Zariadenia na čistenie dielov ultrazvukom

Aplikácia ultrazvuku

Ultrazvuk používa sa na umývanie dielov a zostáv rôznych zariadení, zváranie rôznych materiálov. Ultrazvuk sa používa na výrobu suspenzií, tekutých aerosólov a emulzií. Na získanie emulzií sa vyrába napríklad mixér-emulgátor UGS-10 a ďalšie zariadenia. Metódy založené na odraze ultrazvukových vĺn od rozhrania medzi dvoma médiami sa využívajú v zariadeniach na hydrolokalizáciu, detekciu defektov, medicínsku diagnostiku a pod.

Medzi ďalšie schopnosti ultrazvuku treba poznamenať jeho schopnosť spracovať tvrdé krehké materiály na danú veľkosť. Ultrazvukové spracovanie je veľmi efektívne najmä pri výrobe tvarovo zložitých dielov a otvorov vo výrobkoch ako sklo, keramika, diamant, germánium, kremík a pod., ktorých spracovanie inými metódami je náročné.

Použitie ultrazvuku pri obnove opotrebovaných dielov znižuje pórovitosť naneseného kovu a zvyšuje jeho pevnosť. Okrem toho sa znižuje deformácia predĺžených zváraných častí, ako sú kľukové hriadele motora.

Ultrazvukové čistenie dielov

Ultrazvukové čistenie dielov alebo predmetov sa používa pred opravou, montážou, lakovaním, chrómovaním a inými operáciami. Jeho použitie je obzvlášť efektívne na čistenie dielov so zložitým tvarom a ťažko dostupných miest v podobe úzkych štrbín, štrbín, malých otvorov atď.

Priemysel vyrába veľké množstvo ultrazvukových čistiacich zariadení, ktoré sa líšia konštrukčnými vlastnosťami, kapacitou a výkonom kúpeľa, napríklad tranzistor: UZU-0,25 s výstupným výkonom 0,25 kW, UZG-10-1,6 s výkonom 1,6 kW , atď., tyristor UZG-2-4 s výstupným výkonom 4 kW a UZG-1-10 / 22 s výkonom 10 kW. Prevádzková frekvencia zariadení je 18 a 22 kHz.

Ultrazvuková jednotka UZU-0.25 je určená na čistenie malých dielov. Skladá sa z ultrazvukového generátora a ultrazvukového kúpeľa.

Technické údaje ultrazvukovej jednotky UZU-0.25

• Sieťová frekvencia — 50 Hz

• Spotrebovaný výkon zo siete — nie viac ako 0,45 kVA

• Pracovná frekvencia — 18 kHz

• Výstupný výkon — 0,25 kW

• Vnútorný rozmer pracovnej vane — 200 x 168 mm s hĺbkou 158 mm

Na prednom paneli ultrazvukového generátora je vypínač na zapnutie generátora a kontrolka signalizujúca prítomnosť napájacieho napätia.

Na zadnej stene podvozku generátora sú: držiak poistky a dva konektory, cez ktoré je generátor pripojený k ultrazvukovému kúpeľu a elektrickej sieti, svorka na uzemnenie generátora.

Tri zabalené piezoelektrické meniče sú namontované na dne ultrazvukového kúpeľa.Balenie jedného meniča pozostáva z dvoch piezoelektrických platničiek z materiálu TsTS-19 (olovnatý zirkoničitan-titanát), dvoch podložiek na zníženie frekvencie a centrálnej tyče z nehrdzavejúcej ocele, ktorej hlava je vyžarovacím prvkom meniča.

Na tele vane sa nachádza: armatúra, rukoväť batérie s označením „Odtok“, svorka na uzemnenie vane a zástrčka pre pripojenie ku generátoru.

Obrázok 1 znázorňuje schému zapojenia ultrazvukovej jednotky UZU-0.25.

Ryža. 1. Schematický diagram ultrazvukovej jednotky UZU-0,25

Prvá etapa je hlavný oscilátorpracujúci na tranzistore VT1 podľa obvodu s indukčnou spätnou väzbou a oscilačného obvodu.

Na vstup výkonného predzosilňovača sú privádzané elektrické vibrácie s ultrazvukovou frekvenciou 18 kHz, vyskytujúce sa v hlavnom oscilátore.

Predzosilňovač sa skladá z dvoch stupňov, z ktorých jeden je namontovaný na tranzistoroch VT2, VT3, druhý - na tranzistoroch VT4, VT5. Oba výkonové predzosilňovacie stupne sú zostavené podľa sekvenčného push-pull obvodu pracujúceho v spínacom režime. Kľúčový režim činnosti tranzistorov umožňuje dosiahnuť vysokú účinnosť pri dostatočne vysokom výkone.

Základné schémy tranzistorov VT2, VT3. VT4, VT5 sú pripojené k samostatným protiľahlým vinutiam transformátorov TV1 a TV2. To poskytuje tlačnú prevádzku tranzistorov, to znamená striedavé spínanie.

Automatické predpätie týchto tranzistorov zabezpečujú rezistory R3 — R6 a kondenzátory C6, C7 a C10, C11 zahrnuté v hlavnom obvode každého tranzistora.

Striedavé budiace napätie je privádzané do základne cez kondenzátory C6, C7 a C10, C11 a konštantná zložka základného prúdu prechádzajúca cez odpory R3 - R6 na nich vytvára úbytok napätia, ktorý zaisťuje spoľahlivé zatváranie a otváranie. tranzistorov.

Štvrtým stupňom je výkonový zosilňovač. Pozostáva z troch push-pull buniek tranzistorov VT6 — VT11 pracujúcich v spínacom režime. Napätie z predzosilňovača je privádzané do každého tranzistora zo samostatného vinutia transformátora TV3 a v každom článku sú tieto napätia protifázové. Z tranzistorových článkov sa striedavé napätie privádza na tri vinutia transformátora TV4, kde sa pridáva výkon.

Z výstupného transformátora je napätie privádzané do piezomeničov AA1, AA2 a AAZ.

Pretože tranzistory pracujú v spínacom režime, výstupné napätie obsahujúce harmonické je pravouhlé. Na izoláciu prvej harmonickej napätia meničov je cievka L zapojená sériovo s meničmi na výstupné vinutie transformátora TV4, ktorého indukčnosť je vypočítaná tak, aby pri vlastnej kapacite meničov bola tvorí kmitavý obvod naladený na 1. harmonickú napätie. To umožňuje získať sínusové napätie v záťaži bez zmeny energeticky priaznivého režimu tranzistorov.

Inštalácia je napájaná striedavým prúdom s napätím 220 V pri frekvencii 50 Hz pomocou výkonového transformátora TV5, ktorý má primárne vinutie a tri sekundárne vinutia, z ktorých jedno slúži na napájanie hlavného generátora a ďalšie dve slúžia na napájanie ostatných stupňov.

Hlavný generátor je napájaný usmerňovačom zostaveným podľa dvojslučkový obvod s nulovým bodom (diódy VD1 a VD2).

Napájanie stupňov predbežného zosilnenia sa vykonáva pomocou usmerňovača zostaveného v mostíkovom obvode (diódy VD3 - VD6). Druhý mostíkový obvod diód VD7 — VD10 napája výkonový zosilňovač.

Čistiace médium by sa malo zvoliť v závislosti od povahy kontaminácie a materiálov. Ak nie je k dispozícii fosforečnan trisodný, na čistenie oceľových častí možno použiť sódu.

Čas čistenia v ultrazvukovom kúpeli sa pohybuje od 0,5 do 3 minút. Maximálna prípustná teplota čistiaceho média je 90 °C.

Pred výmenou umývacej kvapaliny musí byť generátor vypnutý, aby sa zabránilo prevádzke meničov bez kvapaliny vo vani.

Čistenie dielov v ultrazvukovom kúpeli sa vykonáva v nasledujúcom poradí: vypínač je nastavený do polohy «Vypnuté», vypúšťací ventil kúpeľa je nastavený do polohy «Zatvorené», čistiace médium sa naleje do ultrazvukový kúpeľ do úrovne 120 — 130 mm, zástrčka napájacieho kábla sa zasunie do elektrickej zásuvky 220 V.

Skúšanie inštalácie: otočte spínač do polohy "On", kým sa nerozsvieti signálka a neobjaví sa pracovný zvuk kavitujúcej kvapaliny. Vzhľad kavitácie možno posúdiť aj podľa tvorby najmenších pohyblivých bublín na vaňovej sonde .

Po otestovaní inštalácie odpojte od siete, vložte kontaminované časti do vane a začnite liečbu.