ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ АВИАЦИОННЫХ ФИЛЬТРОВ И ФИЛЬТРОЭЛЕМЕНТОВ

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ АВИАЦИОННЫХ ФИЛЬТРОВ И ФИЛЬТГОЭЛЕМЕНТОВ. Область техники.  Полезная модель относится к ультразвуковой очистке авиахц-юнных фильтров для гидравлических, топливных и масляных систем в моющей жидкости с использованием технологических эффектов развитой кавитации. Уровень техники. Наиболее близким по технической сущности к предложенной модели является устройство для ультразвуковой обработки изделий в жидкой среде, содержащее трехканальный ультразвуковой генератор, к выходам которого параллельно подключены триады ультразвуковых преобразователей, установленных в стенках ванны. (Авторское свидетельство СССР No 925437, КЛ.В08В 3/12, 1979г.). Данное устройство не создает достаточно интенсивных кавитационных потоков, в СВЯЗИ с тем, что преобразование осуществляется на одной частоте и, кроме того, единая конструкция ультразвуковых преобразователей и ванны ограничивает номенклатуру обрабатываемых изделий по типоразмеру и конфигурации. Сущность полезной модели. Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повьшение качества очистки авиационных фильтров. Техническим результатом, полученным при осуществлении полезной модели является повышение эффекта кавитации за счет расщирения МПКб В08В 3/12
частотного спектра ультразвукового преобразования, а также расширение номенклатуры обрабатываемьлх фильтров за счет выделения блока ультразвуковшс преобразователей в отдельную конструктивную единицу.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее ОДРШ ультразвуковой генератор, N усилителей мощности, выходы которых соединены соответственно с входами N ультразвуковых преобразователей, и ванну с моющим раствором, введены N-1 ультразвуковых генераторов, N блоков автоподстройки частоты и N блоков защиты от перегрузки, причем выход каждого ультразвукового генератора соединен с входом соответствующего блока защиты от перегрузки, выход которого соединен с входом соответствующего усилителя мощности, к управляющему входу каждого ультразвукового генератора подключен выход соответствующего блока автоподстройки частоты, своим входом соединенный с электрическим выходом соответствующего ультразвукового преобразователя, при этом сами ультразвуковые преобразователи закреплены на съемной раме, которая, в зависимости от конфигурации и размеров обрабатываемых авиационных фильтров, может быть размещена внутри ванны в произвольном положении, а каждый ультразвуковой преобразователь содержит излучающую и пассивную накладки, между которыми расположены пьезоэлементы. Излучающая накладка может иметь форму усеченного конуса с креплением пьезоэлементов к его меньшему основанию, или цилиндра с креплением пьезоэлементов нормально к его образующей поверхности. Для защиты ультразвукового преобразователя от воздействия агрессивной среды (моющей жидкостЮ он помещен в стакан, который герметично прикреплен к боковой поверхности цилршдрической излучающей накладки или к фланцу, который соединен с большим
- и основанием конусной излучающей накладки, причем это соединение осуществляется с помощью крепежного винта или клея. Фланец и стакан выполнены из материалов, стойких по отношению к агрессивньш средам. Связи ультразвуковых преобразователей с усилителями мощности и блоками автоподстройки частоты выполнены посредством герметичных кабелей. Перечень фигур чертежей. На фиг.1 представлена блок-схема N-канального устройства. На фиг.га представлен пример конструкции излучающей накладки в форме усеченного конуса. На фиг.26 представлен пример конструкции излучающей накладки в форме цилиндра. На фиг.За, Зб,3 представлены примеры крепления ультразвуковых преобразователей. На фиг.4а, 46 представлены примеры расположения рам с ультразвуковыми преобразователями в ванне с моющим раствором. Возможность осуществления полезной модели. Устройство, как показано на фиг.1, содержит N каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных ультразвукового генератора 1, блока 2 защиты от перегрузки, усилителя 3 мощности, выход которого посредством герметичного кабеля 4 подключен к ультразвуковому преобразователю 5, электрический выход которого посредством герметичного кабеля 6 подключен к входу блока 7 автоподстройки частоты, выход которого соединен с управляющим входом ультразвукового генератора 1. Каждый ультразвуковой преобразователь 5, как показано на фиг.2, имеет пассивную и излучающую накладки 8, 9, между которыми расположены пьезоэлементы 10,
причем излучающая накладка 9 может иметь различную конфигурацию, например, в виде усеченного конуса (фиг.Еа) или в виде цилиндра (фиг.26). Каждый ультразвуковой преобразователь 5 с излучающей накладкой 9 в виде усеченного конуса, как показано на фиг.З, крепится его большим основанием к фланцу 11, выполненному, например, из титана, и герметично закрывается стаканом IS, выполненным, например, из нержавеющей стали, причем крепеж фланца 11 может осуществляться как с помощью стягивающего винта (фиг.За), так и с помощью клея (фиг.36)Указанные сборки закрепляются на съемных рамах 13 в различных плоскостях и под различными углами. Рамы 13 размещаются внутри ванны 14 с моющим раствором в положении, которое зависит от конфигурации и размеров обрабатываемых авиационных фильтров 15.
Устройство работает следующим образом.
В ванну 14 с требуемыми размерами устанавливают в определенном положении рамы 13 с ультразвуковыми преобразователями 5 и обрабатываемые авиационные фильтры 15, после чего в нее заливают моющий раствор и включают напряжение питания. Электрические сигналы, сформированные генераторами 1 в виде пачек радиоимпульсов ультразвуковой частоты, следующих с частотой, равной удвоенному значению частоты промышленной сети, через блоки 2 защиты от перегрузки поступают на соответствующие усилители 3 мощности и далее, посредством герметичных кабелей 4, на ультразвуковые преобразователи 5 ультразвуковой частоты в механические колебания, которые вместе с элементами согласования (на схеме не показаны) образуют резонансные контуры, настроенные на частоту основного механического резонанса ультразвуковых преобразователей 5. В процессе работы устройства происходит разогрев пьезоэлементов 10, в результате чего изменяется частота механического резонанса каждо-4го из ультразвуковых преобразователей 5 и снижается амплитуда их механических колебаний. Однако, с помо1цью блоков 7 автоматической подстройки частоты, введенных в цепи обратной связи каждого канала, производится соответствующая корректировка выходных частот радиоимпульсов ультразвуковых генераторов 1, в результате которой каждый ультразвуковой преобразователь 5 настраивается на свою новую частоту механического резонанса, не совпадающую с частотой любого другого ультразвукового преобразователя 5. Таким образом, использование автоматической подстройки частоты механических колебаний ультразвуковых преобразователей 5 на различные частоты, использование излучающих накладок 9 различных конфигураций и возможность крепления отдельных ультразвуковых преобразователей 5 внутри рамы 13 в разных плоскостях и под разными углами позволяет создать внутри моющей жидкости макропотоки, имеющие различные скорости, направления и развитую кавитацию, что, в конечном итоге, приводит к повышению качества очистки авиационных фильтров 15, а использование конструкции крепления ультразвуковых преобразователей 5 на съемных рамах 13 позволяет вести обработку изделий любого типоразмера и конфигурации.