УСТАНОВКА ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ

Установка для ультразвуковой очистки относится к области ультразвуковой обработки, предназначена для очистки деталей машиностроения и может применяться как средство технического обслуживания и ремонта автомобилей.
Известны технологические ультразвуковые установки для очистки, состоящие из излучателей, кассет с обрабатываемыми деталями, размещенными в ванне с технологическим раствором. Они используются на предприятиях по ремонту автомобильной техники для удаления эксплуатационных загрязнений.
Стенд для проверки и ультразвуковой чистки форсунок WebSonic (1) включает в себя:
- ультразвуковую ванну с подогревом (далее в тексте УЗВ);
- гидравлический контур проверки работоспособности форсунок;
- пульт управления и контроля системы.
УЗВ состоит из нержавеющей ванны, прикрепленного к ней ультразвукового излучателя и нагревателя, УЗВ обеспечивает очистку форсунок от отложений, образовавшихся в процессе работы двигателя. Наличие подогрева промывочной жидкости в УЗВ позволяет использовать при работе более широкий спектр жидкостей, предназначенных для работы при температуре около 60С.
Гидравлический контур стенда проверки форсунок позволяет проверить качество распыления и расход форсунок. В его состав входят насос, фильтр, регулятор давления с манометром, система трубопроводов и набор переходников для установки форсунок разных типов. При данной операции следует применять стробоскопический контроль.
Пульт управления и контроля стендом обеспечивает управление УЗВ, насосом и форсунками, установленными в УЗВ и на стенде проверки, а также производит автоматическое распознавание типа форсунок по сопротивлению обмотки.
Данная установка использует ультразвуковую ванну для очистки, и приклеенный к донышку ванны ультразвуковой излучатель, работающий в низкоамплитудном диапазоне (2-5 мкм). Она не обеспечивает полного удаления частиц абразива, размеры которых превышают 2,5 мкм, и приводит к кавитационному разрушению очищаемой поверхности.
Трансформатор скорости (2) содержит установленные соосно цилиндр большего радиуса, цилиндр меньшего радиуса и цилиндрический рабочий элемент. Поперечный размер рабочего элемента больше диаметра цилиндра меньшего радиуса. На боковой поверхности рабочего элемента выполнена проточка, где размещено резиновое уплотнение. На него одним концом установлен кожух из полимерного материала, второй конец которого лежит в плоскости поперечного сечения цилиндра большего радиуса, перекрывая пространство вокруг цилиндра меньшего радиуса.
Данное устройство не позволяет создать повышенное статическое давление в рабочей зоне очистки деталей, а также контролировать температуру моющей жидкости в этой зоне.
Из технологических установок наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа, является установка ультразвуковой очистки типа ЛЭФМО.
Установка ультразвуковой очистки типа ЛЭФМО (3) состоит из колебательной системы с излучателем, укрепленной на возвратно-поступательном механизме расположенном над кассетами с деталями в блоке ванн, в которые моющий раствор подается из камеры подогрева.
Установка ультразвуковой очистки типа ЛЭФМО работает циклично, вначале загружается кассета с деталями в ванну, которую заполняют моющим раствором, подогретым в камере. Возвратно-поступательный механизм позиционирует колебательную систему над деталями, затем включают ультразвуковой генератор возбуждающий колебательную систему до амплитуды колебаний рабочего торца составляющей 10-15 мкм (режим высокоамплитудной очистки). После обработки первой группы деталей поступательно переводят систему на следующую и так до последней с возвратом в начало цикла.
Данная установка не позволяет создать повышенное статическое давление в рабочей зоне очистки деталей, а также контролировать температуру моющей жидкости в этой зоне.
Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение эффективности процесса очистки за счет использования повышенного статического давления и температуры.
Техническая задача решается в установке для ультразвуковой очистки, состоящей из стержневой колебательной системы с излучателем и ванны с технологическим раствором тем, что ванна и излучатель выполнены на посадке, с минимальным радиальным зазором, а в кольцевой канавке, расположенной в нулевой плоскости колебаний излучателя колебательной системы установлено компрессионное кольцо, а так же стенки ванны снабжены нагревателем.
Вариант выполнения полезной модели представлен на чертеже, где схематично изображены варианты исполнения установки для ультразвуковой очистки.
В состав установки для ультразвуковой очистки входят стержневая колебательная система (на схеме не показан магнитострикционный преобразователь) с излучателем 3 и технологическая ванна 6. В полости ванны 6 с моющей жидкостью 4 располагаются обрабатываемые детали 1. В составе установки предусмотрена система подогрева технологического раствора, состоящая из ТЭНа 5. На излучателе 3, в нулевой плоскости колебаний выполнена кольцевая канавка, в которой установлено компрессионное кольцо 2.
Работа установки осуществляется следующим образом (фиг.1).
m
Обрабатываемые детали 1 загружаются в ванну 6 с технологическим раствором 4. После включения электропитания установки торец стержневой колебательной системы 3 начинает совершать возвратно поступательные движения с амплитудой ξ. Одновременно с этим под действием силы Р колебательная система 3 перемещается вдоль оси ванны 6, создавая повышенное давление.
Другой вариант предлагаемой установки показан на фиг.2. На рабочем инструменте колебательной системы 3 установлено компрессионное кольцо 2. В этом случае созданное силой Р давление удерживается компрессионным кольцом 2 и постоянного перемещения колебательной системы не требуется.
Установка снабжена нагревательным устройством 5, которое позволяет регулировать температуру рабочей жидкости в широком диапазоне.
Таким образом, предлагаемая установка позволяет повысить эффективность процесса очистки за счет использования повышенного статического давления и температуры.
Источники информации:
1. Стенд для проверки и ультразвуковой чистки форсунок WebSonic. Руководство по эксплуатации совмещенное с паспортом. 03.10000РД
2. А.с. СССР №1653862. Ультразвуковой полуволновой стержневой трансформатор скорости. Авт. Приходько В.М., Калачев Ю.Н.; Опубл. 07.06.91. Бюл. №21.
3. Абрамов О.В., и др. Технологическое применение ультразвука в транспортном машиностроении. - М.; Техполиграфцентр, 2007. 110 с.