УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ ИЗДЕЛИЙ

Установка для ультразвуковой очистки изделий
Полезная модель относится к области ультразвуковой технологии и предназначена для очистки корпусных деталей двигателя внутреннего сгорания легкового автомобиля, например, блоков цилиндров и может быть использована как средство технического обслуживания и ремонта автомобилей.
Известны технологические ультразвуковые установки для очистки, состоящие из генератора ультразвуковых частот, колебательных систем и ванн с моющим раствором. Они используются на предприятиях по ремонту автомобильной техники для удаления эксплуатационных загрязнений, например ультразвуковые технологические установки ЛЭФМО-3 (см. А.С. СССР №539623, МПК B08b 03/12, опубл. 1976 г.) и ЛЭФМО-3м (см. А.С. СССР №489540, МПК B08b 03/10, опубл. 1975 г.).
Недостатками известных установок, являются низкая производительность, неравномерность воздействия ультразвукового поля и необходимость централизованного водоснабжения для осуществления охлаждения магнитострикционных преобразователей.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому результату является выбранная в качестве прототипа установка для ультразвуковой очистки, содержащая смонтированные на раме стержневую колебательную систему с излучателем, кассету с обрабатываемыми изделиями, размещенную в полости ванны с технологическим раствором, причем ванна и излучатель выполнены неподвижными, а также систему подачи и слива технологического раствора, механизм перемещения рабочего элемента установки и устройство управления (см. свидетельство РФ на полезную модель №24125, МПК В08В 03/10, опубл. 2002 г.).
Недостатками прототипа являются отсутствие приспособлений для крепления в ванне и последующей очистки крупногабаритных деталей и узлов, например, таких как блок цилиндров, неравномерность воздействия ультразвукового поля, необходимость централизованного водоснабжения, для осуществления охлаждения магнитострикционных преобразователей, низкая эффективность при обработке крупногабаритных деталей со множеством технологических отверстий и внутренних полостей.
Технической задачей полезной модели является расширение технологических возможностей установки по очистке крупногабаритных и корпусных деталей и обеспечение равномерности очистки деталей сложной формы с одновременным обеспечением автономности работы установки.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в установке для ультразвуковой очистки изделий, содержащей смонтированные на раме колебательную систему с ультразвуковыми излучателями, рабочий элемент с обрабатываемым изделием, размещенный в полости ванны с технологическим раствором, систему подачи и слива последнего, а также механизм перемещения рабочего элемента установки, при этом ванна и колебательная система выполнены неподвижными, согласно полезной модели в качестве ультразвуковых излучателей использованы плоскостные магнитострикционные преобразователи, оснащенные автономной системой циркуляции охлаждающей жидкости, а рабочий элемент выполнен с возможностью его вращения вокруг горизонтальной оси совместно с закрепленным на нем изделием с помощью привода, при этом рабочий элемент выполнен в виде приспособления для закрепления изделия, состоящего из двух опор, крепящихся к днищу ванны, с осями вращения, каждая из которых установлена на соответствующей опоре в подшипниковом узле, причем одна из осей вращения подключена к приводу.
Технический результат достигается тем, что в основании ванны с технологическим раствором со стороны ее днища закреплены два плоскостных магнитострикционных преобразователя, имеющих значительную площадь излучающей поверхности, что обеспечивает равномерность очистки поверхности детали. Механизм перемещения приводится в движение от электрического двигателя, что обеспечивает последовательную очистку всех боковых поверхностей изделия, погруженных в ванну с технологическим раствором. Система охлаждения ультразвуковых излучателей оборудована емкостью с охлаждающей жидкостью - водой, а также насосом, который поддерживает необходимый расход воды, что обеспечивает автономность работы установки. Введенное в конструкцию установки приспособление для закрепления изделия позволяет вести очистку крупногабаритных узлов, в частности блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания.
Полезная модель поясняется чертежом, где представлена схема установки для ультразвуковой очистки изделий. На чертеже стрелками показано направление движения жидких сред.
Установка для ультразвуковой очистки изделий содержит смонтированную на раме 1 колебательную систему с ультразвуковыми излучателями 2 и 3. Рабочий элемент (на черт, не обозначен) с обрабатываемым изделием 4 размещен в полости ванны 5 с технологическим раствором, который подается через систему 6 подачи и слива. Ванна 5 и ультразвуковые излучатели 2 и 3 выполнены неподвижными. Для перемещения рабочего элемента предусмотрен механизм перемещения (на черт, не обозначен) в виде привода, включающего электродвигатель 7, редуктор 8 и цепную передачу 9. С помощью механизма перемещения в виде привода обеспечивается возможность вращения рабочего элемента вместе с закрепленным на нем обрабатываемым изделием 4 вокруг горизонтальной оси установки. В качестве ультразвуковых излучателей 2 и 3 использованы плоскостные магнитострикционные преобразователи типа ПМС - 2,5-22, оснащенные автономной системой циркуляции охлаждающей жидкости, включающей насос 10, трубопроводы 11 и 12 для подачи охлаждающей жидкости из емкости 13 к излучателям 2 и 3 и трубопровод 14 для ее слива обратно в емкость 13. При этом рабочий элемент выполнен в виде приспособления для закрепления обрабатываемого изделия 4, состоящего из двух опор 15 и 16, крепящихся к днищу ванны 5, с осями 17 и 18 (на черт, поз. 16, 18 не показаны). Каждая из осей 17 и 18 вращения установлена на соответствующей опоре 15 и 16 в подшипниковом узле (на черт, не обозначен). Для подключения к приводу одна из осей вращения, а именно, ось 17 опоры 15 имеет звездочку (на черт. не обозначена) цепной передачи 9.
Установка для ультразвуковой очистки изделий работает следующим образом.
Перед началом ультразвуковой очистки необходимо произвести монтаж обрабатываемого изделия 4 на опорах 15 и 16 рабочего элемента. В случае очистки, например, блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания на слесарном верстаке необходимо прикрепить опоры 15 и 16 к блоку цилиндров с торцов при помощи резьбового соединения. В качестве крепежных отверстий используются отверстия под крепление крышек коленчатого вала. Каждая из двух опор 15 и 16 имеет соответствующую ось 17 и 18 вращения, которая свободно вращается за счет подшипникового узла в виде подшипника качения. Далее при помощи транспортировочного оборудования происходит установка собранной конструкции в технологическую ванну 5 установки и ее закрепление к днищу на болтах. При помощи цепной передачи 9 происходит соединение рабочего элемента с редуктором 8.
Для осуществления процесса очистки технологическая ванна 5 заполняется моющим раствором с помощью системы 6 подачи и слива, включается подача охлаждающей жидкости для излучателей 2 и 3 с помощью автономной системы циркуляции в виде насоса 10, емкости 13 и трубопроводов 11, 12 и 14, после производится пуск электродвигателя 7.
Затем проводится процесс ультразвуковой очистки, по завершению которого первоначально производится отключение насоса 10 для подачи охлаждающей жидкости и электродвигателя 7 - привода механизма 5 перемещения рабочего элемента, а затем производится слив загрязненной технологической жидкости из ванны 5 по трубопроводу 6. По окончании слива жидкости проводится демонтаж очищаемого изделия, для чего первоначально разбирается болтовое соединение опор 15 и 16 к днищу ванны 5, а затем удаляется рабочий элемент вместе с очищаемым изделием 4 из полости ванны 5 и проводится дальнейшая разборка приспособлений на слесарном верстаке.
Благодаря использованию в качестве ультразвуковых излучателей 2 и 3 плоскостных магнитострикционных преобразователей, имеющих значительную площадь излучающей поверхности, например, типа ПМС - 2,5-22 становится возможным создание равномерного ультразвукового поля по всей очищаемой поверхности обрабатываемого изделия 4. Этому также способствует и то, что механизм перемещения рабочего элемента с очищаемым изделием 4 обеспечивает его вращение вокруг горизонтальной оси, что позволяет последовательно добиться равного удаления всех очищаемых поверхностей изделия 4 от ультразвуковых излучателей, и следовательно, равномерности воздействия ультразвукового поля. Причем с помощью приспособления для закрепления рабочего элемента расширяются технологические возможности установки, так как появляется возможность очистки крупногабаритных и корпусных деталей, имеющих также значительный вес.
Установка на раме 1 емкости 13 с охлаждающей жидкостью и насоса 10 для подачи ее по трубопроводам 11 и 12 к излучателям 2 и 3 позволяет отказаться от использования централизованного водоснабжения и, следовательно, повысить автономность установки.
Таким образом, полезная модель позволяет расширить технологические возможности установки по очистке крупногабаритных и корпусных деталей и обеспечить равномерность очистки деталей сложной формы с одновременным обеспечением автономности работы установки.