Способ концентрации ультразвуковой энергии

 

№ 35193

Класс 42ь1о

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М. Г. Лозинский и Л. Д. Розенберг

СПОСОБ КОНЦЕНТРАЦИИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЭНЕРГИИ

Заявлено 4 августа 1949 г. аа № 402356 в Гостехнику СССР

Предметом изобретения является способ концентрации ультразвуковой энергии для использования в металлургии, с целью получения высококачественных слитков металла или деталей.

Известные способы концентрации ультразвуковых колеоаний с помощью лина не могут быть использованы для целей получения высококачественных металлических деталей или слитков, так как они не обеспечивают достаточной концентрации ультразвуковой энергии, необходимой для получения высококачественной структуры металла.

Предлагаемый способ позволяет устранить указанный недостаток путем выбора конусообразной насадки, имеющеи образуюшую в ви ле прямой линии, экспоненты или параболы, и путем придания необходимой формы верхнему ее срезу. При этом можно получить плотное прилегание насадки к месту обработки и направить пучок ультразвуковой энергии достаточной концентрации на участки слитков или деталей, подлежаших обработке ультразвуком.

Воздействие ультразвуковой энергии на процесс кристаллизации предотвращает рост кристаллов ь cpWней части слитка (или изделия вследствие вибраций, а также за счет кавитаций, возникающих под действием ультразвукового давления.

На фиг. 1, 2 и 3 схаматически изображено устройство, обеспечиваюшее осуществление предлагаемого способа, где: I — "ердечник излучателя колебаний, собранный из тонких листов никеля; 2 — обмотка подмагничивания излучателя, соединенная с источником постоянного тока; 8 и 4 — обмотка, приключенная к генератору колебаний ультразвуковой частоты; 5 и б — концентрируюшая насадка.

Нижняя плоскость излучателя тщательно пригоняется при помоши шлифовки и притирки к торцу концентрируюшей металлической насадки б. Торец насадки выполняется, .например, в виде цилиндра диаметром Di, снабженного переходным участкам с образуюшей в виде прямой линии, экспоненты или параболы и цилиндрическим выступом диаметром D, (меньшим чем Di). Между вертикальной осью и обраМ 851о3 зующей переходного участка должен быть угол конусности х не более 15 (фиг. 1). При этом звуковое даьление, передаваемое от излучателя, будет перераспределяться пропорционально соотношению диаметров концентрирующей насадки Di D>. Нижний торец выступа наса дки б должен примыкать к участку объекта, подвергаемого воздействию ультразвуковых колебаний.

Возможно выполнение концентрирующих насадок, имеющих форму, аналогичную. изображенным на фиг. 2 и 3. При этом на участке перехода от зоны с большим диаметром к зоне с меньшим диаметром конфигурация образующей может изменяться по кривой, определяемой соответствующим расчетом. Для получения высокой концентрации ультразвуковой энергии соотношение между длиной волны и размерами насадки должно быть мало.

Придавая концентрирующим насадкам конфигурацию в реко мендуемых пределах, можно добиться значительного увеличения ультразвукового давления, подводимого к зоне, подлежащей обработке.

Предмет изобретения

Способ концентрации ультразвуковой энергии, используемый в металлургии для обработки металлических деталей, о т л и ч а ю щ и ися тем, что, с целью предотвращения роста кристаллов.в средней части сплава или слитков, применяется конусообразная насадка, упирающаяся основанием в излучатель, а верхнигд срезом в участок слитка или детали, подлежащий обработке ультразвуком, и имеющая образующую, (подобно рупору) в виде прямой линии, экспоненты. или и ар аб олы. № 85193

Комитет ио делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Н. С. Кутафина

Гор. Алатырь, типография № 2 Министерства культуры Чувашской АССР

-D -2

Фиг 2

Информационно-издательский отдел.

Объем 0,34 п. л. Заказ 5578, - — 5 -Фиг.3

Подп. к печ. 12/VIII-1959 r.

Тираж 360. Цена 50 коп