Ультразвуковая установка для жидкостной обработки

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii 745562

Союз Советскын

Социалистические

Республик

«»»,г (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. К .

{22) Заявлено 26 04.77 (2! ) 2479936/28-12

В 08 В 3/12 с присоединением заявки ¹

Гееудврственный квинтет

СССР (23) Приоритет по делан изобретений н открытий

0публиковано07,07.80. Бвллетень № 25

Дата опубликования описания 08.07.80 (53) УДK 621.7. . 022.,6 (088.8) О. К. Келлер, Г. Д. Лубяницкий, М, Ф. Никольская, С, В, Петухова, В. К, Самолетов и Л. С, Чекрыжевский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВАЯ УСТАНСВКА

ДЛЯ ЖИДКОСТНОЙ ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в ультразвуковых технологических установКах для очистки деталей от технсйтогичес кнх загрязнений, для диспергирования, эмальгирования, пропитки, преимущественно

5 в машиностроении, химической, легкой и других отраслях промышленности.

Известны ультразвуковые установки для

|О жидкостной обработки, содержащие камеру со встроенным в нее ультразвуковым преобразователем и шумоэаглушающие элементы с акустически жесткой поверхностью в виде кожуха, смонтированноГо снаружи ка 5 меры Я и в виде бездонного цилиндра, пс» мещенного внутри ультразвуковой камеры

72j

Ультразвуковые установки с такими шумозаглушающими элементами имеют по нижейный уровень воздушного шума, обусловленный колебаниями стенок самой камеры, возбуждаемых кавитирующей рабо чей жидкостью, но уровень шума, излучаа2 мого зеркалом рабочей жидкости в таких камерах не снижается, Укаэанный недостаток устранен в ультразвуковых камерах с расположенными в их верхней части шумоэаглушаюшими эле- ментами в виде акустически жесткой подложки со звукопоглощающим покрытием, в качестве звукопоглощающего покрытия использованы такие материалы, как пор лон, акмигран, ультрасупертонкое базальтовое или стеклянное волокно и т.п. Шумозаглушающий элемент может быть вьптол-.. нен в виде крышки 131или насадки (4).

Указанная конструкция ультразвуковых установок с шумозаглушаощими элементами хотя и имеет пониженный уровень шума, но обладает тем недостатком, что не всегда дает достаточную величину сниже ния уровня шума до значения, обусловлен ного санитарными нормами, в особенносги при высоких интенсивностях ультразвука, обуславливающих увеличение области кавитации и интенсивность захлопывания ка витационных пузырьков. Кроме того, такая

3 7455 конструкция является ненадежной, так как в условиях паряшей, нагретой до 80 и выше, иногда агрессивной (кислоты щело чи, органических растворителей) по отношению к звукопоглошаюшему материалу рабочей жидкости, звукопоглошающее покрытие из-аа влагопоглощения, от воздействия агрессивной рабочей жидкости и от высыпания (если она сыпучая) теряет свои звукопоглошаюшие свойства значительно раньше. срока службы самой камеры. Поэтому условий эксплуатации улыгразвуковой камеры усложняются. При этом приходится очищать звукопоглощающее покрытие просушивать или менять его.

Часто возникает необходимоть присоединения к улыгразвуковой камере бортового отсоса, чтобы нагретая рабочая жидкость не парила в окружающее пространство. Бортовой отсос необходимо присоеди- го нять над шумозаглушаюяим элементом камеры, чтобы снизить излучение шума в окружающее пространство. Это усложняет конструкцию камеры и увеличивает ее габариты. В случае же присоединения борто- г5 ного отсоса непосредственно над уровнем рабочей жидкости (до шумозаглушающего элемента) шум от камеры поступает в вентиляционную систему и необходимо при нимать меры для зашиты от него. Габари- зо ты камеры при этом также возрастают.

Бель изобретения - снижение уровня

Шума.

Поставленная цель достигается тем, что

B известной ультразвуковой установке для З5 жидкостной обработки, содержащей камеру со встроенным в нее ультразвуковым преобразователем и расположенным в верхней частя камеры шумозаглушаюшим элементом в виде акустически жесткой подложки со 40 звукопоглощающим покрьггием, в акустически жесткой подложке выполнены отверотия, входы которых расположены со стороны звукопоглощаютего иокрытия, Такое выполнение ультразвуковой уста-45 нонки позволяет значительно снизить уровень излучаемого ею шума за счет лучшего согласования акустического сопротивления подложки и звукопоглощающего покрытия 50

Отверстия в акустически жесткой подложке могут иметь различную форму, круглую, квадратную или представлять собой канавки и т.п, При выполнении отверстий несквозными 55 ах глубина беретка равной четверти длины волны заглушаемого звука в воздухе. При ежи цолучаетса условие наилучшего со62 ф гласования акустических сопротивлений системы воздух-звукопоглощающее покрытие-акустически жесткая подложка.

Отверстия в акустически жесткой под«

I ложке шумозаглушающего элемента выполнены сквозными с глубиной, равной половине длины волны заглушаемого звука в воздухе, благодаря чему также достигается наилучшее согласование акустических сопротивлений упомянутой системы.

С целью увеличения эффекта шумозаглушения отверстия в акустически жесткой подложке шумозаглушающего элемента выполнены так, что их оси неперпендикулярны к акустически жесткой подложке. Такое выполнение отверстий делает их как бы ловушкой для звуковых волн, т.е. увеличивает длину их пути, а также количество отражений от стенок отверстий. Увеличение пути звуковых волн и увеличение числа их отражений внутри шумозаглушающего элемента усиливает эффект шумозаглушения.

Звукопоглощаюшее покрытие шумозаглушающего элемента выполнено в виде мегаллической сетки, что дает возможность исключить применение обшепринятых звукопоглошающих покрытий из материала mna поролон, базальтовое нли стеклянное полотно н др. На входе несквозных отвер стий четвертьволновой глубины, а также на входе и выходе сквозных о гверстий полуволновой глубины образуется максимум колебательной скорости частиц воздуха.

Металлическая сетка, закрывающая отверстия, гасит скорость частиц и вносит диссипативные потери, т.е. выполняет функции звукопоглошающего покрытия. Для этого можно использовать сетку из проволоки диаметром 0,05 мм, с шагом 0,12 мм.

Можно также использовать сетку с более крупным шагом, но поставить ее в несколько слоев штя достижения эффекта уменьшения колебательной скорости частиц воздуха.

В случае необходимости применения бортового отсоса в ультразвуковой камере, ои расположен не над шумозаглушающим элементом как обычно, а, с целью упрощения конструкции камеры и уменьшения ее габаритов, смонтирован на внешней стороне шумозаглушаюшего элемента. При этом акустически жесткая подложка шумозаглушаюшего элемента выполнена со сквозными отверстиями, покрытыми с обеих стс рон металлической сеткой. Такое выполнение отсоса снижает уровень шума, распространяюшегося в вентиляционну1о сис ге

5 745562 6 ных установках. Отверстия в подпожке шумоэаглушающего элемента уменьшают акустическое сопротивление подложки и приближают его к акустическому сопро тивлению как эвукопоглощающего покрытия, так и воздуха, что увеличивает эф фект снижения уровня шума. Выполнение несквоэных отверстий глубиной, равной четверти, а сквознь>х глубиной, равной половине длины волны заглушаемого звука в воэму, эа счет прохождения его через»опложку шумозаглушающего элемента указанной конструкции, К тому же .бортовой отсос играет роль добавочного кожуха, окружающего шумозаглушающий элемент и дает дополнительное снижение шума от ультразвуковой камеры.

На фиг. 1 и 2 изображена предложенная ультразвуковая установка для жидкостной обработки; на фиг. 3, 4, 5ибпо- 10 щающего материала) достигается более э> в сторону вентиляции и в окружающую фективное шумозаглушение, чем в иввесъ- среду. казаны варианты выполнения отверстий в духе, делают эффект уменьшения акустичесакустически жесткой подложке шумозаглу- кого сопротивления подложки шумозаглушающего элемента. шающего элемента более значительным по

Устройство состоит из камеры 1 с пре- сравнению с вариантом выполнения отвер образователем 2. Акустически жесткая 15 с гий произвольной глубины, поскольку подложка шумозаглушающего элемента ка- входное сопротивление отверстий минимальмеры, расположенного выше уровня 3 ра» íî для указанных случаев. бочей жидкости 4, выполнена с несквоэ- Уровень шума, излучаемого зеркалом 3 ными отверстиями 5. Отверстия представ- жидкости 4 и проникающего в бортовой от« ляют собой канавки глубиной, равной однойзо сос 7 также снижается благодаря щнщождечетверти длины волны заглушаемого звука нию звуковой волны через отверстия 6 в воздухе. Акустически жесткая подложка покрытые сеткой 8, шумозаглушающего элемента может быть Как видно из фиг. 5 и 6, отверстия слусделана со сквозными отверстиями 6 глу- жат как бы ловушками для звуковь>х волн, биной, равной половине длины волны за- 25 т.е, увеличивают длину пути и число столглушаемого звука в воздухе. К атой час- кновений звуковых волн с подложкой шумоти шумозаглушающего элемента со сквоз- заглушающего элемента. Увеличение длины ными отверстиями 6 присоединен бортовой пути звуковых волн и увеличение числа и отсос 7. Отверстия в подложке шумоза- столкновений внутри конструкции ведет к глушающего элемента покрыты металличес- Зо более эффективному звукэпоглощению. кой сеткой 8. Оси отверстий 5 и 6 вы- Использование предложенной ультраполнены к плоскости акустически жесткой звуковой установки для жидкостной обраподложки под углом, не равным SO, напри-,ботки, содержащей камеру с расположенмер под углом 30, ным в ее верхней части шумозаглушающим

На фи- 3, 4, 5, 6 изображень> при $5 элементомввидеакустическижесткойподложмеры выполнения отверстий в акустически ки с выполненными в ней отверстиями поэжесткой подложке шумозаглушающего эле- воляет снизить уровень излучаемого в воэ мента несквозные (фиг. 3 и фиг. 5) глу- дух шума. Эффект шумопоглощения усилибиной, равной одной четверти длины волны ваетси при выполнении отверстий опредезаглушаемого звука в воздухе, и сквоэные40 ленной глубины. Сквозных - полуволновой, (фиг. 4 и фиг. 6) глубиной, равной поло- несквозных четвертьволновой глубины вине длины волны заглушаемого звука в и при выполнении отверстий таким образом, воздухе. Стрелками Обозначены направле- что их оси неперпендикулярны к акустиния распространения звуковых волн,, ческой подложке. Использование в качесьУ ой, б, эт л д к, им бр 4 ве шУмозаглУшающего покРытии металли зом. ческой сетки повышает надежность конструк

К амеру заполняют р очей жидкостью т б че- ж..д>остью 4 ции и УлУчшает Условин эксплУатации Уста(фнг. 1) и включают ультразвук. При этом жидкость начинает кавитировать и излу- Выполнение бортового отсоса камеры чать зеркалом кавитационный шум. Благо- присоединенным к внешней стороне шумо50 .! даря наличию шумозаглушающего элемента заглушающего элемента, акустически жесъв виде акустически жесткой подложки со кая подложка которого выполнена со сквоз звукопоглощающим покрь>тием с выполнен- ными отверстиями, покрытыми металличес ными в подложке отверстиями 5 и 6, и кой сеткой, .уменьшает габариты устройблагодаря покрытию в виде металлической ства и дает дополнительное снижение уров . SS сетки 8 (или покрытиям из звукопогло- ня шума, распространяющегося от камеры

7 7455

Форм ула изобретения

l. Ультразвуковая установка для жид костной обработки, содержащая камеру, встроенный в нее ультразвуковой преоб-, разователь и расположенный вверхней части шумоэаглушающий элемент в виде акустически жесткой подложки с звукопоглощающим покрытием, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью снижения уровня о шума, в акустически жесткой подложке. выполнены отверсгия, входы которых расположены со стороны эвукопоглощающего покрытия.

2. Установка по п 1, о т л и ч а ю- И щ а я с я тем, что отверстия выполнены глухими с глубиной, равной четверти длины волны звука в воздухе.

3. Установка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я гем, что отверстия выполнены 20 сквозными с глубиной, равной половине длины BollHbl звука в воздухе.

62 8

4. Установкапо пп.l,2,3, о г л ич а ю щ а я с я тем, что отверстия вьrполнены так, что их оси не перпендикулярны к акустически жесткой подложке.

5, Установка по пп. 1, 2, 3, 4, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что звукоцоглощающее покрытие представляет собой металлическую сетку. .Установка по пп. 1, 3, 4, 5, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена отсосом, смонтированным на внешней

l стороне шумоэаглушающего, элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ультразвуковая установка ÓÇ×-15.

2. Патент ФРГ № 1205741, кл. 425, 3/02, 1958.

3. Авторское свидетельство СССР

Мо 348245 ю кл. В 08 В 3/ 1 2у 1 97 О.

4. Авторское свидетельство СССР

М 532660, кл. В 08 В 3/10, 1974, 0НИИПИ Заказ 4052/4

Тираж 636 Подписное

Фвтнал ППП "Патент, r. Ужгород,ул. Проектная, 4