Способ ультрозвуковой обработки материалов

 

и о, т е, н + с

ОПИС Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ нц 563200

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.11.73 (21) 1968554/08 (51) М. Кл."- В 08В 3/12

В 01J 1/12

В 02С 19/18 с присоединением заявки Хе

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.06.77. Бюллетень М 24

Дата опубликования описания 22.07.77 (53) УДК 621.9.048.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ф. A. Бронин. E. P. Голубовский, T. С. Маркиш и В, Е. Машко (71) Заявитель (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритег

Изобретение относится к способам ультразвуковой обработки материалов в жидкой среде и может быть использовано в машиностроительной и приборостроительной промышленности при очистке деталей, снятии заусенцев и измельчении порошковых материалов.

Известен способ обработки материала в жидкой среде под воздействием фокусирующих ультразвуковых колебаний, создаваемых кольцевым излучателем (1).

Недостатком этого способа является то, что, при его осуществлении не достигается одновременная обработка материала в зоне максимального ультразвукового воздействия и в фокальной области излучателя. Это происходит потому, что, материал распределяется по всему объему ванны, а фокальная область образуется в центре излучателя, вдоль его продольной оси.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ ультразвуковой обработки при воздействии фокусируюцих колебаний, при котором жидкую среду вращают (2).

Этот способ применяется в промышленности для измельчения порошковых материалов и реализуется на установке УПХА-8м, Прп этом способе в фокальной зоне излучателя образуют незамкнутую газообразную полость (воронку), вследствии чего ультразвуковые колебания отражаются от границы жидкость — воздух и во всем рабочем объеме обеспечивается равномерное ультразвуковое поле. Этим обеспечивается одновременная обработка всего материала.

Недостатком этого способа является то, что в нем не реализуется преимущества фокусирующих колебательных систем, т. е. для обра1О ботки не используется фокальная область излучателя, в которой достигается высокая интенсивность кавитации.

Целью предлагаемого изобретения является повышение производительности ультразву15 ковой обработки путем одновременной и непрерывной обработки всего материала в фокальной области ультразвукового излучателя.

Это достигается тем, что в качестве рабочей среды применяют жидкость с более высокой

20 плотностью, чем у обрабатываемого материала, а ось вращения жидкой среды совмещают с главной осью симметрии фокальной кавитационной области ультразвукового излучателя.

Кроме того, скорость вращения рабочей сре25 ды меняют. Это позволяет обеспечить равномерную обработку материала.

Выполнение предлагаемого способа иллюстрируется следующим примером.

В рабочую ванну, образованную, например, 30 внутренним стаканом кольцевого ультразву563200

Составитель В. Шадрина

Текред 3. Тараненко

1(орректор Т. Добровольская

Редактор Г. Лановая

Заказ 1606/5 Изд. № 567 Тираж 738 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 кового излучателя типа LINC-8, загружают обрабатываемый материал, например окись кремния. Заливают в упомянутую ванну жидкую среду с плотностью большей, чем у обрабатываемого материала, например тетрабромэтан. Вращают жидкую среду с обрабатываемым материалом, например, при помощи мешалки, установленной на крышке рабочей ванны. При этом частицы обрабатываемого материала всплывут и соберутся к оси вращения, которую совмещают с продольной осью цилиндрического излучателя. Включают ультразвуковые колебания и производят обработку материала, который полностью находится в фокальной кавитационной области излучателя. При этом непрерывное вращение жидкой среды не позволяет обрабатываемому материалу распределится по всему объему рабочей ванны. Меняют угловую скорость вращения жидкой среды, например, за счет регулируемого привода мешалки и вследствие этого перемещают обрабатываемый материал вдоль главной оси симметрии фокальной кавитационпой области.

Применение предлагаемого способа ультразвуковой обработки позволяет в сравнении с известными способами сократить время обработки, например, диспергирования порошковых материалов на 20 — 30

Формула изобретения

1. Способ ультразвуковой обработки материалов жидкой среде при воздействии фокусирующих ультразвуковых колебаний, при котором жидкую среду вращают, о т л и ч а ющийс я тем, что, с целью повышения производительности обработки, плотность жидкой среды выбирают более высокой, чем у обрабатываемого материала, а ось вращения жидкой среды совмещают с главной осью симметрии фокальной кавитационной области ультразвукового излучателя.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, скорость вращения жидкой среды в процессе обработки меняют.

Источники информации, принятые ио шшмание при экспертизе

1. Бронин Ф. А., Чернов A. П. Сравнительные испытания ультразвуковых установок с преобразователями ЦМС и ПМС вЂ” 15А — В сб.: Применение ультразвука в металлургических процессах. М., «Металлургия», 1972, с.

155 †1.

2. Лойцанский Л. Г. Механика жидкости и газа. М., «Наука», 1970, с. 105, 107.