Установка для ультразвуковой очистки изделий

 

Использование: для очистки поверхности изделий сложной конфигурации. Сущность изобретения: установка состоит из ванны, на дне которой расположен ультразвуковой преобразователь. Над ним параллельно его плоскости излучения установлен корытообразный корпус для изменения направления акустических течений, образуемых ультразвуковым преобразователем. Корыто имеет в сечении вид трапеции с переменным поперечным сечением, а дно имеет наклон 10-15° относительно излучающей плоскости преобразователя в сторону минимального сечения корыта. Привод вращения изделий имеет колесо с лопатками, на валу которого смонтированы держатели изделий. Держатели установлены наклонно к оси вала, поэтому и изделия, закрепленные в держателях, будут расположены наклонно , что обеспечивает стабильное положение очищаемых изделий, а следовательно , равномерную очистку всех изделий. Лопатки колеса выполнены в виде пластин, шарнирно закрепленных друг с другом, Каждая пластина имеет выступы, которые в сложенном состоянии образуют окна для входа ультразвуковых акустических течений . 3 з.п.ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (l)) (я)5 В 08 В 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4858749/12 (22) 13.08.90 (46) 15.10.92.Бюл.¹ 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и инструментальный институт (72) В.В.Севастьянов и Л.В.Полякова (56) Авторское свидетельство ССС»

N825203,,кл. В 08 B 3/12, 1979. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ

ОЧИСТКИ ИЗДЕЛИЙ (57) Использование: для очистки поверхности изделий сложной конфигурации. Сущность изобретения: установка состоит из ванны, на дне которой расположен ультразвуковой преобразователь. Над ним параллельно его плоскости излучения установлен корытообразный корпус для изменения направления акустических течений, образуемых ультразвуковым преобразователем.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для очистки поверхности изделий сложной конфигурации, имеющих глубокие отверстия перед нанесением износостойких покрытий.

Известно устройство для очистки изделий ультразвуком, в котором в камере, заполненной жидкой средой, обеспечивается перемещение изделий относительно ультразвукового поля, а на изделия накладывают регулируемое импульсное электромагнитное поле, Недостатком известного устройства является невозможность очистки изделий, имеющих острые режущие кромки, например сверл, метчиков. Это связано с тем, что изделия в камере расположены хаотично и при йх перемешивании происходят сколы и

Корыто имеет в сечении вид трапеции с переменным поперечным сечением, а дно имеет наклон 10-15 относительно излучающей плоскости преобразователя в сторону минимального сечения корыта. Привод вращения изделий имеет колесо с лопатками, на валу которого смонтированы держатели изделий. Держатели установлены наклонно к оси вала, поэтому и изделия, закрепленные в держателях, будут расположены наклонно, что обеспечивает стабильное положение очищаемых изделий, а следовательно, равномерную очистку всех изделий.

Лопатки колеса выполнены в виде пластин, шарнирно закрепленных друг с другом, Каждая пластина имеет выступы, которые в сложенном состоянии образуют окна для входа ультразвуковых акустических течений, 3 з.п,ф-лы, 7 ил. выкрашивания режущих кромок, что является недопустимым для инструмента. Кроме того, свободное расположение изделий в камере не дает гарантий высокой степени очистки всей поверхности изделий сложной конфигурации.

Наиболее близким техническим решением является устройство для обработки изделий ультразвуком, содержащее ванну для моющей жидкости, встроенный в ее дно акустический преобразователь с излучателем, привод вращения иэделий, имеющий вал и связанные с валом, размещенные над излучателем держатели изделий. Недостатком данного устройства является высокая энергоемкость, так как процесс очистки идет под избыточным давлением вращение изделий требует затрат энергии, К недостаткам следует отнести также неравномерную очистку всех поверхностей, так как изделия крепятся в вертикальном положении и вращение происходит только в горизонтальной плоскости. В этом случае становится невозможной очистка глубдких глухих отверстий, расноложеннйх йа торцевой поверхности.

Техйический результат заключается в снижении энергоемкастй и повышении качестЪ;

t ва очиСтки изделий

Техйический результат достигается тем, что в.известной установке для очистки изделий, содержащей ванну для моющей жидкости, встроенный в ее дна акустический преобразователь с излучателем, привод вращения иэделий, имеющий вал, и связанные с валам размещенные над излучателем держатели изделий, привод имеет корытообразный корпус с монотонна увеличивающимся по ега длине поперечным сечением и колесо с лопатками, причем вал установлен в ванне свободно вдоль излучателя, колесо закреплено на валу, корпус установлен над излучателем дном вверх вдоль оси вала так, что его отогнутые продольные кромки параллельны излучателю, а большее сечение обращено к колесу, при этом диаметр колеса превышает высоту максимального поперечного сечения корпуса для обеспечения вращения колеса ат направляемых корпусом на его лопатки акустических течений, причем диаметр колеса превышает максимальное поперечное сечение корпуса в 1,5-2 раза, а держатели установлены на валу под у лом к его оси, каждая лопатка выполнена из двух шарнирно соединенных створок с углом их раскрытия 115-125, причем створка имеет вдоль ее кромки заборники в виде выступов для обеспечения захода акустических течений между створками, Сущность изобретения "àêëþ÷àåòñÿ в следующем. Причина возникновения акустических течений обусловлена законом сохранения количества движения и заключается s том, что переносимое звуковой волной количество движения, связанное с колебаниями частиц среды, при поглощении волны передается среде, вызывая ее регулярное движение, исходя из вышеуказанного следует, что под воздействием ультразвуковых колебаний, излучаемых преобразователем, жидкость, находящаяся над ним, начинает двигаться, образуются акустические течения. Для использования энергии ультразвука с целью перемещения изделий в процессе очистки на пути потоков жидкости устанавливают устройство, которое собирает акустические восходящие потоки жидкости и изменяет их направление.

На фиг.1 изображена установка, вид спереди; на фиг.2 —; на фиг.3— лопатка в рабочем положении; на фиг.4— вид установки сбоку; на фиг.5 — разрез устройства в рабочей зоне, в зоне раскрытия лопаток, с максимальным сечением; на фиг.б — разрез устройства в зоне минимального поперечного сечения; на фиг.7 — корытоабразный корпус в иэометрии.

Установка состоит из ванны 1, на дне которой расположен ультразвуковой акустический преобразователь 2, Привод выполнен в виде корытаобразного корпуса 3 с монотонно увеличивающимся по его длине поперечным сечением, установленных над излучателем дном вверх. Корпус имеет в сечении вид трапеции с переменным поперечным сечением в сторону минимального сечения корыта и установлен с наклоном к излучающей плоскости преобразователя, Привод вращения изделий содержит колеса с лопатками 4, закрепленное на валу 5 держателя 6 изделий 7. Держатели установлены наклонно к оси вала, поэтому изделия, закрепленные в держателях, будут расположены наклонно, Установленный наклонно к оси вала держатель обеспечивает стабильное положение ачищаемых иэделий, а следовательно, равномерную очистку всех изделий. Количество поверхностей ачищаемого изделия, обращенных к ультразвуковому преобразователю, увеличивается при установке этого изделия на наклонном держателе, Расположение держателя наклонно дает возможность уменьшить габаритные размеры устройства.

Лопатки колеса выполнены в виде створок 8, шарнирно закрепленных друг с другом. Каждая створка имеет заборники в виде выступов 10, которые в сложенном состоянии образуют окна для входа ультразвуковых акустических течений. Для обеспечения вращения колеса от направляемых корпусом на ега лопатки акустических течений диаметр колеса превышает высоту максимального поперечного сечения корпуса. Вал

5 вращается в подшипниках стоек 10 и 11, которые крепятся к противоположным сторонам (торцам) корпуса 3, Устройство работает следующим образом.

Изделия, закрепленные на держателе пад углом к оси вала„и корпус опускаются в ванну, включается ультразвук, Образующиеся акустические течения от преобразователя, поднимаясь, попадают в корпус 3, изменяют направление и попадают в рабочую зону, где происходит раскрытие лопаток колеса. Когда лопатка находится в

1768327 горизонтальной плоскости, проходящей через ось вала, она будет раскрыта на угол

115-125, а с противоположной стороны лопатка будет в закрытом состоянии. Акустические течения, проходя через заборники с выступами лопаток, создают избыточное. давление между двумя створками лопаток, необходимое для их полного раскрытия, увеличивая площадь воздействия на них акустических течений, колесо начинает вращаться, вместе с ним вращается вал с изделиями, Лопатка, вращаясь вокруг оси колеса, выходит из рабочей зоны, под действием сопротивления жидкости складывается.,уменьшается площадь сопротивления вращению колеса и таким образом обеспечивается вращение колеса в одном направлении (по часовой стрелке), Вращение изделий происходит в вертикальной плоскости, à за счетустановки держателя наклонно к оси вала позволяет удалять воздух из глухих, глубоких каналов., отверстий очищаемых изделий, что улучшает качество

ОЧИСТКИ, Согласно заявляемому изобретению диаметр колеса превышает высоту максимального поперечного сечения корпуса в

1,5-2 раза, а большее сечение корпуса обращено к колесу.

Превышение вышеуказанных верхних пределов приводит к тому, что воздействие акустических течений не будет сконцентрировано в рабочей зоне колеса (зоне раскрытия лопаток) и не будет равномерного воздействия акустических течений на лопатки колеса, а снижение их нижеуказанных пределов приводит к тому, что воздействие акустических течений будет недостаточно для вращения колеса с лопатками и колесо будет располагаться ниже уровня воздействия акустических течений. Таким образом, угол наклона дна корыта и диаметр колеса влияют на работоспособность и определяют габаритные размеры.

Раскрытие лопаток на угол 115-125О обеспечивает наиболее оптимальную форму лопаток, При угле раскрытия лопатки более 125 площадь лопатки, на которую воздействуют акустические течения, не увеличивается и снижается способность удерживать акустические течения. При угле раскрытия лопатки менее 115 уменьшается площадь лопатки, на которую воздействуют акустические течечия, и снижается также

5 способность лопатки удерживать акустические течения, Использование ультразвука не только для очистки, но и для вращения изделий, позволяет снизить энергоемкость установ10 ки и повысить качество очистки поверхности.

Формула изобретения

1.Установка для ультразвуковой очистки изделий, содержащая ванну для моющей

15 жидкости, встроенный в ее дно акустический преобразователь с излучателем, привод вращения изделий, имеющий вал, и связанные с взлом размещенные над излучателем держатели изделий, о т л и ч а ю20 щ - я с я тем, что, с целью снижения энергоемкости и повышения качества очистки, привод имеет корытообразный корпус с монотонно увеличивающимся по его длине поперечным сечением и колесо с лопатками, 25 причем вал установлен в ванне свободно вдоль излучателя, колесо закреплено на валу, корпус установлен над излучателем дном

saepx вдоль оси вала так, что его отогнутые продольные кромки параллельны излучате30 лю, а большее сечение обращено к колесу, при этом диаметр колеса превышает высоту максимального поперечного сечения корпуса для обеспечения вращения колеса от направляемых корпусом на его лопатки

35 акустических течений, 2Установка по п,1, отл ича ю ща яс я тем, что диаметр колеса превышает максимальное поперечное сечение корпуса в

1,5-2 раза.

40 3,Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что держатели установлены на валу под углом к его оси, 4.Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что каждая лопатка колеса выпол45 нена из двух шарнирно соединенных створок с углом их раскрытия 115-125, причем каждая створка имеет вдоль ее кромки заборники в виде выступов для обеспечения захода акустических течений между ствОр50 ками.

1768327

1768327

Составитель В, Севастьянов

Техред М,Моргентал Корректор М, Петрова

Редактор

Заказ 3606 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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