Способ ультразвуковой очистки отверстий

9) 3 Я 51) 5 ВО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК ПАТЕНТУ ИВ ИСТКИ ьтразвуковой ней поверхых полостей. ии процесса ющей жидКомитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(73) Приходько Вячеслав Михайлович(54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ООТВЕРСТИИ(57) Использование: в технологии улочистки от вязких загрязнений внутренности отверстий изделий, труб, открытСущность изобретения: при проведенультразвуковой очистки отверстий в мо кости в качестве излучателя, работающего на продопьных копебанияк используют стержневой волновод-концентратор с кольцевыми канавками на боковой поверхности. Перед введением излучателя в отверстие излепия )и нтюпнчл цвесть работаю - щего торца его изолируют от контакта с моющей жидкостью. Очистку ведут при амплитудных режимах излучения 15 - 50 мкмИзлучатель вводят в очищаемое отверстие с зазором относительно стнок и перемещают его вдоль оси отверстия 1 табл, 1 ил.1 з ) бре гене ОТОси Гся к технологииг,РаГУОВ ОЧИСГКИ И Ма;Кат НайТИ чРИ 1, .ие 1 )1 удачели вязклх загрязненийт" ерст и и атрытых полостей изделий,т -;це ц Оеерх 1 ости труб 51 .;с 1;1 ы сцасаЬы ультразвуковой очигти рстий в маОщей жидкости с ца 1 ь)а иГ 1 бна колоб 1 юшегося трубчатого1 э Зла, а 1 акже цре 1 гбраэовд геля, рабана на нэ ра 111 альных колебаниях. Пер .1 с;асЬ используется толька грицстка отвараий малого диаметра (в.1: 1 ельно сенок вводя излур бг а .О 1 й на продольных калеба..; и р .мещакт Г 1 вдаль си трубы,1,;сто ок цоследнега способа уль Оа,к,о ) Очитки трубы заклю ается в магаз; ф; тионс ) использовании возможностей:1,Оеля, )Обагагс)щего на продольныхб 1 )ях В описанам варианте кае 1 та, .-1 блэс)ь и саатоественно зона о 1 И.1 рмир)атсч церед рабочим торцемизлучателя, Г 4)11 зта в силу обтекания поОкол:+ идкасти раба его торца излучателям;,) с 1 маль 1 ая ин есис Ос гь црэцесса удал -1 лл .-.агязне 1 г 1 с)б".Сцечивается по цен- З 51 рг кавитацианнои области вдоль аги1 рубы а не у сте 1 ак, где сосредоточена зэ1 РЯЗНЕНИЕРзоГретеге направлено на павьшение эфф ктив;ости удаления вязклх загряз 40наний в отверстиях с внутреннилцтверхнасте различных изделий путем,1.ли ения и акт 1 визаг 1 и кавитацианойс б 1 аст 1, сосредоточения ее вблизи стена.11 а в итоге позво)ит погысить производи1 ельн.)сть, качества Очистки, что даст воз.мажност 1, угели игь сроки эксплуатациииз,ал 1,Для дас-ижения указанного результага в известном способе утьтраэвуковой очистки отверстий, при катаром в заполненное м,ющей жидкостью отверстие с зазором относительна стенок иэделия вводят излучатель, рабата ощий на продольных 55 колеоаниях, и г)ере 11 еш);от ега вдаль оси а 11:)с ия,качестве излуча геля исгальве 1 стс ржева ванов:д-концен рата) с кацев, ми канавами на баавай пооерх- ГСГИ, ТОРцеую г ав 1 ГхНОСт цвнтральнОИ части которого предварительно изолируют от последующего контакта с моющей жидкостью, и очистку ведут при амплитудных режимах излучения 15-50 мкм.Используя в качестве излучателя стержневой волновод-концентратор с кольцевыми канавками на боковой поверхности, создаем участки кавигоционной области в районе кольцевых канавок (торцевые стенки кольцевых канавок совершают продольные колебания, аналогичные рабочей торцевой поверхности концентратора), Чтобы повысить эффективность использования участка кавитационной области. расположенного перед рабочим торцем концентратора, изолируем центральную часть рабочего торца от кон гакга с моющей жидкостью и тем самым смецаем активную зону этого участка кавитационной области от центра к периферии, т.е, поиближаем ее к обьекту очистки - загрязненной стенке отверстия. Благодаря наличию кольцевых канавок на боковой поверхности валнонода-коцентратора, пропорционально их числу, возрастает эона воздействия кавитационной области на очицаемую поверхность отверстия и увеличивается производительность и качество очистки. Работа волновода-концентратора на амплитудных режимах излучения 15-50 мкм позволяет создать развитую область как перед рабочим торцем, так и в районе кольцевых канавок, вдоль боковой поверхности волнавода-концентратора, что в свою очередь способствует росту интенсивности процесса очистки. Амплитуда колебательньх смещений на торцевых поверхностях кольцевых канавок неодинакова, она постепенно уменьшается по мере удаления от рабочего торца волновода-концентратора и приближения к узлу колебательных смещений, Чтобы в процессе очистки активно участвовало больше торцеоых поверхностей кольцевых канавок необходимо амплитудный режим излучения волновода-концент)атора, оцениваемый по величине амплитуды колебательных смещений на рабочем торце, поддерживать как можно выше Нижний предел амплитудного режима 1 лэлучения. когда наблюдаетсл эффективная работа большинства горцевых поверхностей кольцевых канавок составляет величину порядка 15 ыкм, При амплитудном режиме ниже 15 мкм наблюдается снижение эффективности очистки за счет отсутствия активной кавигации, Верхний предел амплитуд оо режима излучения ограничен 50 1 лкм, поскольку превышение его приводит к вспенлванию моющей жидкости и эффект очистки практически полностью пропадает10 очистки стержневой волновод-концентратор 3 постепенно перемещают вдоль отверстия. В известных источниках, использованных для определения уровня техники, не описана совокупность заявляемых признаков и она не является очевидной, На основании этого, можно сделать вывод о том. что заявляемое предложение отвечает критериями изобретения, т.к, оно ново, имеет изобретательский уровень и является промышленно применимым,На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа ультразвуковой очитки отверстий изделий. В очищаемое отверстие 1 изделия 2, заполненное моющей жидкостью, вводят с зазором относительно стенок изделия стержневой волновод-концентратор 3, с выполненными на его боковой поверхности кольцевыми канавками 4, а центральную часть рабочего торца концентратора 3 перед началом очистки изолируют резиновой накладкой 5 от контакта с моющей жидкостью. При возбуждении в волноводе-концентраторе 3 продольных колебаний, имеющих амплитуду смещений на рабочем торце 15-50 мкм, перед незащищенной резиновой накладкой частью торца концентратора 3 и в районе расположения кольцевых канавок 4, вдоль боковой поверхности концентратора, образуется развитая кавитационная область 6, Удаление загрязнений со стенок отверстия происходит одновременно и перед рабочим торцем волновода-концентратора, и в местах расположения кольцевых канавок, В процессе Предлагаемый способ ультразвуковой очистки проверен при удалении вязкого загрязнения из квадратного отверстия изделия размером 30 х 30 мм и глубиной 50 мм, На одну из сторон внутренней поверхности изделия в отверстии наносился слой консистентной смазки ЦИАТИМтолщиной 1 мм. Очистка осуществлялась в водном растворе тринатрийфосфата с концентрацией вещества 30 г/л при температуре раствора 40 С. Излучателем являлся полуволновый 15 20 25 30 40 45 стержневой цилиндрический вол новод-концентратор диаметром 20 мм, Продольные колебания в нем возбуждались стержневой колебательной системой мощностью 1,6 к Вт (частота 22 кГц), На боковой поверхности волновода-концентратора имелись 5 коль цевых канавок шириной 5 мм и глубиной 3 мм, Между кольцевыми канавками, а также рабочим торцем концентратора и Ьлижайшей к нему кольцевой канавкой расстояние 5 мм, В центре рабочего торца концентратора приклеена резиновая накладка толщиной 8 мм и диаметром 14 мм, Амплитуда колебательных смещений на рабочем торце концентратора менялась в диапазоне от 15 до 50 мкм. Минимальный зазор между боковой поверхностью волновода-концентратора и загрязненной стороной отверстия 1 мм, При очистке волновод-концентратор вводился на всю глубину отверстия.Об эффективносиредлагаемого способа ультразвуковой очистки отверстий перед прототипом можно судить по данным их сравнительных испытаний при удалении консистентной смазки из квадратного отверстия, В обоих случаях диаметр излучателя, амплитудные режимы обработки и другие условия проведения процесса ультразвуковой очистки были одинаковыми. Эффективность процесса очистки оценивалась по количеству времени. затраченному на полное удаление консистентной смазки из отверстия. Полученные данные приведены в таблице.Сопоставление результатов испытаний показывает, что очистка отверстий предлагаемым способом эффективнее, чем способом-прототипом, интенсивность процесса удаления загрязнений повышается в 5 раз.(56) Физическиеосновы ультразвуковой технологии /Под ред.Л.Д.Розенберга. - М.: Наука 1970 - с 248Авторское свидетельство СССР М 488977, кл. В 08 В 9/04, 1975.Авторское свидетельство СССРМ 1147459, кл. В 08 В 3/12, 1985,2000859 Продолжение таблицы от а изобрУКОВО 1 ОЧИ аполненно е с зазоро злучател.,ебгнияхотверстиятве излучат етения С КИ ОГВЕРСТИЙ, е моющей жидм отосительно работающий на и перемещают отличающийся еля используют Напраъ /;ве из,уча Составитель Б, ПриходькоТехред М.Моргентал Корректор М. Самбо Редактор Н. СеменовЗаказ 3099 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента3035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина, 101 ФормулОСОВ У/1 ЬТРАЗВри котором вкс- ьо о 1 версти- .;,1 х вводят и., что в качес стержневой волновод-концентратор с кольцевыми канавками на бокЬвой поверхности, торцевую поверхность центральной части которого предварительно изолируют от последующего контакта с моющей жидкостью, а очистку ведут при амплитудном режиме излучения 15 - 50 мкм,