Способ ультразвуковой очистки отверстий
Использование: в технологии ультразвуковой очистки от вязких загрязнений внутренней поверхности отверстий изделий, труб, открытых полостей. Сущность изобретения: при проведении процесса ультразвуковой очистки отверстий в моющей жидкости в качестве излучателя, работающего на продопьных колебаниях, используют стержневой волновод-концентратор с кольцевыми канавками на боковой поверхности. Перед введением излучателя в отверстие излепия црнтпяпцную четь работающего торца его изолируют от контакта с моющей жидкостью. Очистку ведут при амплитудных режимах излучения 15-50 мкм. Излучатель вводят в очищаемое отверстие с зазором относительно стенок и перемещают его вдоль оси отверстия 1 табл, 1 ил
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
K ПАТЕНТУ
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5014957/12 (22) 03.12.91 (46) 15.10.93 Бюл. Ия 37-38 (75) Приходько В.М.; Калачев Ю.Н.; Багров И.В. (73) Приходько Вячеслав Михайлович (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ
ОТВЕРСТИИ (57) Использование: в технологии ультразвуковой очистки от вязких загрязнений внутренней поверхности отверстий изделий, труб, открытых полостей.
Сущность изобретения: при проведении процесса ультразвуковой очистки отверстий в моющей жид(((l ИЫ (и(2((ЦЯЩ СС 1 (51) 5 В0 В 12 кости в качестве излучателя, работающего на продопьных колебаниях. используют стержневой волновод-концентратор с кольцевыми канавками на боковой поверхности. Перед введением излучателя в отверстие излепия н нтюп нм ясть работаю— щего торца его изолируют от контакта с моющей жидкостью. Очистку ведут при амплитудных режимах излучения 15 — 50 мкм..Излучатель вводят в очищаемое отверстие с зазором относительно стенок и перемещают его вдоль оси отверстия 1 табл, 1 ил
200085с!
" з )бретение or!!oct!reÿ к технологии г ", . ра 3>33> ава!1 ачисгки и ма;кет найти Зри>,.»,не г33» y;LB>le>I ll вязк>лх загрязнений . т" ерст! 111 открытых полостей изделий,,; (3«> >!:й> Г . 0>3(? рх>!Ости труб. 5
31 3 .?t, t t>, cttucobv ультразвуковой очиОт> рс.->!и в ма>ощей жи>.,кости с i)o;-,ю изгибна t.oëåárttoøårocÿ трубчатого .< ..,,>0.Зала, >акже преабразова геля, рабо,!l o нз ра>3>1а>>ьных колебаниях. Пер.;;uc»h используется толька г>ри
o r t3!. рс ий малого диа мет ра (в
; ° . Ол. .. 4 Я м>л) а втогрой — применим для
;;-"-.-- и r.>pnr>) ot>per!Orle>3>toro рззмера,,.„"->-.3>л .! р и! >>)06(>азова > l!я функ
», а,»,» .B t:L><.L :т ОГ ч RcToTы каГ>> б)а>3ии. i .I5) >лео близким ;.хническим реше»:см Г Ыбр:3НН>-. !.1 В КаЧЕСтВЕ rlporOr«l)L3. ЯВС 1000>а УЛЬТ3>аЗВУКОВОЙ OVI>1C КИ
-. l,":! .,>! L1 It>)i:«Ок>I >CT 1 13>!уб, при Ка>арам .-,н н !.:>:) «>0>:)е>1 жи !кос)ь!>) трубу с
«и > LI>ельн0 сlåíîê вводя) излу . р бг >30 >>ILI >а продольных Koлеба., u р1еща г>т гч > вдаль OcL1 трубы > >-! « .,;;:)а;OK > аследнега способа у))ь)и» ук»B и 0 IIT! Lt трубы закл>0 3ается в >3dгоB; ф => т IB>tñ >3 >»clto>ILBOBOни«>зозмо>к>!остей и -:->, >а-еля, рабогающега на продольных
>),:-» 1ях. В описанном варианте кае>!та >: я >бл)с >. и 6»>TI!е>ствеtiHO 3 нo 0>!и
> 1 р 3ttp»o!c ",!еред рабочим торцем »!») tBòåë33. Г1р>1 зта 9 силу обтекания по><>ка>л;+ идкасти раба <его торца излуча)еля м,-.r.с>>>ла»>,>3ая ин)е>tet;EI!Qc гь процесса удал»»я .=а>>>43>lpl!L OL> спечивается па ценt r>v кавитацианной области вдоль аги ! рубы а не у сте> ак, где сосредоточена зэ
>рязнение. !
4зобретение направлено на павь>шени; зфф ктив:<ост л удаления вязких загряз 40 нений в отверстиях с внутренних п<>верх><остей разли«ны изделий путем ,>;Л>< lt?НИЯ И BKTI1>3113 <>h;tBcTLt, сос!)едатuчениe ее вбл>1зи стенок. -3 !О в итоге позво )ит повысить производи- 4 ельt» )crt,. качества счистки, ITQ даст воз>,10:»<>to:TI, уr3еличигь сроки зt.cffrtóÿòàöèt3 ИЗ>.>Г?ЛИ
Для дас-ижения указанного результата f3 известном способе у3>ь) развуковой очистки Отверстий, при котором в заполненное м»ющей жидкостью отверстие с зазором относительна c>енак изделия вводят излучатель. рабата ощнй на продольных калеааниях, и пере>1ещ !.от ега вдаль or:è о «>=pc> ия, >3 качпслгве излуча геля испальзу. стерж>!еваь. B з )нав,>д-концен)ратор с o>Ii,цев>, >3è канавками на ба<авай поверхосги, торце>)у>О > о>3хнаст!. центральнои части которого предварительно изолируют от последующего контакта с моющей жидкостью, и очистку ведут при амплитудных режимах излучения 15-50 >лкм. Используя в качестве излучателя стержневой волновод-концентратор с кольцевыми канавками на боковой поверхности, создаем участки кавигационной области в районе кольцевых канавок (торцевые стенки кольцевых канавок совершают продольные колебания, аналогичные рабочей торцевой поверхности концентратора). Чтобы повысить эффективность использования участка кавитационной области. расположенного перед рабочим торцем концентратора, изолируем центральную часть рабочего торца от контакта с моющей жидкостью и тем самым сме>цаем активную зону этого участка кавитационной области от центра к перифеpL1L1, т.е, поиближаем ее к обьекту очистки— загрязненной стенке о reepcTLI33. Благодаря наличию кольцевых канавок на боковой no>3epxt-iocTv вол>->овода-концентратора, пропоpционально их числу, возрастает зона воздействия кавитационной области на очи>цаемую поверхность отверстия и увеличивается производительность и качество очистки. Работа волновода-концентратора на а>лплитудных режимах излучения 15-50 мкм позволяет создать развитую область как перед рабочим торцем, так и в районе кольцевых канавок, вдоль боковой поверхности волнавода-концентратора, что в свою очередь способствует росту интенсивности процесса очистки. Амплитуда колебательнь>х смещений на торцевых поверхностях кольцевь!х канавок неодинакова, она постепенна уменьшается па мере удаления от рабочего торца волновода-концентратора и приближения к узлу колебательных смещений. Чтобы в процессе очистки активно участвовало больше торцевых поверхностей кольцевых канавок необходимо амплитудный рех<им излучения волнавода-концент3>атора, оцениваемый по величине амплитуды колебательных смещений íà рабочем торце, поддерживать как можно выше. Нижний предел амплитудного режима >лзлуче>»ия. когда наблюдаетсл эффективная работа большинства торцевых поверхностей кольцевых канавок составляет величину порядка 15 мкм, При амплитудном режиме ниже 15 мкм наблюдается снижение эффективности очистки за счет отсутствия активной кавигации. Верхний предел амплитудно>о режима излучения ограничен 50 tnt 2000859 10 очистки стержневой волновод-концентратор 3 постепенно перемещают вдоль отвер- 35 стия. В известных источниках, использованных для определения уровня техники, не описана совокупность заявляемых признаков и она не является очевидной. На основании этого, можно сделать вывод о том. что заявляемое предложение отвечает критериями изобретения, т.к. оно ново, имеет изобретательский уровень и является промышленно применимым, На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа ультразвуковой очитки отверстий изделий. В очищаемое отверстие 1 изделия 2, заполненное моющей жидкостью, вводят с зазором относительно стенок изделия стержневой волновод-концентратор 3, с выполненными на его боковой поверхности кольцевыми канавками 4, а центральную часть рабочего торца концентратора 3 перед началом очистки изолируют резиновой накладкой 5 от контакта с моющей жидкостью. При возбуждении в волноводе-концентраторе 3 продольных колебаний, имеющих амплитуду смещений на рабочем торце 15-50 мкм, перед незащищенной резиновой накладкой частью торца концентратора 3 и в районе расположения кольцевых канавок 4, вдоль боковой поверхности концентратора, образуется развитая кавитационная область 6. Удаление загрязнений со стенок отверстия происходит одновременно и перед рабочим торцем волновода-концентратора. и в местах расположения кольцевых канавок. В процессе Предлагаемый способ ультразвуковой очистки проверен при удалении вязкого загрязнения из квадратного отверстия изделия размером 30х30 мм и глубиной 50 мм, На одну из сторон внутренней поверхности изделия в отверстии наносился слой консистентной смазки ЦИАТИМ-201 толщиной 1 мм. Очистка осуществлялась в водном растворе тринатрийфосфата с концентрацией вещества 30 г/л при температуре раствора 40 С. Излучателем являлся полуволновый 45 стержневой цилиндрический вол новод-концентратор диаметром 20 мм. Продольные колебания в нем возбуждались стержневой колебательной системой мощностью 1,6 кВт (частота 22 кГц). На боковой поверхности волновода-концентратора имелись 5 коль цевых канавок шириной 5 мм и глубиной 3 мм. Между кольцевыми канавками, а также рабочим торцем концентратора и Ьлижайшей к нему кольцевой канавкой расстояние 5 мм. В центре рабочего торца концентратора приклеена резиновая накладка толщиной 8 мм и диаметром 14 мм. Амплитуда колебательных смещений на рабочем торце концентратора менялась в диапазоне от 15 до 50 мкм. Минимальный зазор между боковой поверхностью волновода-концентратора и загрязненной стороной отверстия 1 мм, При очистке волновод-концентратор вводился на всю глубину отверстия. Об эффективносiu i редлагаемого способа ультразвуковой очистки отверстий перед прототипом можно судить по данным их сравнительных испытаний при удалении консистентной смазки из квадратного отверстия. В обоих случаях диаметр излучателя, амплитудные режимы обработки и другие условия проведения процесса ультразвуковой очистки были одинаковыми. Эффективность процесса очистки оценивалась по количеству времени. затраченному на полное удаление консистентной смазки из отверстия. Полученные данные приведены в таблице. Сопоставление результатов испытаний показывает, что очистка отверстий предлагаемым способом эффективнее, чем способом-прототипом, интенсивность процесса удаления загрязнений повышается в 5 раз. (56) Физическиеосновы ультразвуковой технологии /Под ред.Л.Д.Розенберга. — М.: Наука, 1970 — с,248. Авторское свидетельство СССР М 488977, кл. В 08 В 9/04, 1975. Авторское свидетельство СССР N. 1147459, кл. В 08 В 3/12, 1985, 2000859 Продолжение таблицы Прот Напра Г, в!1:!!е из. !уч Составитель Б. Приходько Редактор H. Семенова Техред М.Моргентал Корректор M. Самборская Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5 Заказ 3099 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Формула изобретения ! !(> 06 У/1ЬТРАЗВУКОВО! ОЧИС! КИ О ГВЕРСТИЙ, !ри котором в заполненное моющей жидкос ьо отверстие с зазором относительно .н:; вводят излучатель, работающий на ...,ч... 1i ных колебаниях, и перемещают «ff) вдоль оси отверстия, глличающийся «то в качестве излучателя используют стержневой волновод-концентратор с кольцевыми канавками на бокЬвой поверхности, торцевую поверхность центральной части которого предварительно изолируют от последующего контакта с моющей жидкостью, а очистку ведут при амплитудном режиме излучения 15 — 50 мкм, 
