколько стержневых колебательных систем с одиняковымн электромеханн,вским пяряметрямп, что усложняет их согласование с генератором и резонансную настройку, неизбежно приводит к неравномерной нагрузке преобразователей и снижению амплитуды излучателей.

Известны также колебательные системы, имеющие двя концентратора, питаемых от одного магнитострпкционного преобразователя.

Недостатком этих конструкций является ограшгченные поперечные размеры, обусловленные возникновением поперечных колебаний.

Целью изобретения является создание колебательной системы, размеры которой могу превышать допустимое соотношение межд длиной волны и поперечными размерами. В результате создается возможность замены нескольких колебательных систем одной и повышается эффективность ее работы за счет

20 снижения потерь на поперечные колебания.

Это достигается тем, что площ-дь излучающей поверхности волновода выбрана оольше, чем критическая относительно возникновения поперечных колебаний, и в нем между

25 концентраторами выполнены прорези, глуби»а которых выбрана меньшей, чем толщина волновода íà /g длины ультразвуковой волны, а расстояние между ними не превышает указанное критическое. зо Ня чертеже показана спаренная стсржне450599 вая колебательная система с магнитостриктором 1, волноводом 2 и концентраторами 3, 1 — расстояние от конца прорези до плоскости соединения магнитостриктора с волноводом,  — шаг между прорезями.

Устройство работает следующим образом.

Колебания магнитостриктора передаются через волновод и концентраторы в технологическую среду. Конструкция волновода с продольной щелевой прорезью позволяет повысить амплитуду концентраторов в 1,5 —:1,8 раза, повышает производительность при очистке соответственно B два раза.

Создание единой колебательной системы позволяет увеличивать поперечные размеры магнитостриктора, волновода и непосредственно излучателя без нарушения условий распространения продольной плоской волны.

Сохранение условий распространения продольной волны в стержневой колебательной системе, приводящее к увеличению амплитуды излучателей, обеспечивается одной или несколькими продольными щелевыми прорезями, выполненными па волноводе.

Для достижения оптимальной амплитуды величина продольной щели должна быть

= — г./8 (от узловой плоскости полуволнового звена), а шаг между прорезями В -(Х./4, где Х вЂ” длина продольной ультразвуковой волны.

Предмет изобретения

Стержневая колебательная система для ультразвуковых технологических установок, например для очистки, выполненная в виде нескольких концентраторов, соединенных с магнитострикционным преобразователем посредством волновода, отличающаяся тем, что, с целью увеличения площади обраоатываемой говерхцости, площадь излучающей поверхности волновода выбрана большей, чем критическая относительно возникновения попе20 речных колебаний, и в нем между концентраторами выполнены прорези, глубина которых выбрана меньшей, чем толщина волновода на lв длины ультразвуковой волны, а расстояние между ними не превышает указанное

25 критическое.