Результат интеллектуальной деятельности: Способ промывки деталей машиностроения с применением подвижного ультразвукового поля

Изобретение относится к технологическому оборудованию, а именно способу промывки деталей машиностроения с применением подвижного ультразвукового поля, и может применяться как приспособление для мойки деталей машин и механизмов в процессе изготовления и ремонта на предприятиях машиностроения.

Ультразвуковое оборудование давно применяется в практической деятельности промышленных предприятий. Под воздействием ультразвука в жидкой среде возникает эффект кавитации, способствующий разрушению загрязнений на поверхности деталей. Благодаря проникающей способности вакуумных пузырьков нано размеров и их последующего схлопывания осуществляется очистка рыхлых или маслянистых загрязнений. Однако для расщепления плотно прилегающих загрязнений, таких как нагар, окалина, соли жесткости и ржавчина, требуется дополнительная агитация моющего раствора, которая отводила отделенные загрязнения от поверхности деталей, что является своеобразным препятствием на пути распространения упругих ультразвуковых волн и как следствие снижается очищающий эффект от образования кавитации.

Известен способ ультразвуковой очистки поверхностей деталей, при котором создается регулярное течение рабочей среды в ванне путем поочередного кратковременного включения ультразвуковых излучателей. При этом каждый ультразвуковой излучатель соединен с одним генератором вход, которого соединен с коммутатором, а вход коммутатора соединен с выходом процессора (RU 2262397, МПК B08B 3/12, опубл. 20.10.2004).

Недостатком данного способа является то, что конструкция современных ультразвуковых преобразователей не позволяет вывести его на номинальный уровень мощности при кратковременном включении и последующем отключении. Кроме того, жесткая связь ультразвуковых преобразователей с рабочей емкостью не может обеспечить полного исключения суперпозиции механических и акустических колебаний между соседними ультразвуковыми преобразователями, что вносит своеобразный диссонанс в работу колебательной системы при ее последующем включении.

Известен ультразвуковой излучатель Дампилона, содержащий излучающую накладку, выполненную с несквозной полостью и радиальным выступом на излучающем торце, которым опирается на внутреннюю поверхность стенки ванны через эластичное кольцо обеспечивающим акустическую развязку с рабочей емкостью ультразвуковой ванны (RU 2223613, МПК H04R 17/00, опубл. 10.02.2002).

В качестве прототипа рассматривается ультразвуковая ванна с вмонтированными в дно ультразвуковыми преобразователями с фокусирующей излучающей поверхностью. Особенностью данного типа ультразвуковых преобразователей является способ крепления, при котором излучающая поверхность является независимой от корпуса ванны, что минимизирует механические потери при его работе (RU 200145, МПК H04R 17/00, опубл. 28.04.2020).

Недостатком прототипа является то, что из описания изобретения нет четкого понимания о схеме подключения данного приспособления в колебательный контур ультразвуковой ванны.

Технический результат, при использовании заявленного изобретения, заключается в том, что осуществляется эффективная очистка плотно соединенных загрязнений, обладающих повышенной адгезией к поверхности детали, таких как нагары, окалина, ржавчина и накипь, путем попеременного снижения уровня мощности фокусирующих ультразвуковых излучателей.

Сущность изобретения заключается в том, что способ промывки деталей машиностроения с применением подвижного ультразвукового поля включает воздействие ультразвукового преобразователя с фокусирующей излучающей поверхностью на общий кавитационный фон в рабочей емкости ультразвуковой ванны. Осуществляют сброс нагрузки ультразвукового преобразователя до минимально возможного уровня, но не более 30%, в момент последующего сигнала на увеличение мощности до максимального значения ультразвуковой преобразователь выходит на номинальный уровень мощности, формируя активное движение жидкой среды.

В заявленном способе для минимизации времени выхода рабочего ультразвукового преобразователя на уровень номинальной мощности он не должен выключаться полностью, а должен происходить сброс нагрузки до минимально возможного уровня, но не более 30%. При этом ультразвуковой преобразователь не выходит из рабочих режимов, не теряет устойчивую резонансную частоту. Вместе с тем, влияние данного ультразвукового преобразователя на общий кавитационный фон в рабочей емкости ультразвуковой ванны минимален. В момент последующего сигнала на увеличение мощности до максимального значения ультразвуковой преобразователь быстрее выходит на номинальный уровень мощности, что позволяет формировать активное движение жидкой среды.

Использование изобретения позволяет повысить качество работ по очистке деталей от плотно сцепленных загрязнений благодаря постоянной смене локации интенсивных ультразвуковых пучков осуществляется динамическая подвижность жидкой среды при реализации попеременного приглушения уровня мощности отдельных ультразвуковых преобразователей. Это позволит снизить стоимость операции очистки деталей с плотно закрепленными загрязнениями за счет снижения трудоемкости.