Инсталации за ултразвуково почистване на части

Приложение на ултразвук

Ултразвук използва се за измиване на части и възли на различно оборудване, заваряване на различни материали. Ултразвукът се използва за производство на суспензии, течни аерозоли и емулсии. За получаване на емулсии например се произвежда смесител-емулгатор UGS-10 и други устройства. Методи, базирани на отражението на ултразвукови вълни от интерфейса между две среди, се използват в устройства за хидролокализация, откриване на дефекти, медицинска диагностика и др.

Сред другите възможности за ултразвук трябва да се отбележи способността му да обработва твърди крехки материали до даден размер. По -специално, ултразвуковата обработка е много ефективна при производството на части и отвори със сложни форми в изделия като стъкло, керамика, диамант, германий, силиций и др., Чиято обработка е трудна по други методи.

Използването на ултразвук при възстановяване на износени части намалява порьозността на нанесения метал и увеличава неговата здравина. Освен това се намалява изкривяването на удължените заварени части, като коляновите валове на двигателя.

Ултразвуково почистване на части

Ултразвуковото почистване на части или предмети се използва преди ремонт, монтаж, боядисване, хромиране и други операции. Използването му е особено ефективно за почистване на части със сложна форма и труднодостъпни места под формата на тесни прорези, прорези, малки дупки и т.н.

Промишлеността произвежда голям брой ултразвукови почистващи устройства, които се различават по конструктивни характеристики, капацитет и мощност на банята, например транзисторни: UZU-0,25 с изходна мощност 0,25 kW, UZG-10-1,6 с мощност 1,6 kW, и др., тиристор UZG-2-4 с изходна мощност 4 kW и UZG-1-10 / 22 с мощност 10 kW. Работната честота на инсталациите е 18 и 22 kHz.

Ултразвуковият блок UZU-0.25 е предназначен за почистване на малки части. Състои се от ултразвуков генератор и ултразвукова вана.

Технически данни на ултразвуковия блок UZU-0.25

• Мрежова честота — 50 Hz

• Консумирана мощност от мрежата — не повече от 0,45 kVA

• Работна честота — 18 kHz

• Изходна мощност — 0,25 kW

• Вътрешни размери на работната вана — 200 x 168 мм с дълбочина 158 мм

На предния панел на ултразвуковия генератор има превключвател за включване на генератора и лампа, сигнализираща за наличието на захранващо напрежение.

На задната стена на шасито на генератора има: държач на предпазител и два конектора, чрез които генераторът е свързан към ултразвуковата вана и електрическата мрежа, клема за заземяване на генератора.

Три пакетирани пиезоелектрични преобразувателя са монтирани в дъното на ултразвуковата вана. Пакетът от един преобразувател се състои от две пиезоелектрически плочи, изработени от материал TsTS-19 (оловен цирконат-титанат), две честотно-редуциращи подложки и централен прът от неръждаема стомана, чиято глава е излъчващият елемент на преобразувателя.

Върху корпуса на ваната има: фитинг, дръжка за кран с надпис «Източване», клема за заземяване на ваната и щепселен конектор за свързване към генератор.

Фигура 1 показва електрическата схема на ултразвуковия блок UZU-0.25.

Ориз. 1. Схематична диаграма на ултразвуковия блок UZU-0.25

Първият етап е главен осцилаторработещ на транзистор VT1 съгласно схема с индуктивна обратна връзка и трептяща верига.

Електрически вибрации с ултразвукова честота 18 kHz, възникващи в главния осцилатор, се подават към входа на мощния предусилвател.

Предварителният усилвател на мощност се състои от два етапа, единият от които е сглобен на транзистори VT2, VT3, вторият — на транзистори VT4, VT5. И двата етапа на предварително усилване на мощността са сглобени съгласно последователна push-pull верига, работеща в режим на превключване. Ключовият режим на работа на транзисторите позволява получаване на висока ефективност при достатъчно висока мощност.

Базови схеми на транзистори VT2, VT3. VT4, VT5 са свързани към отделни, противоположни намотки на трансформатори TV1 и TV2. Това осигурява работа на натискане на транзисторите, тоест алтернативно включване.

Автоматичното отклонение на тези транзистори се осигурява от резистори R3 — R6 и кондензатори C6, C7 и C10, C11, включени в основната верига на всеки транзистор.

Променливото напрежение на възбуждане се подава към основата през кондензаторите C6, C7 и C10, C11, а постоянният компонент на базовия ток, преминавайки през резисторите R3 — R6, създава спад на напрежението върху тях, което гарантира надеждно затваряне и отваряне на транзисторите.

Четвъртият етап е усилвателят на мощността. Състои се от три push -pull клетки на транзистори VT6 — VT11, работещи в режим на превключване. Напрежението от предусилвателя се подава към всеки транзистор от отделна намотка на трансформатора ТV3 и във всяка клетка тези напрежения са антифазни. От транзисторните клетки променливото напрежение се прилага към трите намотки на трансформатора TV4, където се добавя мощността.

От изходния трансформатор напрежението се подава към пиезоелектрическите преобразуватели AA1, AA2иAAZ.

Тъй като транзисторите работят в режим на превключване, изходното напрежение, съдържащо хармоници, е правоъгълно. За да се изолира първата хармоника на напрежението на преобразувателите, бобина L е свързана последователно с преобразувателите към изходната намотка на трансформатора TV4, чиято индуктивност се изчислява по такъв начин, че със собствен капацитет на преобразувателите тя образува колебателна верига, настроена към 1 -ва хармоника на напрежението. Това дава възможност да се получи синусоидално напрежение в товара, без да се променя енергийно благоприятния режим на транзисторите.

Инсталацията се захранва от променлив ток с напрежение 220 V при честота 50 Hz с помощта на силов трансформатор TV5, който има първична намотка и три вторични намотки, едната от които служи за захранване на главния генератор, а другите две служат за захранване на останалите етапи.

Главният генератор се захранва от токоизправител, сглобен съгласно двуциклова верига с нулева точка (диоди VD1 и VD2).

Захранването на предварителните етапи на усилване се извършва от токоизправител, сглобен в мостова верига (диоди VD3 — VD6). Втората мостова верига на диоди VD7 — VD10 захранва усилвателя на мощността.

Трябва да се избере почистваща среда в зависимост от естеството на замърсяванията и материалите. Ако тринатриев фосфат не е наличен, калцинираната сода може да се използва за почистване на стоманени части.

Времето за почистване в ултразвукова вана варира от 0,5 до 3 минути. Максимално допустимата температура на почистващата среда е 90 ОС.

Преди да смените течността за измиване, генераторът трябва да бъде изключен, като не позволява на преобразувателите да работят без течност във ваната.

Почистването на части в ултразвукова вана се извършва в следната последователност: превключвателят на захранването е поставен в положение «Изключено», дренажният вентил на ваната е поставен в положение «Затворен», почистващата среда се излива в ултразвука баня до ниво 120 — 130 мм, щепселът на захранващия кабел е включен в 220 V електрически контакт.

Тестване на инсталацията: включете превключвателя в положение «Включено», докато сигналната лампа трябва да светне и да се появи работен звук на кавитираща течност.За появата на кавитация може да се съди и по образуването на най -малките подвижни мехурчета върху сондата за баня.

След тестване на инсталацията, изключете я от електрическата мрежа, заредете замърсените части във ваната и започнете обработката.