Устройство для ультразвуковой контактной очистки

 

Изобретение относится к устройствам для ультразвуковой контактной очистки и позволяет повысить стабильность процесса очистки трубопроводов за счет обеспечения контактного возбуждения собственных резонансных колебаний протяженных изделий на большем числе мод. Акустическая опора 11 имеет два цилиндрических элемента , снабженных механизмом их взаимно противоположного перемещения относительно продольной оси стержневого преобразователя 1. Механизм взаимно противоположного перемещения цилиндрических элементов опоры 11 выполнен в виде винта 8 с правой и левой резьбой, соединяющего основания цилиндрических элементов опоры 11 между собой. Перемещая посредством винта 8 основания относительно приобразователя 1, можно установить их в узлы колебаний очищаемого изделия и тем самым сократить количество энергии, рассеиваемое колебательной системой, обеспечить при этом надежное крепление и исключить поверхностное повреждение изделия за счет снижения усилий прижима его к преобразователю 1. 1 з.п, ф-лы. 4 ил. ел С

СОЮЗ CQBkTCKYiX

СОЦИСЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (яу В 08 В 3/12

ГОСУДАРСТРЕ>ВЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ ГЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОП КСАН И Е и ЗГОЬРЕТЕ Н ИА

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13 (21) 4794860/12(22) 22.02.90 (46) 15.01.92. Бюл. N 2 (71) Научно-исследовательский институт технологии машиностроения и Конструкторское б.оро технологии химического машиностроения (72) В.Н.Гинин, B.В.Воинцев, В.В.Бабков, Т.С.Ещенко и В.С.Цехановский (53) 621.7.022.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1011282, кл. В 08 В 3/12, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ

КОНТАКТНОЙ ОЧИСТКИ (57) Изобретение относится к устройствам для ультразвуковой контактной очистки и позволяет повысить стабильность процесса очистки трубопроводов за счет обеспечения контактного возбуждения собственных резонансных колебаний протяженнь х изде„„ Ы„„1704864 А1 лий на большем числе мод. Акустическая опора 11 имеет два цилиндрических элемента, снабженных механизмом их взаимно противоположного перемещения относительно продольной оси стержневого преобразователя 1. Механизм взаимно противоположного перемещения цилиндрических элементов опоры 11 выполнен в виде винта 8 с правой и левой резьбой, соединяющего основания цилиндрических элементов опоры 11 между собой. Перемещая посредством винта 8 основания относительно приобразователя 1, можно установить их в узлы колебаний очищаемого изделия и тем самым сократить количество энергии, рассеиваемое колебательной системой, обеспечить при этом надежное крепление v. исключить поверхностное повреждение изделия за счет снижения усилий прижима его к преобразователю 1. 1 з.п, ф-лы, 4 ил.

1704864

Изобретение OTI;оси1ся к техноло ическому прил енени,о ультразвука, а именно к устройстзам для кинтактнс, очистки p. уl ррНних и наружных поверхностей прямолинсйных изделий ипа т .,b и;ь, трубопро.,сдое от окалины, ржав ины, скисных пленок, различных ж",potlûê загрязнений, и может применяться ео всех отра-.лях народного хозяйства.

Известно крепление акустических волноводов в узловых очках путем выполнения в данных точках фланцев. Однако такое крепление возможно только при продольных колебаниях волноводэ.

При создании в еолноеоде или изделии изгибных колебаний такой тип крепления не годится, так как фланец, размещенный в узловой точке иэгибно колеблющегося тела, будет совершать угловые поворо. ы.

Известно также устройство для ультразвуковой контактной очистки длинномерных изделий с улучшенной маневренностью, взятое за прототип, содержащее магнитострикционный преобразователь и акустическую опору, выполненную в виде полого цилиндрического элемента, неподвижно закрепленного на кронштейне напротив излучающего торца преобразователя.

Недостатком указанного устройства является большое удельное давление, оказываемое опорой на поверхность обрабатываемого трубопровода, и недостаточная стабильность фиксации устройства на нем в процессе работы, Большое удельное давление вызывается тем, что площадь контакта опоры с трубопроводом очень мала (точечная), поэтому при создании необходимого акустического контакта между ними и создается давление такой величины, что может привести к деформации стенок трубопровода. Это особенФ но опасно для тонкостенных трубопроводов.

Иэ-за точечного контакта между опорой и трубопроводом в процессе работы также нарушается фиксация устройства на трубопроводе, что приводит к потере контакта между ними.

Целью предлагаемого изобретения является создание крепления изгибно-колеблющихся волноеодсе для трубопроводов . свободное от вышеуказанных недостатков.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит ультразвуковой преобразователь, силовой кронштейн и акустическую опору, расположенную с противоположной CTOpOHbl OTHOC 1Tt. IbHO Очи" щаел1ого изделия. Нсеым является то, что опора выполнена иэ двух цилиндрических элементов, размещенных на кронштейне симметричо оси пресбрззсг отеля, для чего

1

55 в кронштейне выполнен направляющий паз, и снабжена ме.анизмом регулируемого перемещения зле:", нтсе опор ео взаимно противоположных направлениях относительно оси преобрззоеателя, а сам механизм выполнен в виде винта с левой и правой резьбой, размещенного е направляющем пазу кронштейна и взаимодействующего с элементами опоры через их основания, размещенные также в пазу кронштейна с еозл;ожностью скольжения по направляющим под паза воздействием винта, для чего в основаниях имеются отверстия соответственно с левой и правой резьбой.

Согласно прсдлагаемому устройству при возбуждении изгибных колебаний в трубопроводе возможно также возникновение (кроме изгибных) и других форм колебаний, например, радиально-изгибных или перистальтического типа, узлы и пучности которых не совпадают с узлами и пучностями изгибных колебаний. Однако есе перечисленные формы колебаний вносят свой положительный вклад в процесс очистки и размещение какого-либо жесткого крепления в узловой точке приведет к значительным потерям ультразвуковой энергии и, соответственно, снижению эффективности обработки.

Предлагаемое крепление изгибно-колеблющихся трубопроводов, с учетом возникающих в них колебаний указанных форм, наиболее целесообразно, так как элементы опоры, имея цилиндрическую форму, не воспринимают угловые повороты трубопровода, происходящие в узловых точках, а увеличение опорной базы путем изменения расстояния между элементами создает условил для надежной фиксации устройства на обрабатываемом изделии и повышение стабильности процесса, а также облегчает возбуждение изгибных колебаний.

Так как при изменении диал1етров обрабатываемых трубопроводов размеры между узлами иэгибных колебаний меняются, то устройство снабжено л1еханизмом перемещения акустической опоры.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, где штрих-пунктирной линией показана амплитуда колебаний на обрабатываемом изделии в определенный момелт вращения; на фиг. 2 — схема механизма перел.ещения элементов акустической опоры в горизонтальном H="правлении; на фиг. 3— разрез Л-А на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 2.

Устройство состоит из стержневого преобразователяя 1, установленного с возможностью п;. рел1егцения в защ.1тном корпусе 2

1704864 и поджатого с| пзу пружинами 3, связанными через плиту 4 с кулачком 5 эксцентрикового зажима. Корпус 2 прикреплен к опорной стойке 6, в верхней части которой размещен горизонтально расположенный кронштейн 7, в пазу которого находится винт 8 с левой и правой резьбой. На осях 9 подвижных опор 10 установлены цилиндрические элементы акустической опоры 11.

Для вертикального перемещения кронштейна 7 (следовательно и акустической опоры), в соответствии с диаметром обрабатываемой трубы, применяется винт 12.

Подача преобразователя вперед при зажиме изделия осуществляется ручкой 13 эксцентрикового зажима.

Устройство работает следующим образом.

Очищаемая труба 14 вставляется между преобразователем 1 и элементами акустической опоры t l. Опора предварительно выставляется для обработки нужного диаметра трубы путел1 перемещения кронштейна 7.

Перемещение элементов опоры по горизонтали во взаимно противоположном направлении относительно оси преобразователя осуществляется поворотом винта 8, укрепленного в пазу кронштейна 7 втулками и взаимодействующего на элементы опоры

11 через основания.

При повороте ручки 13 эксцентрикового зажима и, соответственно, кулачка 5 плита

4 подается вперед и через пружины 3 передает движение преобразователю 1. Постоянное усилие, передаваемое пружинами.3 на преобразователь, позволяет получить плотный контакт рабочего торца преобразователя 1 с трубой 14. Затем на преобразователь подается электрическое напряжение ультразвуковой частоты и происходит обработка трубы ультразвуковыми колебаниями, создаваемыми и реобразователем.

По окончании процесса обработки обратным поворотом ручки 13 производится освобождение трубы: плита 4, перемещаемая кулачком 5, при своем движении давит на гайку 15, расположенные на стержнях, связанных с преобразователем 1, и отводит последний от изделия.

5 Эксперименты, проведенные на предприятии по очистке труб диаметрами 8 — 14 мм и толщиной 0,5 мм с использованием предлагаемой конструкции опоры, показали отсутствие деформации стенок трубопро10 водов и улучшение условий фиксации устройства и его перемещения по трубопроводу.

Применение акустической опоры предлагаемой конструкции позволяет расши15 рить технологические возможности ультразвуковой обработки за счет обработки тонкостенных трубопроводов и повысить стабильность процесса путем создания надежной фиксации устройства в процессе ра20 боты.

Формула изобретения

1. Устройство для ультразвуковой контактной очистки труб, содержащее ультра25 звуковой преобразователь и опору с цилиндрическим элементом, размещенную на кронштейне напротив излучающего торца преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологиче30 ских возможностей и повышения сгабильности процесса очистки, акустическая опора имеет второй цилиндрический элемент, расположенный симметрично первому элементу относительно излучающего

35 торца преобразователя и снабжена механизмом взаимно противоположного перемещения элементов относительно продольной оси преобразователя.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е40 с я тем, что цилиндрические элементы имеют основания, а кронштейн — паз, причем основания размещены в пазу, а механизм взаимно противоположного перемещения цилиндрических элементов выполнен в ви45 де винта с правой и левой резьбой, соединяющего между собой основания.

1704864

1704864

Составитель В.Гинин

Редактор А.Калениченко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Черни

Заказ 147 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГККТ СССР

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

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