Ультразвуковое устройство для создания вращательного движения

1 472694 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Св 1 оа Советских Социалистических Республик) Приоритет вки Ме сударстоеиный комитет Совета Министров СССРпв делам изобретенийи открытий Опубликовано 05.06,75, Бюллетень Уо(088.8) Дата опубликования исания 01.09,7(72) Авторы изобретен пошнико х(71) Заявител УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО Д ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕН агае- бразо- тержанпчеплена о расенныеэтом м по- углом бженыа с акладЛ, М. Седлов, К. К. Мед Изобретение относится к ультразвуковой технологии и может быть использовано для создания различных ультразвуковых технологических установок и механизмов, например, для перемешивания обрабатываемой ультразвуком жидкой среды.Известно устройство, в котором осуществлено вращательное движение с помощью ультразвука, содержащее электромеханический преобразователь и примыкающую к нему рабочую камеру, выполненную в виде цилиндра, внутри которого расположены лопатки. В данном устройстве осуществлено вращение рабочего цилиндра за счет тангенциального воздействия на его наружную поверхность ультразвуковыми колебаниями.Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность вращения, вследствие чего, в нем используется контакт вращающегося рабочего цилиндра с электромеханическим преобразователем одновременно по большой поверхности, что вызывает значительные потери на трение.С целью повышения эффективности вращения устройства за счет уменьшения потерь на трение в предлагаемом устройстве электромеханический преобразователь жестко прикреплен к рабочему цилиндру, лопатки жестко закреплены вокруг оси, образуя крыльчатку, а контактирующие с рабочим цилиндром повсрхпости лопаток подпружпнены под углом к позерхности рабочего цилиндра. Большая эфрективность вращения достигается благодаря тому, что лопатки снабжены с внутрен ней стороны звукоотражающими, а с внешнейстороны звук 011 оглощаю 1 цпмп накладками, Ось крыльчатки смещена относительно осн рабочего цилиндра в направлснии к излучающей поверхности преобразователя и прн выборе ко личества лопаток таким, чтобы расстояниемежду контактирующими поверхностямп соседних лопаток было меньше линейного размера излучающей поверхности электромеханического преобразователя. 11 а фиг. 1 изображен общий вид пред,мого устройства с цилиндрическим прео вателем и узел 1; на фиг, 2 - то же, со с невым преобразователем и узел 11. 20 Излучающая поверхность электромех скоО преобразователя 1 жестко прпкре к рабочему цилиндру 2, внутри которог лопатки 3, жестко закрепл вокруг оси 4, образуя крыльчатку, при 25 контактирующие с рабочим цплиндро верхности 5 лопаток подпружинены под к поверхности рабочего цилиндра и сна с внутренней стороны звукоотражающе внешней стороны звукопоглощаюцей н 30 ками 6,Устройство работает следующим образом. От преобразователя 1 через рабочий цилиндр 2 ультразвуковые колебания передаются на наклонно подпружиненные контактирующие поверхности лопаток 3.В полупериод движения колеблющейся .юверхности торца излучателя вперед контакты, двигаясь вместе с его поверхностью, сжимают лопатки. В полупериод движения поверхности торца излучателя назад поверхность последнего быстро отходит от поверхности контактов, поскольку в результате высокой частоты ультразвуковых колебаний, время отхода поверхности излучателя заведомо меньше времени выпрямления подпружиненных лопаток. В результате этого контакты на некоторое время отрываются от поверхности излучателя, образуя некоторый зазор, и лопатки успевают частично выпрямиться, перемещая контакты относитсльно пзлучающей поверхности. В следующую фазу колебания поверхности излучателя вперед, она встречается с контактами лопаток уже в другой точке и сжимает их, Однако, поскольку суммарная сила трения между контактами и поверхностью излучателя больше силы трения оси крыльчатки, то в результате поджатия лопаток до исходного состояния ось последней поворачивается на некоторый угол. В результате непрерывного колебания излучающей поверхности обеспечивается непрерывное вращение крыльчатки с заданной скоростью, зависящей от частоты и амплитуды ультразвуковых колебаний, упругих свойств подпружиненных лопаток и др, параметров.В устройстве с цилиндрическим преобразователем можно обеспечить вращение ультразвукового преобразователя вокруг крыльчатки, если ее ось закреплена неподвижно.В устройстве со стержневым излучателем для уменьшения трения между контактами 5 крыльчатки и внутренней поверхностью цилиндрической полости 2 расстояние между последней и осью 4 крыльчатки за счет сме 15 20 25 30 35 40 щения их осей делают увеличивающимся по обе стороны от излучателя. Трение в этом случае уменьшается за счет ослабления и полного исчезновения в некоторой зоне усиления поджатия контактов 5 к излучающей поверхности.Наличие на внутренней поверхности лопагок звукоотракающсй накладки б, а на внешней звукопоглощающей накладки 7 позволяет устранить отрицательное влияние радиационного давления и акустических потоков. Предмет изобретения1. Ультразвуковое устройство для создания вращательного движения, включающее электромеханический преобразователь и примыка 10 щую к нему рабочую камеру, выполненную в виде цилиндра, внутри которого расположены лопатки, отл и ч а ю щс ес я тем, что, с целью повышения эффективности вращения за счет уменьшения потерь на трение, в нем электромеханический преобразователь жестко прикреплен к рабочему цилиндру, лопатки жестко закреплены вокруг осп, образуя крыль- чатку, и контактирующие с раоочпм цилиндром поверхности лопаток подпрукинсны под углом к поверхности рабочего цилиндра.2, Ультразвуковое устройство по п. 1, отл и ч а ю ьц е е с я тем, что контактирующие поверхности лопаток снабжены с впутренн-.й стороны звукоотражающими, а с внешней стороны звукопоглощающими накладками.3. Ультразвуковое устройство по п. 1, о тличаюш,ееся тем, что в нем ось крыльчатки смещена относительно оси рабочего цилиндра в направлении к излучающей поверхности преобразователя,4. Ультразвуковое устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что количество лопаток крыльчатки выбрано таким, чтобы расстояние между контактирующими поверхностями соседних лопаток было меньше линейного размера излучающей поверхности преобразователя.2131/бЦНИИП Поди пспосв СССР ография, пр. Сапунога, 2 Изд.773сударствениого ком по делам изобрет Москва, Ж, Рау Тираж б 19 ета Совета Мин й и открыткой кая наб., д. 4/5