УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Российский патент 2009 года по МПК B06B1/02 

Описание патента на изобретение RU2372149C2

Изобретение относится к области ультразвуковой техники и может быть использовано при конструировании ультразвуковых колебательных систем технологического назначения, например таких, как устройства для очистки (ультразвуковые ванны), диспергирования, гомогенизации, эмульгирования веществ.

Известен ультразвуковой преобразователь, преимущественно для ванн ультразвуковой очистки, состоящий из диафрагмы, в пучностях изгибных колебаний которой прикреплены электромеханические двигатели, и который снабжен дополнительными электромеханическими двигателями, закрепленными на диафрагме между пучностями изгибных колебаний в местах совпадения амплитуды изгибных колебаний диафрагмы с величиной смещения дополнительных электромеханических двигателей. (А.С. СССР №603433, кл. В06В 1/02, В08В 3/12, бюл. №15, 1978 г.)

К недостаткам известного ультразвукового преобразователя относится низкий коэффициент полезного действия.

Задача, решаемая изобретением, - повышение коэффициента полезного действия.

Сущность изобретения заключается в том, что ультразвуковой преобразователь, содержащий диафрагму, в пучностях изгибных колебаний которой прикреплены электромеханические двигатели, имеет диафрагму, выполненную из титанового сплава и с утолщениями в виде усеченных конусов с конусностью, равной 1:0,061 в местах крепления электромеханических двигателей, а также установленные между электромеханическими двигателями и диафрагмой согласующие элементы с уплотнениями.

Выполнение диафрагмы из титанового сплава с утолщениями в виде усеченных конусов с конусностью, равной 1:0,061 в местах крепления электромеханических двигателей, и установка между электромеханическими двигателями и диафрагмой согласующих элементов с уплотнениями позволяет ультразвуковому преобразователю повысить коэффициент полезного действия.

На фиг.1 изображен общий вид ультразвукового преобразователя; на фиг.2 изображено сечение в месте крепления электромеханического двигателя к диафрагме.

Ультразвуковой преобразователь содержит диафрагму 1, электромеханические двигатели 2, утолщение диафрагмы в виде усеченного конуса 3, согласующий элемент 4, уплотнение 5.

Ультразвуковой преобразователь работает следующим образом.

При подаче на обмотки возбуждения электромеханических двигателей 2 тока высокой частоты в них возникают упругие продольные колебания, которые передаются на диафрагму 1. Диафрагма 1 излучает во внешнюю среду продольные колебания, которые концентрируются на диафрагме кратно λ/4, где λ - длина волны возбуждаемых в диафрагме изгибных колебаний. Часть продольных колебаний в местах крепления электромеханических двигателей 2, имеющих утолщения диафрагмы в виде усеченного конуса 3 с конусностью, равной 1:0,061, преобразуются в изгибные колебания за счет уменьшения ее жесткости. Применение диафрагмы 1 из титанового сплава снижает потери акустической энергии на нагрев. Установка между электромеханическими двигателями 2 и диафрагмой 1 согласующих элементов 4 с уплотнениями 5 позволяет получить надежный акустический контакт электромеханических двигателей 2 с диафрагмой 1 и обеспечить согласование с нагрузкой для создания более однородного акустического поля. Применение согласующих элементов 4 с уплотнениями 5 дает возможность заменять вышедшие из строя электромеханические двигатели 2 и осуществлять настройку нагрузки без демонтажа ультразвукового преобразователя.

Выполнение диафрагмы из титанового сплава с утолщениями в виде усеченных конусов с конусностью, равной 1:0,061, в местах прикрепления электромеханических двигателей и установка между электромеханическими двигателями и диафрагмой согласующих элементов с уплотнениями позволяет ультразвуковому преобразователю повысить коэффициент полезного действия практически на 30%.

Указанная конструкция ультразвукового преобразователя позволяет получить высокую эффективность технологического процесса за счет создания более однородного акустического поля.

Похожие патенты RU2372149C2

название год авторы номер документа
УЛЬТРАЗВУКОВАЯ КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА 2008
  • Коломеец Николай Петрович
  • Лбов Андрей Александрович
  • Шаркеев Юрий Петрович
  • Белявская Ольга Андреевна
  • Каминский Петр Петрович
  • Толмачев Алексей Иванович
  • Найденкин Евгений Владимирович
  • Раточка Илья Васильевич
  • Винокуров Владимир Алексеевич
RU2384373C1
УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО 2004
  • Коломеец Н.П.
  • Новик А.А.
RU2248850C1
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ 2004
  • Коломеец Н.П.
  • Лбов А.А.
  • Новик А.А.
RU2266805C1
АКУСТИЧЕСКИЙ СТЕРЖНЕВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 2002
  • Калинин О.Б.
  • Носов В.Н.
  • Родзянко Е.Д.
RU2230615C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ БИОТКАНЕЙ 2010
  • Педдер Валерий Викторович
  • Педдер Александр Валерьевич
  • Хмелёв Владимир Николаевич
  • Поляков Борис Георгиевич
  • Набока Максим Владимирович
  • Сургутскова Ирина Витальевна
  • Трифонов Андрей Иванович
  • Шкуро Юрий Васильевич
RU2452454C1
Ультразвуковой преобразователь 1977
  • Бронин Фридрих Александрович
  • Голубовский Евгений Ростиславович
  • Китайгородский Игорь Юрьевич
  • Неверов Александр Николаевич
SU603433A1
УСТРОЙСТВО ВОЗБУЖДЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН 2010
  • Захаренко Владимир Андреевич
  • Колебер Сергей Владимирович
  • Литвинов Александр Александорович
  • Савин Кирилл Юрьевич
  • Ярошенко Дмитрий Федорович
RU2456091C2
УСТРОЙСТВО для КРЕПЛЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОЙ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 1969
SU243980A1
Ультразвуковой преобразователь для жидкостей обработки 1976
  • Китайгородский Юрий Исаакович
  • Бобылев Николай Владимирович
  • Гинин Владилен Николаевич
  • Чернов Анатолий Петрович
  • Абрамов Анатолий Васильевич
  • Плужников Виктор Павлович
  • Животов Валентин Михайлович
SU557826A1
Пьезоэлектрическая колебательная система для ультразвукового воздействия на газовые среды 2020
  • Барсуков Роман Владиславович
  • Нестеров Виктор Александрович
  • Хмелёв Владимир Николаевич
  • Шалунов Андрей Викторович
  • Тертишников Павел Павлович
RU2744826C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 372 149 C2

Реферат патента 2009 года УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области ультразвуковой техники и может быть использовано при конструировании ультразвуковых колебательных систем технологического назначения, например таких, как устройства для очистки (ультразвуковые ванны), диспергирования, гомогенизации, эмульгирования веществ. Сущность: ультразвуковой преобразователь содержит диафрагму, в пучностях изгибных колебаний которой прикреплены электромеханические двигатели. Диафрагма выполнена из титанового сплава с утолщениями в виде усеченных конусов. При этом конусность равна 1:0,061 в местах крепления электромеханических двигателей. Между электромеханическими двигателями и диафрагмой установлены согласующие элементы с уплотнениями. Технический результат: повышение коэффициента полезного действия. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 372 149 C2

Ультразвуковой преобразователь, содержащий диафрагму, в пучностях изгибных колебаний которой прикреплены электромеханические двигатели, отличающийся тем, что диафрагма выполнена из титанового сплава и с утолщениями в виде усеченных конусов с конусностью, равной 1:0,061 в местах крепления электромеханических двигателей, между электромеханическими двигателями и диафрагмой установлены согласующие элементы с уплотнениями.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2372149C2

Ультразвуковой преобразователь 1977
  • Бронин Фридрих Александрович
  • Голубовский Евгений Ростиславович
  • Китайгородский Игорь Юрьевич
  • Неверов Александр Николаевич
SU603433A1
Устройство для центробежной очистки газа 1975
  • Андреев Анатолий Яковлевич
  • Лапшин Александр Борисович
  • Северин Геннадий Гордеевич
  • Лачинов Борис Павлович
SU582002A1
Ультразвуковой преобразователь для жидкостей обработки 1976
  • Китайгородский Юрий Исаакович
  • Бобылев Николай Владимирович
  • Гинин Владилен Николаевич
  • Чернов Анатолий Петрович
  • Абрамов Анатолий Васильевич
  • Плужников Виктор Павлович
  • Животов Валентин Михайлович
SU557826A1
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬП':-..л.-; .1- ^ .1L ^.^,1. ,.ri/i• i .', ..llTii'O • -Ф-';• •..- л •' , тt' - .. . ). \''' -, -:i;A 0
  • А. В. Стамов Витковский В. А. Антонюк
SU173489A1
0
SU401364A1
GB 1210392 A, 28.10.1970.

RU 2 372 149 C2

Авторы

Коломеец Николай Петрович

Лбов Андрей Александрович

Даты

2009-11-10Публикация

2005-02-21Подача