Quraşdırma laboratoriya stendindən, ultrasəs generatorundan, yüksək səmərəli, yüksək keyfiyyətli maqnitostriktiv çeviricidən və çeviriciyə üç dalğa ötürücü emitentdən (konsentratorlardan) ibarətdir. çıxış gücünün pilləli tənzimlənməsi, nominal çıxış gücünün 50%, 75%, 100% var. Gücün tənzimlənməsi və dəstdə üç müxtəlif dalğa ötürücü emitentinin olması (1:0,5, 1:1 və 1:2 qazancla) tədqiq olunan mayelərdə və elastik mühitlərdə ultrasəs vibrasiyalarının müxtəlif amplitudalarını əldə etməyə imkan verir, təxminən 22 kHz tezliyində 0-dan 80 μm-ə qədər.

Ultrasəs avadanlıqlarının istehsalı və satışı sahəsində uzun illər təcrübəsi təsdiqləyir qəbul edilən ehtiyac bütün növ müasir yüksək texnologiyalı istehsalın Laboratoriya qurğuları ilə təchiz edilməsində.

Ultrasəs avadanlığından istifadə etmədən nanomaterialların və nanostrukturların istehsalı, nanotexnologiyaların tətbiqi və inkişafı mümkün deyil.

Bu ultrasəs avadanlığından istifadə etməklə:

• metal nanotozların alınması;
• fullerenlərlə işləyərkən istifadə edin;
• güclü ultrasəs sahələri (soyuq termonüvə sintezi) şəraitində nüvə reaksiyalarının gedişatının öyrənilməsi;
• tədqiqat və sənaye məqsədləri üçün mayelərdə sonoluminesansın həyəcanlandırılması;
• incə dispersli normallaşdırılmış birbaşa və əks emulsiyaların yaradılması;
• xallı ağac;
• deqazasiya üçün ərimiş metallarda ultrasəs titrəyişlərinin həyəcanlandırılması;
• və bir çox başqaları.

I10-840 seriyasının rəqəmsal generatorları ilə müasir ultrasəs dispersantları

Ultrasəs qurğusu (dispersant, homojenizator, emulqator) I100-840, ultrasəsin maye mühitə təsirinin rəqəmsal nəzarətli, hamar tənzimlənməsi ilə, işləmə tezliyinin rəqəmsal seçimi ilə, taymer ilə, laboratoriya tədqiqatları üçün nəzərdə tutulmuşdur. müxtəlif tezlikli və gücdə olan salınım sistemlərini birləşdirin və emal parametrlərini uçucu olmayan yaddaşa qeyd edin.

Quraşdırma 22 və 44 kHz işləmə tezliyi olan ultrasəs maqnitostriktiv və ya piezokermik salınım sistemləri ilə təchiz oluna bilər.

Lazım gələrsə, dispersant 18, 30, 88 kHz-də salınan sistemlərlə təchiz oluna bilər.

Ultrasəs laboratoriya qurğuları (dispersantlar) istifadə olunur:

• ultrasəs kavitasiyasının müxtəlif mayelərə və mayelərə yerləşdirilən nümunələrə təsirinin laboratoriya tədqiqatları üçün;
• çətin və ya zəif həll olunan maddələrin və mayelərin digər mayelərdə həll edilməsi üçün;
• müxtəlif mayelərin kavitasiya gücünü yoxlamaq üçün. Məsələn, sənaye yağlarının özlülüyünün sabitliyini müəyyən etmək üçün (AMG-10 yağı üçün GOST 6794-75-ə baxın);
• emprenye sürətindəki dəyişikliklərin tədqiqi üçün lifli materiallar ultrasəsin təsiri altında və müxtəlif doldurucularla lifli materialların hopdurulmasını yaxşılaşdırmaq;
• hidrosorting zamanı mineral hissəciklərin yığılmasının qarşısını almaq üçün (abraziv tozlar, geomodifikatorlar, təbii və süni almazlar və s.);
• avtomobil yanacaq avadanlığının, enjektorların və karbüratorların mürəkkəb məhsullarının ultrasəslə təmizlənməsi üçün;
• maşın hissələrinin və mexanizmlərinin kavitasiya möhkəmliyi üzrə tədqiqatlar üçün;
• və çox sadə hal- yüksək intensivlikli ultrasəs təmizləyici vanna kimi. Laboratoriya şüşələri və şüşələrindəki çöküntü və çöküntülər saniyələr ərzində çıxarılır və ya həll edilir.

RU 2286216 patentinin sahibləri:

İxtira güclü akustik sahələrdə süspansiyonların ultrasəslə təmizlənməsi və emalı, xüsusən həll, emulsiya, dispersiya üçün cihazlara, həmçinin maqnitostriksiya effektindən istifadə edərək mexaniki vibrasiya yaratmaq və ötürmək üçün cihazlara aiddir. Quraşdırmada ultrasəs çubuqlu maqnitostriktiv çevirici, metal silindrik boru şəklində hazırlanmış iş kamerası və şüalanan ucu elastik möhürləyici halqa vasitəsilə silindrik borunun aşağı hissəsi ilə hermetik şəkildə birləşdirilən akustik dalğa ötürücü var. , və bu dalğa ötürücüsünün qəbuledici ucu akustik olaraq ultrasəs çubuq çeviricisinin şüalanma səthinə möhkəm bağlıdır. Quraşdırmaya əlavə olaraq maqnit dövrəsi akustik olaraq iş kamerasının borusuna bərkidilmiş halqalı maqnitostriktiv emitent daxildir. Ultrasəs qurğusu emal olunan maye mühitdə iki tezlikli akustik sahə əmələ gətirir ki, bu da son məhsulun keyfiyyətini azaltmadan texnoloji prosesin intensivləşməsini təmin edir. 3 maaş f-ly, 1 xəstə.

İxtira güclü akustik sahələrdə süspansiyonların ultrasəslə təmizlənməsi və emalı, xüsusən həll, emulsiya, dispersiya üçün cihazlara, həmçinin maqnitostriksiya effektindən istifadə edərək mexaniki vibrasiya yaratmaq və ötürmək üçün cihazlara aiddir.

Cihaz ultrasəs vibrasiyasını mayeyə (patent DE, № 3815925, B 08 B 3/12, 1989) daxil etmək üçün tanınır, ultrasəs sensorundan istifadə edərək, alt hissədə hermetik izolyasiya edən flanşdan istifadə edərək səs yayan konus ilə sabitlənir. maye banyosunun içərisindəki sahə.

Ən yaxın texniki həll Təklif olunan UZVD-6 tipli ultrasəs qurğusudur (A.V.Donskoy, O.K.Keller, G.S.Kratış “Ultrasəs elektrotexnoloji qurğular”, Leninqrad: Energoizdat, 1982, s. 169), tərkibində çubuqlu ultrasəs çeviricisi, iş kamerası var. metal silindrik borunun forması və şüalanma ucu silindrik borunun aşağı hissəsinə elastik sızdırmazlıq halqası vasitəsilə hermetik şəkildə bağlanmış və bu dalğa ötürücüsünün qəbuledici ucu akustik cəhətdən sərt şəkildə bağlanmış çubuq ultrasəs çeviricisinin radiasiya səthi.

Müəyyən edilmiş məlum ultrasəs qurğularının dezavantajı iş kamerasının olmasıdır yeganə mənbəyidir mexaniki xassələri və akustik parametrləri maksimum icazə verilən radiasiya intensivliyini təyin edən dalğa ötürücüsünün ucu ilə maqnitostriktiv çeviricidən ona ötürülən ultrasəs vibrasiyaları. Çox vaxt ultrasəs vibrasiya radiasiyasının yaranan intensivliyi son məhsulun keyfiyyəti baxımından texnoloji prosesin tələblərinə cavab verə bilmir, bu da maye mühitin ultrasəs müalicəsi vaxtını uzatmağa məcbur edir və intensivliyin azalmasına səbəb olur. texnoloji proses.

Beləliklə, patent axtarışı zamanı müəyyən edilmiş iddia edilən ixtiranın ultrasəs qurğuları, analoqu və prototipi həyata keçirildikdə, son məhsulun keyfiyyətini azaltmadan texnoloji prosesin intensivləşdirilməsinin artırılmasından ibarət olan texniki nəticənin əldə edilməsini təmin etmir. .

Təklif olunan ixtira ultrasəs qurğusunun yaradılması problemini həll edir, onun həyata keçirilməsi son məhsulun keyfiyyətini azaltmadan texnoloji prosesin intensivləşdirilməsinin artırılmasından ibarət texniki nəticənin əldə edilməsini təmin edir.

İxtiranın mahiyyəti ondan ibarətdir ki, çubuqlu ultrasəs çeviricisi, metal silindrik boru şəklində hazırlanmış iş kamerası və şüalanma ucu germetik şəkildə aşağı hissəsi ilə birləşdirilmiş akustik dalğa ötürücüsünü ehtiva edən ultrasəs qurğusu. silindrik boru elastik bir sızdırmazlıq halqası vasitəsi ilə və bu dalğa ötürücüsünün qəbuledici ucu çubuqun ultrasəs çeviricisinin şüalanma səthinə akustik cəhətdən sərt şəkildə bağlıdır; maqnit dövrəsi akustik olaraq sərt şəkildə basılmış əlavə bir halqalı maqnitostriktiv emitent daxil edilir. iş kamerasının borusuna. Bundan əlavə, yerdəyişmə bölməsinin ərazisində dalğa ötürücüsünün şüalanan ucuna elastik bir sızdırmazlıq halqası əlavə olunur. Bu halda, üzük radiatorunun maqnit nüvəsinin aşağı ucu akustik dalğa ötürücüsünün şüalanma ucu ilə eyni müstəvidə yerləşir. Üstəlik, akustik dalğa ötürücüsünün şüalanan ucunun səthi konkav, sferikdir, sferanın radiusu halqanın maqnitostriktiv emitentinin maqnit dövrəsinin uzunluğunun yarısına bərabərdir.

Texniki nəticə aşağıdakı kimi əldə edilir. Çubuqlu ultrasəs çeviricisi texnoloji prosesin yerinə yetirilməsi üçün qurğunun iş kamerasında akustik sahənin zəruri parametrlərini təmin edən, son məhsulun intensivləşməsini və keyfiyyətini təmin edən ultrasəs vibrasiya mənbəyidir. Şüalanan ucu silindrik borunun aşağı hissəsinə germetik şəkildə bağlanmış və bu dalğa ötürücüsünün qəbuledici ucu çubuq ultrasəs çeviricisinin şüalanma səthinə akustik cəhətdən sərt şəkildə bağlanmış akustik dalğa ötürücü, ultrasəs titrəyişlərinin ötürülməsini təmin edir. iş kamerasının işlənmiş maye mühiti. Bu zaman birləşmənin sıxlığı və hərəkətliliyi dalğa ötürücüsünün şüalanma ucunun elastik sızdırmazlıq halqası vasitəsi ilə işçi kamera borusunun aşağı hissəsinə bağlanması hesabına təmin edilir. Bağlantının hərəkətliliyi mexaniki titrəmələrin çeviricidən dalğa ötürücü vasitəsilə işçi kameraya, emal olunan maye mühitə ötürülməsi, texnoloji prosesin aparılması və buna görə də tələb olunan texniki nəticənin əldə edilməsi imkanını təmin edir.

Bundan əlavə, iddia edilən quraşdırmada, elastik sızdırmazlıq halqası, yerdəyişmə sahəsində quraşdırıldığı prototipdən fərqli olaraq, yerdəyişmə qovşağının ərazisində dalğa ötürücüsünün şüalanma ucunda sabitlənir. antinod. Nəticədə, prototip quraşdırmada sızdırmazlıq halqası vibrasiyanı yumşaldır və salınan sistemin keyfiyyət amilini azaldır və buna görə də texnoloji prosesin intensivliyini azaldır. İddia edilən quraşdırmada, sızdırmazlıq halqası yerdəyişmə qurğusunun ərazisində quraşdırılmışdır, buna görə də salınan sistemə təsir göstərmir. Bu, prototiplə müqayisədə dalğa qurğusundan daha çox güc keçməyə və bununla da radiasiya intensivliyini artırmağa imkan verir, buna görə də son məhsulun keyfiyyətini azaltmadan texnoloji prosesi intensivləşdirin. Bundan əlavə, iddia edilən quraşdırmada sızdırmazlıq halqası montaj sahəsində quraşdırıldığından, yəni. sıfır deformasiyalar zonasında, vibrasiya ilə məhv edilmir, dalğa ötürücüsünün şüalanma ucunun əlaqəsinin hərəkətliliyini saxlayır. alt radiasiya intensivliyini saxlamağa imkan verən iş kamerasının boruları. Prototipdə sızdırmazlıq halqası dalğa ötürücüsünün maksimum deformasiyası zonasında quraşdırılmışdır. Buna görə də, üzük tədricən titrəmələrlə məhv edilir, bu, radiasiyanın intensivliyini tədricən azaldır, sonra isə əlaqənin sıxlığını pozur və quraşdırmanın işini pozur.

Halqalı maqnitostriktiv emitentin istifadəsi yüksək konversiya gücünü və əhəmiyyətli radiasiya sahəsini həyata keçirməyə imkan verir (A.V.Donskoy, O.K.Keller, G.S.Kratış “Ultrasəs elektrotexnoloji qurğular”, Leninqrad: Energoizdat, 1982, s. 34) və buna görə də imkan verir. son məhsulun keyfiyyətini aşağı salmadan texnoloji prosesin intensivləşdirilməsi.

Boru silindrik olduğundan və quraşdırmaya daxil edilən maqnit-striktiv emitent üzük şəklində olduğundan, maqnit dövrəsini borunun xarici səthinə basmaq mümkündür. Təchizat gərginliyi maqnit nüvənin sarımına tətbiq edildikdə, plitələrdə maqnit striksiya effekti meydana gəlir ki, bu da maqnit nüvənin həlqəvi plitələrinin radial istiqamətdə deformasiyasına səbəb olur. Üstəlik, borunun metaldan hazırlanması və maqnit dövrəsinin akustik olaraq boruya sərt şəkildə basılması səbəbindən maqnit dövrəsinin həlqəvi lövhələrinin deformasiyası boru divarının radial vibrasiyasına çevrilir. Nəticədə, halqalı maqnitostriktiv emitentin həyəcanverici generatorunun elektrik titrəyişləri maqnitostriktiv plitələrin radial mexaniki vibrasiyalarına çevrilir və maqnit dövrəsinin şüalanma müstəvisinin borunun səthi ilə akustik sərt əlaqəsi sayəsində mexaniki vibrasiya borunun divarları vasitəsilə işlənmiş maye mühitə ötürülür. Bu halda emal olunan maye mühitdə akustik titrəyişlərin mənbəyi işçi kameranın silindrik borusunun daxili divarıdır. Nəticədə, iddia edilən qurğuda emal olunan maye mühitdə ikinci rezonans tezliyi olan akustik sahə əmələ gəlir. Üstəlik, iddia edilən qurğuda bir halqa maqnitostriktiv emitentin tətbiqi prototiplə müqayisədə emissiya səthinin sahəsini artırır: dalğa ötürücüsünün emissiya səthi və xarici səthinə olan iş kamerasının daxili divarının bir hissəsi. ring maqnitostriktiv emitent basılır. Şüalanma səthinin sahəsinin artması iş kamerasında akustik sahənin intensivliyini artırır və buna görə də son məhsulun keyfiyyətini azaltmadan texnoloji prosesin intensivləşdirilməsi imkanını təmin edir.

Halqa radiatorunun maqnit nüvəsinin aşağı ucunun akustik dalğa ötürücüsünün şüalanan ucu ilə eyni müstəvidə yeri ən yaxşı variantdır, çünki dalğa ötürücüsünün şüalanma ucunun altına yerləşdirilməsi halqa çeviricisi (halqa radiatoru - boru) üçün ölü (durğun) zonanın meydana gəlməsinə səbəb olur. Halqa emitentinin maqnit nüvəsinin aşağı ucunun dalğa ötürücüsünün şüalanan ucunun üstündə yerləşdirilməsi halqa çeviricisinin səmərəliliyini azaldır. Hər iki variant ümumi akustik sahənin işlənmiş maye mühitə təsirinin intensivliyinin azalmasına və nəticədə texnoloji prosesin intensivləşməsinin azalmasına səbəb olur.

Bir üzük maqnitostriktiv emitentin şüalanma səthi silindrik bir divar olduğundan, səs enerjisi diqqət mərkəzindədir, yəni. emitentin maqnit nüvəsinin basıldığı borunun mərkəzi xətti boyunca akustik sahənin konsentrasiyası yaranır. Çubuqlu ultrasəs çeviricisinin radiasiya səthi konkav kürə şəklində hazırlandığından, bu şüalanma səthi də səs enerjisini fokuslayır, lakin borunun mərkəzi xəttində yerləşən bir nöqtəyə yaxındır. Beləliklə, fərqli üçün fokus uzunluqları hər iki radiasiya səthinin ocaqları üst-üstə düşür, güclü akustik enerjini iş kamerasının kiçik həcmində cəmləşdirir. Halqalı radiatorun maqnit nüvəsinin aşağı ucu akustik dalğa ötürücüsünün radiasiya ucu ilə eyni müstəvidə yerləşdiyindən, konkav sfera halqalı maqnitostriktiv radiatorun maqnit dövrəsinin uzunluğunun yarısına bərabər radiusa malikdir. akustik enerjinin fokus nöqtəsi borunun eksenel xəttinin ortasında yerləşir, yəni. qurğunun işçi kamerasının mərkəzində güclü akustik enerji kiçik həcmdə cəmlənir (“Ultrasəs. Kiçik Ensiklopediya”, baş redaktor İ.P. Qolyanin, M.: Sovet Ensiklopediyası, 1979, s. 367-370). Hər iki radiasiya səthinin akustik enerjilərinin fokuslanması sahəsində akustik sahənin işlənmiş maye mühitə təsirinin intensivliyi kameranın digər sahələrinə nisbətən yüzlərlə dəfə yüksəkdir. Sahəyə güclü məruz qalma intensivliyi ilə yerli həcm yaradılır. Zərbənin yerli güclü intensivliyi səbəbindən hətta emal edilməsi çətin olan materiallar da məhv olur. Bundan əlavə, bu vəziyyətdə, kameranın divarlarını məhv olmaqdan və emal edilmiş materialın divarın məhv edilməsi məhsulu ilə çirklənməsindən qoruyan güclü ultrasəs divarlardan çıxarılır. Beləliklə, akustik dalğa ötürücüsünün şüalanan ucunun səthini konkav, sferik, sferanın radiusu halqanın maqnitostriktiv emitentinin maqnit dövrəsinin uzunluğunun yarısına bərabər olmaqla, akustik sahənin təsirinin intensivliyini artırır. emal olunmuş maye mühitdir və buna görə də son məhsulun keyfiyyətini aşağı salmadan texnoloji prosesin intensivləşdirilməsini təmin edir.

Yuxarıda göstərildiyi kimi, iddia edilən qurğuda emal olunan maye mühitdə iki rezonans tezlikli akustik sahə əmələ gəlir. Birinci rezonans tezliyi çubuq maqnitostriktiv çeviricinin rezonans tezliyi ilə, ikincisi - iş kamerasının borusuna basılmış halqalı maqnitostriktiv emitentin rezonans tezliyi ilə müəyyən edilir. Üzük maqnitostriktiv emitentin rezonans tezliyi lcp=λ=с/fres ifadəsindən müəyyən edilir, burada lcp emitentin maqnit nüvəsinin mərkəzi xəttinin uzunluğu, λ maqnit nüvənin materialında dalğa uzunluğu, c - maqnit nüvəsinin materialında elastik vibrasiyaların sürəti, fres - emitentin rezonans tezliyi (A. V. Donskoy, O. K. Keller, G. S. Kratysh "Ultrasəs elektrotexnoloji qurğular", Leninqrad: Energoizdat, 1982, s. 25. ). Başqa sözlə, quraşdırmanın ikinci rezonans tezliyi ring maqnit dövrəsinin mərkəzi xəttinin uzunluğu ilə müəyyən edilir ki, bu da öz növbəsində işçi kamera borusunun xarici diametri ilə müəyyən edilir: maqnit dövrəsinin mərkəzi xətti nə qədər uzun olarsa. , quraşdırmanın ikinci rezonans tezliyi nə qədər aşağı olarsa.

İddia edilən quraşdırmada iki rezonans tezliyinin olması son məhsulun keyfiyyətini azaltmadan texnoloji prosesi intensivləşdirməyə imkan verir. Bu aşağıdakı kimi izah olunur.

Emal edilən maye mühitdə akustik sahəyə məruz qaldıqda, akustik axınlar yaranır - sərbəst qeyri-homogen səs sahəsində yaranan mayenin stasionar burulğan axınları. İddia edilən qurğuda emal olunan maye mühitdə hər biri öz rezonans tezliyinə malik iki növ akustik dalğa əmələ gəlir: silindrik dalğa radial olaraq yayılır. daxili səth boru (iş kamerası) və təyyarə dalğası işçi kamerası boyunca aşağıdan yuxarıya doğru yayılır. İki rezonans tezliyinin olması akustik axınların emal olunan maye mühitə təsirini artırır, çünki hər rezonans tezliyində mayeni intensiv şəkildə qarışdıran öz akustik axınları əmələ gəlir. Bu, həm də akustik axınların turbulentliyinin artmasına və təmizlənmiş mayenin daha da intensiv qarışmasına gətirib çıxarır ki, bu da akustik sahənin təmizlənmiş maye mühitə təsirinin intensivliyini artırır. Nəticədə son məhsulun keyfiyyətinə xələl gətirmədən texnoloji proses intensivləşir.

Bundan əlavə, akustik sahənin təsiri altında emal olunan maye mühitdə kavitasiya baş verir - təzyiqin yerli azalmasının meydana gəldiyi maye mühitdə qırılmaların meydana gəlməsi. Kavitasiya nəticəsində buxar-qaz kavitasiya qabarcıqları əmələ gəlir. Akustik sahə zəifdirsə, qabarcıqlar sahədə rezonans yaradır və pulsasiya edir. Akustik sahə güclüdürsə, qabarcıq bu sahənin yaratdığı yüksək təzyiq sahəsinə daxil olduğu üçün səs dalğasının bir müddətindən sonra (ideal vəziyyət) çökür. Baloncuklar dağıldıqda, maye mühitdə güclü hidrodinamik pozğunluqlar, akustik dalğaların intensiv şüalanması yaradır və kavitasiya edən maye ilə həmsərhəd olan bərk cisimlərin səthlərinin məhvinə səbəb olur. İddia edilən quraşdırmada akustik sahə prototip qurğunun akustik sahəsi ilə müqayisədə daha güclüdür ki, bu da onda iki rezonans tezliyinin olması ilə izah olunur. Nəticədə, iddia edilən quraşdırmada kavitasiya qabarcıqlarının çökmə ehtimalı daha yüksəkdir, bu, kavitasiya effektlərini artırır və akustik sahənin emal edilmiş maye mühitə təsirinin intensivliyini artırır və buna görə də texnoloji prosesin intensivliyini azalmadan təmin edir. son məhsulun keyfiyyəti.

Akustik sahənin rezonans tezliyi nə qədər aşağı olarsa, qabarcıq da bir o qədər böyükdür, çünki aşağı tezlikin müddəti böyükdür və baloncukların böyüməsi üçün vaxt var. Kavitasiya zamanı qabarcığın ömrü bir tezlik dövrüdür. Baloncuk çökdükdə güclü təzyiq yaradır. Baloncuk nə qədər böyükdürsə, bir o qədər çox olur yüksək qan təzyiqiçırpıldığı zaman yaranır. İddia edilən ultrasəs qurğusunda, emal olunan mayenin ikili tezlikli səslənməsinə görə, kavitasiya qabarcıqları ölçüləri ilə fərqlənir: daha böyük olanlar aşağı tezlikin maye mühitə təsirinin nəticəsidir, kiçik olanlar isə yüksək tezlikli məruz qalmanın nəticəsidir. . Səthləri təmizləyərkən və ya bir süspansiyonu emal edərkən kiçik baloncuklar bərk hissəciklərin çatlarına və boşluqlarına nüfuz edir və çökərək, bərk hissəciyin bütövlüyünü içəridən zəiflədərək mikro təsir effektləri yaradır. Köpük daha böyük ölçü Onlar sıx bağlandıqda, bərk hissəciklərdə yeni mikro çatların əmələ gəlməsinə səbəb olur, onlarda olan mexaniki bağları daha da zəiflədir. Bərk hissəciklər parçalanır.

Emulsiya, həll və qarışdırma zamanı böyük baloncuklar gələcək qarışığın komponentlərində molekullararası bağları məhv edir, zəncirləri qısaldır və molekullararası bağların daha da məhv edilməsi üçün kiçik baloncuklar üçün şərait yaradır. Nəticədə son məhsulun keyfiyyətinə xələl gətirmədən texnoloji prosesin intensivləşdirilməsi artır.

Bundan əlavə, iddia edilən quraşdırmada, emal edilmiş maye mühitdə müxtəlif rezonans tezlikləri ilə akustik dalğaların qarşılıqlı təsiri nəticəsində, amplituda kəskin ani artıma səbəb olan iki tezliyin (superpozisiya prinsipi) superpozisiyasına görə vuruşlar yaranır. akustik təzyiqdən. Belə anlarda akustik dalğanın təsir gücü quraşdırmanın xüsusi gücündən bir neçə dəfə yüksək ola bilər ki, bu da texnoloji prosesi gücləndirir və son məhsulun keyfiyyətini nəinki azaltmır, əksinə yaxşılaşdırır. Bundan əlavə, akustik təzyiqin amplitüdünün kəskin artması kavitasiya zonasına kavitasiya nüvələrinin tədarükünü asanlaşdırır; kavitasiya artır. Məsamələrdə, düzensizliklərdə və səth çatlarında əmələ gələn kavitasiya baloncukları möhkəm, süspansiyonda yerləşən, bütün mikrohəcmlərdə mayeni intensiv şəkildə qarışdıran yerli akustik axınlar əmələ gətirir ki, bu da son məhsulun keyfiyyətini azaltmadan texnoloji prosesi intensivləşdirməyə imkan verir.

Beləliklə, yuxarıda deyilənlərdən belə nəticə çıxır ki, iddia edilən ultrasəs qurğusu emal olunan maye mühitdə iki tezlikli akustik sahənin əmələ gəlmə ehtimalına görə həyata keçirildikdə, texnoloji prosesin intensivləşdirilməsinin artırılmasından ibarət texniki nəticənin əldə edilməsini təmin edir. son məhsulun keyfiyyətini aşağı salmadan proses: səthin təmizlənməsinin nəticələri, mayedə bərk komponentlərin dispersiyası, maye mühitin komponentlərinin emulsiyalaşdırılması, qarışdırılması və həll edilməsi prosesi.

Rəsm iddia edilən ultrasəs qurğusunu göstərir. Ultrasəs qurğusunda şüalanma səthi 2 olan ultrasəs çubuqlu maqnitostriktiv çevirici 1, akustik dalğa ötürücü 3, iş kamerası 4, halqanın maqnitostriktiv emitentinin maqnit dövrəsi 5, elastik sızdırmazlıq halqası 7, pin 8 var. Maqnit dövrə 5-də həyəcan sarğısı hazırlamaq üçün 9 deşik var (göstərilmir). İş kamerası 4 metal, məsələn, polad, silindrik boru şəklində hazırlanır. Quraşdırma nümunəsində dalğa ötürücü 3 kəsilmiş konus şəklində hazırlanmışdır ki, burada şüalanma ucu 10 elastik bir sızdırmazlıq halqası 7 vasitəsilə iş kamerasının 4 borusunun dibinə möhkəm bağlanır və qəbuledici uc 11 konvertorun 1 radiasiya səthinə 2 pin 8 ilə eksenel olaraq bağlanır. Maqnit nüvəsi 5 halqalar şəklində maqnitostriktiv lövhələr paketi şəklində hazırlanmış və akustik olaraq işçi kameranın 4 borusuna bərk sıxılmışdır. ; Bundan əlavə, maqnit dövrəsi 5 həyəcan sarğı ilə təchiz edilmişdir (göstərilmir).

Elastik sızdırmazlıq halqası 7 yerdəyişmə qurğusunun ərazisində dalğa ötürücüsünün 3 şüalanma ucunda 10 sabitlənmişdir. Bu halda halqa emitentinin 6 maqnit nüvəsinin 5 aşağı ucu akustik dalğa ötürücüsünün 3 şüalanma ucu 10 ilə eyni müstəvidə yerləşir. Bundan başqa, akustik dalğa ötürücüsünün 3 şüalanma ucunun 10 səthi hazırlanır. konkav, sferik, sferik radiuslu, halqanın maqnitostriktiv emitentinin 6 maqnit nüvəsinin 5 uzunluğunun yarısına bərabərdir.

Çubuqlu ultrasəs çeviricisi kimi, məsələn, PMS-15A-18 (BT3.836.001 TU) və ya PMS-15-22 9SYuIT.671.119.003 TU tipli ultrasəs maqnitostriktiv çeviricidən istifadə edilə bilər. Əgər texnoloji proses daha yüksək tezliklər tələb edirsə: 44 kHz, 66 kHz və s., onda çubuq çeviricisi piezokeramikaya əsaslanır.

Maqnit nüvəsi 5 mənfi sıxılmalı materialdan, məsələn, nikeldən hazırlana bilər.

Ultrasonik quraşdırma aşağıdakı kimi işləyir. Təchizat gərginliyi çeviricinin 1 və halqanın maqnitostriktiv emitentinin 6 həyəcanlandırma sarımlarına verilir. İş kamerası 4 emal olunan maye mühitlə 12 doldurulur, məsələn, həll, emulsiya, dispersiya və ya maye mühitlə doldurulur. səthlərin təmizlənməsi üçün hansı hissələrin yerləşdirildiyi. İş kamerasında 4 təchizatı gərginliyini təmin etdikdən sonra maye mühitdə 12 iki rezonans tezlikli akustik sahə əmələ gəlir.

Yaranan iki tezlikli akustik sahənin təsiri altında işlənmiş mühitdə akustik axınlar və kavitasiya baş verir 12. Eyni zamanda, yuxarıda göstərildiyi kimi, kavitasiya qabarcıqları ölçülərinə görə fərqlənir: daha böyük olanlar aşağı tezliklərin maye mühitə təsirinin nəticəsidir, kiçik olanlar isə yüksək tezliklərin nəticəsidir.

Kavitasiya edən maye mühitdə, məsələn, səthləri dağıtarkən və ya təmizləyərkən kiçik baloncuklar qarışığın bərk komponentinin çatlarına və boşluqlarına nüfuz edir və çökərək, bərk hissəciyin bütövlüyünü içəridən zəiflədərək mikro təsir effektləri yaradır. Daha böyük baloncuklar, çökərək, hissəciyi parçalayır, içəridən zəifləmiş, kiçik fraksiyalara çevrilir.

Bundan əlavə, akustik dalğaların müxtəlif rezonans tezlikləri ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində akustik təzyiqin amplitüdünün kəskin ani artmasına (akustik şok) səbəb olan vuruşlar meydana gəlir, bu da səthdəki təbəqələrin daha da intensiv məhvinə səbəb olur. təmizlənmiş və təmizlənmiş mayedə bərk fraksiyaların daha da üyüdülməsi üçün süspansiyon əldə edərkən mühit. Eyni zamanda, iki rezonans tezliyinin olması akustik axınların turbulentliyini artırır ki, bu da işlənmiş maye mühitin daha intensiv qarışmasına və həm hissənin səthində, həm də süspansiyonda bərk hissəciklərin daha intensiv məhvinə kömək edir.

Emulsiya və həll zamanı böyük kavitasiya kabarcıkları gələcək qarışığın komponentlərində molekullararası bağları məhv edir, zəncirləri qısaldır və molekullararası bağların daha da məhv edilməsi üçün kiçik kavitasiya baloncuklarına şərait yaradır. Emal edilən maye mühitin iki tezlikli sonfikasiyasının nəticəsi olan akustik şok dalğası və akustik axınların artan turbulentliyi molekullararası bağları da məhv edir və mühitin qarışdırılması prosesini gücləndirir.

Yuxarıda göstərilən amillərin emal olunan maye mühitə birgə təsiri nəticəsində son məhsulun keyfiyyəti aşağı salınmadan yerinə yetirilən texnoloji proses intensivləşir. Testlər göstərdiyi kimi, prototiplə müqayisədə elan edilmiş konvertorun güc sıxlığı iki dəfə yüksəkdir.

Kavitasiya effektini artırmaq üçün quraşdırmada artan statik təzyiq təmin edilə bilər ki, bu da prototipə bənzər şəkildə həyata keçirilə bilər (A.V. Donskoy, O.K. Keller, G.S. Kratysh "Ultrasəs elektrotexnoloji qurğular", Leninqrad: Energoizdat, 1982, s. 169). : işçi kameranın daxili həcminə qoşulmuş boru kəmərləri sistemi; sıxılmış hava silindrləri; qoruyucu qapaq və təzyiqölçən. Bu halda, iş kamerası möhürlənmiş qapaq ilə təchiz olunmalıdır.

1. Tərkibində çubuqlu ultrasəs çeviricisi, metal silindrik boru formasında hazırlanmış iş kamerası və şüalanan ucu silindrik borunun aşağı hissəsi ilə elastik bir vasitə ilə hermetik şəkildə birləşdirilən akustik dalğa ötürücüsünü ehtiva edən ultrasəs qurğusu. sızdırmazlıq halqası və bu dalğa ötürücüsünün qəbuledici ucu akustik olaraq şüalanan səth çubuğuna ultrasəs çeviricisi ilə sərt şəkildə bağlıdır, maqnit dövrəsinin akustik olaraq boruya bərkidilmiş bir halqa maqnitostriktiv emitentinin quraşdırmaya əlavə olaraq daxil olması ilə xarakterizə olunur. iş otağı.

2. İddia 1-ə uyğun quraşdırma, elastik sızdırmazlıq halqasının yerdəyişmə qurğusunun ərazisində dalğa ötürücüsünün şüalanan ucuna bərkidilməsi ilə xarakterizə olunur.

3. 2-ci bəndə uyğun quraşdırma, onun xarakterik xüsusiyyəti halqalı radiatorun maqnit nüvəsinin aşağı ucunun akustik dalğa ötürücüsünün şüalanma ucu ilə eyni müstəvidə yerləşməsidir.

4. 3-cü bəndə uyğun quraşdırma, akustik dalğa ötürücüsünün şüalanma ucunun səthinin konkav, sferik, sferanın radiusu halqanın maqnitostriktiv emitentinin maqnit dövrəsinin uzunluğunun yarısına bərabər olması ilə xarakterizə olunur.

Bu emal üsulu material üzərində mexaniki təsirə əsaslanır. Zərbələrin tezliyi eşidilməyən səslərin diapazonuna (f = 6-10 5 kHz) uyğun gəldiyi üçün ultrasəs adlanır.

Səs dalğaları yalnız elastik mühitdə yayıla bilən mexaniki elastik vibrasiyalardır.

Səs dalğası elastik bir mühitdə yayıldıqda, maddi hissəciklər salınma adlanan sürətlə öz mövqeləri ətrafında elastik rəqslər həyata keçirirlər.

Uzunlamasına dalğada mühitin kondensasiyası və seyrəkləşməsi həddindən artıq səs təzyiqi ilə xarakterizə olunur.

Səs dalğasının yayılma sürəti onun hərəkət etdiyi mühitin sıxlığından asılıdır. Maddi mühitdə yayılarkən səs dalğası texnoloji proseslərdə istifadə oluna bilən enerji daşıyır.

Ultrasonik müalicənin üstünlükləri:

Müxtəlif texniki üsullardan istifadə etməklə akustik enerji əldə etmək imkanı;

Geniş spektrli ultrasəs tətbiqləri (ölçülü emaldan qaynaq, lehimləmə və s.);

Avtomatlaşdırma və əməliyyat asanlığı;

Qüsurlar:

Digər enerji növləri ilə müqayisədə akustik enerjinin qiymətinin artması;

Ultrasəs vibrasiya generatorlarının istehsalına ehtiyac;

İstehsalın zəruriliyi xüsusi alətlər ilə xüsusi xassələri və forma.

Ultrasəs vibrasiyaları müxtəlif proseslərin inkişafı üçün əsas kimi istifadə edilə bilən bir sıra təsirlərlə müşayiət olunur:

Kavitasiya, yəni mayedə qabarcıqların əmələ gəlməsi və onların partlaması.

Bu zaman 10 8 N/m2-ə çatan böyük yerli ani təzyiqlər yaranır;

Enerjinin bir hissəsinin istiliyə çevrildiyi, bir hissəsinin isə maddənin strukturunun dəyişdirilməsinə sərf edildiyi bir maddə tərəfindən ultrasəs vibrasiyasının udulması.

Bu təsirlər aşağıdakılar üçün istifadə olunur:

Heterojen süspansiyonlarda müxtəlif kütləli molekulların və hissəciklərin ayrılması;

hissəciklərin laxtalanması (böyüməsi);

Maddənin dağıdılması (əzilməsi) və başqaları ilə qarışdırılması;

Böyük üzən baloncukların əmələ gəlməsi səbəbindən mayelərin və ya ərimələrin deqazasiyası.

1.1. Ultrasəs qurğularının elementləri

Hər hansı bir ultrasəs qurğusu (USU) üç əsas elementdən ibarətdir:

Ultrasəs titrəyişlərinin mənbəyi;

Akustik sürət transformatoru (hub);

Bərkitmə detalları.

Ultrasonik vibrasiya (UV) mənbələri iki növ ola bilər - mexaniki və elektrik.

Mexanik çevrilmə mexaniki enerji, məsələn, bir maye və ya qazın hərəkət sürəti. Bunlara ultrasəs sirenləri və ya fitləri daxildir.

Ultrasəs testinin elektrik mənbələri çevrilir elektrik enerjisi müvafiq tezlikdə mexaniki elastik vibrasiyalara. Transduserlər elektrodinamik, maqnitostriktiv və piezoelektrikdir.

Ən çox istifadə edilənlər maqnitostriktiv və piezoelektrik çeviricilərdir.

Maqnitostriktiv çeviricilərin işləmə prinsipi uzununa maqnitostriktiv təsirə əsaslanır ki, bu da ferromaqnit materiallardan hazırlanmış metal gövdənin uzunluğunun dəyişməsində (həcmini dəyişmədən) özünü göstərir. maqnit sahəsi.

Maqnitostriktiv təsiri müxtəlif materiallar fərqli. Nikel və permendur (dəmir və kobalt ərintisi) yüksək maqnitostriksiyaya malikdir.

Maqnitostriktiv çevirici paketi, içindəki alternativ cərəyanı həyəcanlandırmaq üçün bir sarğı yerləşdirilən nazik lövhələrdən hazırlanmış bir nüvədir. elektromaqnit sahəsi yüksək tezlikli.

Pyezoelektrik çeviricilərin iş prinsipi bəzi maddələrin elektrik sahəsində həndəsi ölçülərini (qalınlığını və həcmini) dəyişmək qabiliyyətinə əsaslanır. Pyezoelektrik effekt geri çevrilir. Bir pyezomaterial boşqab sıxılma və ya dartılma deformasiyasına məruz qalırsa, onun kənarlarında elektrik yükləri görünəcəkdir. Dəyişəndə ​​bir piezoelektrik element yerləşdirilirsə elektrik sahəsi, sonra ətraf mühitdə həyəcan verici ultrasəs vibrasiyaları deformasiya edəcək. Pyezoelektrik materialdan hazırlanmış salınan lövhə elektromexaniki çeviricidir.

Barium titan və qurğuşun sirkonat-titan əsasında piezoelementlər geniş istifadə olunur.

Akustik sürət transformatorları (uzununa elastik vibrasiyaların konsentratorları) ola bilər fərqli forma(Şəkil 1.1).

düyü. 1.1. Hub formaları

Onlar çeviricinin parametrlərini yüklə uyğunlaşdırmağa, salınım sistemini əlavə etməyə və emal olunan materialın sahəsinə ultrasəs vibrasiyasını daxil etməyə xidmət edir. Bu cihazlar korroziyaya və kavitasiyaya davamlı, istiliyə davamlı, aqressiv mühitlərə davamlı materiallardan hazırlanmış müxtəlif bölmələrin çubuqlarıdır.

1.2. Texnoloji istifadə ultrasəs vibrasiyaları

Sənayedə ultrasəs üç əsas sahədə istifadə olunur: material üzərində güc, proseslərin intensivləşdirilməsi və ultrasəs nəzarəti.

Materiala güc tətbiq edin

Sərt və super bərk ərintilərin mexaniki emalında, sabit emulsiyaların alınmasında və s.

Ən çox istifadə olunanlar 16-30 kHz xarakterik tezliklərdə iki növ ultrasəs müalicəsidir:

Alətlərdən istifadə edərək maşınlarda ölçülü emal;

Maye mühitlə vannalarda təmizləmə.

Ultrasəs maşınının əsas iş mexanizmi akustik qurğudur (şək. 1.2). İş alətini salınımlı hərəkətə gətirmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Akustik qurğu enerjini sarğı 2-nin birləşdirildiyi elektrik salınım generatorundan (adətən boru) alır.

Akustik qurğunun əsas elementi elektrik vibrasiyalarının enerjisini mexaniki elastik vibrasiyaların enerjisinə çevirən maqnitostriktiv (və ya pyezoelektrik) çeviricidir - vibrator 1.

düyü. 1.2. Ultrasəs qurğusunun akustik qurğusu

Sarımın maqnit sahəsi istiqamətində ultrasəs tezliyi ilə növbə ilə uzanan və qısalan vibratorun vibrasiyaları vibratorun ucuna bərkidilmiş konsentrator 4 tərəfindən gücləndirilir.

Qovağa polad alət 5 bərkidilir ki, onun ucu ilə iş parçası 6 arasında boşluq olsun.

Vibrator axar soyuducu suyun daxil olduğu ebonit korpusa 3 yerləşdirilir.

Alət verilmiş çuxur hissəsinin formasına malik olmalıdır. Alətin ucu ilə iş parçasının səthi arasındakı boşluğa xırda aşındırıcı toz dənələri olan maye 7 nozzindən verilir.

Alətin salınan ucundan aşındırıcı taxıllar yüksək sürət əldə edir, hissənin səthinə vurur və ondan ən kiçik çipləri çıxarır.

Hər bir zərbənin məhsuldarlığı cüzi olsa da, quraşdırmanın məhsuldarlığı nisbətən yüksəkdir, bu, alətin vibrasiyasının yüksək tezliyi (16-30 kHz) və yüksək sürətlənmə ilə eyni vaxtda hərəkət edən çoxlu sayda aşındırıcı taxıllarla bağlıdır.

Materialın təbəqələri çıxarıldıqca alət avtomatik olaraq qidalanır.

Aşındırıcı maye emal zonasına təzyiq altında verilir və emal tullantılarını yuyur.

Ultrasəs texnologiyasından istifadə edərək deşmə, kəsmə, qazma, kəsmə, daşlama və digər əməliyyatları yerinə yetirə bilərsiniz.

Ultrasonik vannalar (şəkil 1.3) səthləri təmizləmək üçün istifadə olunur metal hissələr korroziya məhsullarından, oksid filmlərindən, mineral yağlar və s.

Ultrasəs vannasının işləməsi ultrasəsin təsiri altında bir mayedə meydana gələn yerli hidravlik şokların təsirindən istifadəyə əsaslanır.

Belə bir vannanın işləmə prinsipi belədir: iş parçası (1) maye yuyucu vasitə (2) ilə doldurulmuş bir tanka (4) batırılır. Ultrasəs titrəyişlərinin emitenti yapışqan tərkibdən (8) istifadə edərək maqnitostriktiv vibratora (6) qoşulmuş diafraqmadır (5). Vanna stend üzərində quraşdırılmışdır (7). Ultrasonik vibrasiya dalğaları (3) yayılır iş sahəsi emal aparıldığı yerdə.

düyü. 1.3. Ultrasonik vanna

Ultrasonik təmizləmə çirkləndiriciləri çətin əldə edilən boşluqlardan, girintilərdən və kiçik kanallardan təmizləyərkən ən təsirli olur. Bundan əlavə, bu üsul belə qarışmayanların sabit emulsiyalarını əldə etməyə imkan verir adi yollarla su və yağ, civə və su, benzol və s. kimi mayelər.

Ultrasəs avadanlıqları nisbətən bahadır, buna görə də kiçik ölçülü hissələrin ultrasəslə təmizlənməsini yalnız kütləvi istehsal şəraitində istifadə etmək iqtisadi cəhətdən məqsədəuyğundur.

Texnoloji proseslərin intensivləşdirilməsi

Ultrasəs titrəyişləri bəzi kimyəvi proseslərin gedişatını əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirir. Məsələn, müəyyən səs intensivliyində polimerləşmə daha intensiv olur. Səs intensivliyi azaldıqda, əks proses mümkündür - depolimerizasiya. Buna görə də, bu xüsusiyyət polimerləşmə reaksiyasını idarə etmək üçün istifadə olunur. Ultrasəs titrəyişlərinin tezliyini və intensivliyini dəyişdirməklə tələb olunan reaksiya sürətinə nail olmaq olar.

Metallurgiyada ultrasəs tezliyinin elastik titrəyişlərinin ərimələrə daxil edilməsi kristalların əhəmiyyətli dərəcədə incələşməsinə və kristallaşma zamanı yığılmanın əmələ gəlməsinin sürətlənməsinə, məsaməliliyin azalmasına, bərkimiş ərimələrin mexaniki xüsusiyyətlərinin artmasına və ərimələrin azalmasına səbəb olur. metallarda qaz tərkibi.

Ultrasəs prosesinə nəzarət

Ultrasonik vibrasiyalardan istifadə edərək, texnoloji prosesin gedişatını davamlı olaraq izləyə bilərsiniz laboratoriya testləri nümunələri Bu məqsədlə səs dalğasının parametrlərinin asılılığı fiziki xassələriətraf mühitə təsir etdikdən sonra bu parametrlərdəki dəyişikliklərlə onun vəziyyəti kifayət qədər dəqiqliklə qiymətləndirilir. Bir qayda olaraq, aşağı intensivliyin ultrasəs titrəyişləri istifadə olunur.

Səs dalğasının enerjisini dəyişdirərək, kimyəvi birləşmələr olmayan müxtəlif qarışıqların tərkibini idarə edə bilərsiniz. Belə mühitlərdə səsin sürəti dəyişmir və asılmış maddə çirklərinin olması səs enerjisinin udulma əmsalına təsir göstərir. Bu, müəyyən etməyə imkan verir faiz başlanğıc materialdakı çirklər.

Səs dalğalarının media arasındakı interfeysdə əks olunması ilə ("ultrasəs şüası ilə ötürülmə") monolitdə çirklərin mövcudluğunu müəyyən etmək və ultrasəs diaqnostik cihazları yaratmaq mümkündür.

Nəticələr: ultrasəs insan qulağına eşidilməyən 20 kHz-dən 1 GHz-ə qədər salınım tezliyi olan elastik dalğalardır. Ultrasəs qurğuları yüksək tezlikli akustik vibrasiya səbəbindən materialların emalı üçün geniş istifadə olunur.

Ultrasonik təmizləmə adətən bir və ya daha çox hamam və daxil olan ultrasəs qurğularından istifadə etməklə həyata keçirilir ultrasəs generatoru. Texnoloji təyinatına əsasən, onlar universal və xüsusi təyinatlı qurğuları fərqləndirirlər. Birincilər, əsasən tək və kütləvi istehsal üçün geniş çeşidli hissələrin təmizlənməsi üçün istifadə olunur. Kütləvi istehsalda xüsusi təyinatlı qurğular və tez-tez avtomatlaşdırılmış qurğular və istehsal xətləri istifadə olunur.

Şəkil 28 – UZV-0.4 tipli ultrasəs təmizləmə üçün vanna

Universal hamamların gücü 0,1 ilə 10 kVt arasında, tutumu isə 0,5 ilə 150 ​​litr arasındadır. Kiçik güclü vannaların dibinə quraşdırılmış piezokeramik çeviricilər, güclülərdə isə bir neçə maqnitostriktiv olanlar var.

Ultrasonik stolüstü vannalar UZU-0.1 eyni tiplidir; UZU-0,25 və UZU-0,4. Bu vannalar daha tez-tez laboratoriya şəraitində və fərdi istehsalda istifadə olunur; Onları gücləndirmək üçün çıxış gücü 100, 250 və 400 Vt olan yarımkeçirici generatorlar istifadə olunur. Vannaların bədəni var düzbucaqlı forma və çıxarıla bilən örtük. Pyezokeramik çeviricilər (tip PP1-0.1) hamamın gücündən asılı olaraq hamamların dibinə birdən üçə qədər miqdarda tikilir. Parçaları toplu yükləmək üçün hörgü səbətləri mövcuddur. Hamamlarda təmizləndikdən sonra hissələrin yuyulması üçün ümumi gövdəyə quraşdırılmış bölmələr var.

Şəkildə. Şəkil 28-də UZGZ-0.4 generatoru ilə işləyən UZV-0.4 tipli ultrasəs masa üstü təmizləyici vanna göstərilir. Onun silindrik metal səs keçirməyən gövdəsi 1 və gövdəyə menteşə ilə birləşdirilmiş qapağı 3 və tutacağı olan eksantrik sıxac 2 var. Hamamın rezonans membranı olan işçi hissəsinin dibinə maqnitostriktiv çevirici paketi lehimlənir. Onun gövdəsində tədarük və drenaj üçün iki boru var axar su, çeviricinin soyudulması. Bu boruların fitinqləri şlanqların onlara asanlıqla qoşulması üçün korpusun dibində yerləşir. Bədəndə generatoru vannadan uzaqlaşdırarkən ultrasəs vibrasiyasını yandırmaq və söndürmək üçün keçid açarı var. Yuyucu mayenin drenajını açmaq üçün tutacaq və müvafiq fitinq də var. Vanna təmizlənəcək hissələrin yüklənməsi üçün səbətlə təchiz edilmişdir.

Şəkil 29 – UZV-18M tipli ultrasəs təmizləmə üçün vanna

Daha yüksək gücə malik universal təmizləyici vannalar arasında geniş istifadə RAS tipli vannalar qəbul etmişdir. Bu tip hamamlar oxşar dizayna malikdir. Şəkildə. 29-da UZV-18M tipli küvet göstərilir. Qaynaqlanmış çərçivə 1 səs keçirməyən dizaynda hazırlanmışdır. O, əks çəkiləri olan qapaq 5 ilə bağlanır 4. Qapaq tutacaqlardan istifadə etməklə əl ilə qaldırılır və endirilir 6. PMS-6-22 tipli maqnit-striktiv çeviricilər 8 vannanın işçi hissəsinin (birdən) dibinə 9 quraşdırılmışdır. hamamın gücündən asılı olaraq dörd). Yuyucu mayenin buxarlarını udmaq üçün bortda kollektorlar çıxış borusu II ilə quraşdırılır, bu boruya qoşulur. ventilyasiya sistemi emalatxanalar Yuyucu mayenin boşaldılması üçün bir kran işçi hissəsinin altına quraşdırılmışdır; klapan sapı 19 ön tərəfə gətirilir. 14 və 16 nömrəli borular vasitəsilə drenaj çökdürmə tankına, kanalizasiya sisteminə və ya küvetin içinə quraşdırılmış 7-ci çənə aparıla bilər. İşçi hissəsinin maye ilə daşmasının qarşısını almaq üçün bir drenaj borusu var.

Hər hansı bir ultrasəsin tərkibi texnoloji quraşdırma enerji mənbəyi (generator) və ultrasəs salınım sistemi daxil olan çoxfunksiyalı cihazlar da daxil olmaqla.

Texnoloji məqsədlər üçün ultrasəs salınım sistemi çevirici, uyğun element və işləyən alətdən (emitter) ibarətdir.

Salınım sisteminin çeviricisində (aktiv element) elektrik titrəyişlərinin enerjisi ultrasəs tezliyinin elastik titrəyişlərinin enerjisinə çevrilir və dəyişən mexaniki qüvvə yaranır.

Sistemin uyğun elementi (passiv konsentrator) sürətlərin çevrilməsini həyata keçirir və xarici yükün və daxili aktiv elementin koordinasiyasını təmin edir.

İşçi alət emal olunan obyektdə ultrasəs sahəsi yaradır və ya ona birbaşa təsir göstərir.

Ən vacib xüsusiyyət Salınım sistemlərinin ultrasəsi rezonans tezliyidir. Bunun səbəbi, texnoloji proseslərin səmərəliliyinin salınımların amplitudası (salınan yerdəyişmələrin dəyərləri) ilə müəyyən edilməsi və ultrasəs salınım sisteminin rezonans tezliyində həyəcanlandığı zaman maksimum amplituda dəyərlərinə nail olmasıdır. Ultrasəs salınım sistemlərinin rezonans tezliyinin dəyərləri icazə verilən diapazonlarda olmalıdır (çoxfunksiyalı ultrasəs cihazları üçün bu, 22 ± 1,65 kHz tezliyidir).

Ultrasəs salınım sistemində toplanan enerjinin hər bir rəqs dövrü üçün texnoloji təsir üçün sərf olunan enerjiyə nisbəti salınım sisteminin keyfiyyət əmsalı adlanır. Keyfiyyət amili rezonans tezliyində salınımların maksimum amplitudasını və salınımların amplitüdünün tezlikdən (yəni tezlik diapazonunun eni) asılılığının xarakterini müəyyən edir.

Görünüş Tipik bir ultrasəs salınım sistemi Şəkil 2-də göstərilmişdir. O, çeviricidən - 1, transformatordan (konsentrator) - 2, işləyən alətdən - 3, dayaqdan - 4 və korpusdan - 5 ibarətdir.

Şəkil 2 - İki yarımdalğalı salınım sistemi və vibrasiya amplitüdlərinin paylanması A və effektiv mexaniki gərginliklər F

Salınım amplitudası A və qüvvələrin (mexaniki gərginliklər) F-nin salınım sistemində paylanması dayanıqlı dalğalar formasına malikdir (itkilər və şüalanma nəzərə alınmamaq şərti ilə).

Şəkil 2-dən göründüyü kimi yerdəyişmələrin və mexaniki gərginliklərin həmişə sıfır olduğu müstəvilər var. Bu təyyarələrə nodal təyyarələr deyilir. Yerdəyişmələrin və gərginliyin minimal olduğu müstəvilərə antinodlar deyilir. Yer dəyişdirmələrinin maksimum dəyərləri (amplitüdlər) həmişə mexaniki gərginliklərin minimum dəyərlərinə uyğun gəlir və əksinə. İki bitişik nodal təyyarə və ya antinodlar arasındakı məsafələr həmişə dalğa uzunluğunun yarısına bərabərdir.

Salınım sistemi həmişə onun elementlərinin akustik və mexaniki əlaqəsini təmin edən əlaqələrə malikdir. Əlaqələr daimi ola bilər, lakin iş alətini dəyişdirmək lazımdırsa, əlaqələr yivli edilir.

Gövdə ilə birlikdə ultrasəs salınım sistemi, təchizatı gərginliyi təchizatı cihazları və ventilyasiya deşikləri adətən ayrıca node kimi həyata keçirilir. Gələcəkdə ultrasəs salınım sistemi terminindən istifadə edərək, bütövlükdə bütün vahid haqqında danışacağıq.

Texnoloji məqsədlər üçün çoxfunksiyalı ultrasəs qurğularında istifadə olunan salınan sistem bir sıra ümumi tələblərə cavab verməlidir.

1) Verilmiş tezlik diapazonunda işləmək;

2) Texnoloji proses zamanı bütün mümkün yük dəyişiklikləri ilə işləmək;

3) Tələb olunan şüalanma intensivliyini və ya vibrasiya amplitudunu təmin etmək;

4) Mümkün olan ən yüksək səmərəliliyə malik olmaq;

5) Ultrasəs salınım sisteminin emal olunan maddələrlə təmasda olan hissələri kavitasiyaya və kimyəvi müqavimətə malik olmalıdır;

6) Bədəndə sərt dayaq olmalıdır;

7) Minimum ölçülərə və çəkiyə malik olmalıdır;

8) Təhlükəsizlik tələbləri yerinə yetirilməlidir.

Şəkil 2-də göstərilən ultrasəs vibrasiya sistemi iki yarımdalğalı titrəmə sistemidir. Onda çevirici, transduser materialındakı ultrasəs titrəyişlərinin dalğa uzunluğunun yarısına bərabər olan rezonans ölçüsünə malikdir. Salınımların amplitudasını artırmaq və çeviricini emal olunan mühitlə uyğunlaşdırmaq üçün konsentrator materialında ultrasəs salınımlarının dalğa uzunluğunun yarısına uyğun rezonans ölçüsünə malik olan konsentrator istifadə olunur.

Şəkil 2-də göstərilən salınım sistemi poladdan hazırlanırsa (poladda ultrasəs vibrasiyasının yayılma sürəti 5000 m/s-dən çoxdur), onda onun ümumi uzununa ölçüsü L = C2p/w ~ 23 sm-ə uyğundur.

Yüksək yığcamlıq və aşağı çəki tələblərinə cavab vermək üçün dörddəbir dalğalı çeviricidən və konsentratordan ibarət yarımdalğalı salınım sistemləri istifadə olunur. Belə salınım sistemi sxematik şəkildə Şəkil 3-də göstərilmişdir.Rəsmə sisteminin elementlərinin təyinatları Şəkil 3-dəki təyinatlara uyğundur.

Şəkil 3 - İki dörddəbir dalğalı salınım sistemi

Bu halda, ultrasəs salınım sisteminin minimum mümkün uzununa ölçüsünü və kütləsini təmin etmək, həmçinin mexaniki birləşmələrin sayını azaltmaq mümkündür.

Belə bir salınım sisteminin dezavantajı konvertorun ən böyük mexaniki gərginlik müstəvisində konsentratora qoşulmasıdır. Bununla belə, bu çatışmazlıq, konvertorun aktiv elementini maksimum effektiv gərginlik nöqtəsindən dəyişdirməklə qismən aradan qaldırıla bilər.

Ultrasəs cihazlarının tətbiqi

Güclü ultrasəs fiziki və kimyəvi prosesləri stimullaşdırmaq üçün unikal ekoloji təmiz vasitədir. 20,000 - 60,000 Hertz tezliyi və 0,1 Vt/kv.sm-dən çox intensivliyi olan ultrasəs vibrasiyaları. paylama mühitində dönməz dəyişikliklərə səbəb ola bilər. Bu, aşağıdakı sahələrdə yüksək güclü ultrasəsdən praktik istifadə imkanlarını əvvəlcədən müəyyənləşdirir.

Texnoloji proseslər: mineral xammalın emalı, metal filizlərinin zənginləşdirilməsi və hidrometallurgiya prosesləri və s.

Neft və qaz sənayesi: bərpa neft quyuları, özlü neftin çıxarılması, qum-ağır neft sistemində ayırma prosesləri, ağır neft məhsullarının axıcılığının artırılması və s.

Metallurgiya və maşınqayırma: metal ərimələrinin emalı, külçə/tökmə strukturunun üyüdülməsi, möhkəmləndirilməsi və daxili gərginliklərin aradan qaldırılması üçün metal səthinin emalı, maşın hissələrinin xarici səthlərinin və daxili boşluqlarının təmizlənməsi və s.

Kimyəvi və biokimyəvi texnologiyalar: ekstraksiya, sorbsiya, süzülmə, qurutma, emulsifikasiya prosesləri, suspenziyaların alınması, qarışdırma, dispersiya, həlletmə, flotasiya, deqazasiya, buxarlanma, laxtalanma, koalessensiya, polimerləşmə və depolimerləşmə prosesləri, nanomaterialların alınması və s.

Enerji: mayenin yanması və bərk yanacaq, yanacaq emulsiyalarının hazırlanması, bioyanacaq istehsalı və s.

Kənd təsərrüfatı, yeyinti və yüngül sənaye: toxumların cücərməsi və bitkilərin böyüməsi prosesləri, qida əlavələrinin hazırlanması, qənnadı məmulatlarının texnologiyası, alkoqollu və alkoqolsuz içkilərin hazırlanması və s.

Kommunal xidmətlər: su quyusunun bərpası, hazırlanması içməli su, istilik dəyişdiricilərinin daxili divarlarından çöküntülərin çıxarılması və s.

Qoruma mühit: təmizlik Çirkab su neft məhsulları, ağır metallarla çirklənmiş, davamlıdır üzvi birləşmələr, çirklənmiş torpaqların təmizlənməsi, sənaye qaz axınlarının təmizlənməsi və s.

İkinci dərəcəli xammalın emalı: kauçukun devulkanizasiyası, metallurgiya miqyasının neft çirkləndiricilərindən təmizlənməsi və s.