Устройство для ультразвуковой обработки Советский патент 1989 года по МПК B24B1/04 

L 1В

(Л

4

;о ел

о

оо

Изобретение относится к машиностроению ,в частности, к устройствам для ультразвуковой обработки. Цель изобретения - повышение производительности обработки за счет увеличения амплитуды колебаний. На волноводе 1 установлены пьезоэлементы 5, 6 и 14, первые из которых являются генерирующими, а последний использован для обратной связи генератора 26, соединенного с пьезоэлементами. Дополнительное кольцо 13 установлено с второго торца пьезоэлемента 14 обратной связи. В устройство также введены электрическая емкость 18, пороговый элемент 21, второй усилитель 24, соединенный с токоподводящим элементом 12. 2 ил.

Фиг. 2

Il.ioopfTi iiiie относится к конструкциям y.ibi разв инструментов и может быть использовано для гравирования, снятия :iaycciiiu B, лиснергирования и л(у|их нрсь

11СССОВ.

Це.тьк) изобретения яв.тяется повышение нроизводител1 носги за счет чвеличення амн- лигулы колебаний.

11а фи|. 1 нредстав.тено устройство, нро- долы11)1Й разрез; на фи|. 2 б.ток-схема устройства.

Устройство для у,|ьтразвуковой обработки состоит из волновода 1 с концентратором 2 и цилиндрическим хвост( .}, дич,текгрическ(М1 трубки 4, надетой на XBocTOfiHK 3, ньезоч.чектрнческих ко.чьне- об|1азны.х : лементов 5 и 6, коаксна.тьно установленных на хвостовике 3 снаружи ди- :)лекгрическуй трубки 4, И1ииы 7 высокого напряжения, расположенной между ньезо- :1лементами 5 и (i, linirra 8 (фиг. 2), соеди- ненно1() с BTy.TKoii 9 и во, 1Н()В()дом 1, ди- :(.1ектрнческих Н1айб К) и 11, коаксиа, 1ьно .iaKperuietiHi.ix на XBOCTOBMIKC , над втулкой 9, токоведуни1х :1лементов 12 и Ki размещенных между ли .к ктрическими игайбами 10 и И, Н1)езо:1лемента 14 обратно связи, .1ожениого между токоведуии ми :)ле- ментами 12 и Л, металлической накладки 1о с гайкой Iti, стягивакмцей лементы волновода, земляно Н1ИНЫ 17. :1.тектрической емкости 18 ((full. 2), нодк. ПоченноГ нарал- .ic.ibHo (),1ементу 14 ироиодами 19 и 21) к токоведушим :i.цементам 12 и Г, норо- I OBoro :),1емснга 21, подключенного napa.i- лельно .текгрической емкости 18, фазосдви- гаюиито фи.тьгра 22, вьгход кото)ого сое динс н через контакты норогового : лемента 21 и м.1ект)ической емкости 18 с токоведушим .leMCHTOM 13, усилителя 23, к входу когорого подключен выход ({чи.тьтра 22, уси- лиге.тя 24, вход которого соединен через конгакпл nopoi OBoro :(лемеита 21 и электрической емкости 18 с токоведушим э.чемен- гом 12, выхо.чы усн,1ите,1е11 23 и 24 подклю чеиы к соответствующим входам сог,тасук)- Hiero yCTpoiKTBa 25, а вы.ход сог ласую- Hiero усг 1О11ства 25 соединен с Himioii 7 ()го нанряжения и емляной шиной 17 проводами 2() и 27.

Ч гройство |)аботает с,1едуюшим образом.

Bi icoK04acTOTHoe напряжение через шину 7 высокого напряжения и зем.пяиую шину 17 ирик.1адь1вается к пьезо :.цементам 5 и (i. lia счет обрагнок) ньезоэффекта в волноводе I н элементах 5,6,7,9,10,12,14,13,11,15 11)еобра.човагеля, стянутьгх laiiKoii И), и)з- буждаются механические ко.тебания с часто- roii ocHOBiioio механического резонанса пре- (кТразователя. Ко,1ебания через вгу,тку 9, и.юлируюшу ю И1а11бу К) и токоведуший :. 1емент 12 нсредаются 11ьез(Г:,1ементу 14 обратно) связи. За счег 1)ямого пьезо- :)ф1|1екта под де11ствием механических колс - баиий на обкладках иьезо.чемента 14

обратной связи возникают а,тектрические заряды, имеюгиие нротивоноложные знаки и изменяющиеся во времени с частотой, Равной частоте механических колебаний, которые (:(лектрические заряды) сдвинуты по фазе относительно электрического напряжения, приложенного к пьезоэлементам 5 и 6 на фазовый угол, обусловленный вре- .менем распространения механического коле

ба1П1Я в «теле преобразователя от элементов 5 и t) до пьезоэле.мепта 14.

Электрические заряды снимаются токо- ведущими элементами 12 и 13 и по проводам 19 и 20 поступают на контакты электрической емксн ти 18 и порогового

элемента 21. Таким образом Ю,мучен источник неременного напряжения обратной связн, ам1:литуда которого пропорпио- на, 1ьна амн.титуле механических колебаний 11()еобразовате.тя.

Э,,ектрическая емК(;сть 18 предназначена

для компенсации электрической емкости пьезоэлемента 14, а пороговый э, 1е.мент 21 О1раничивает величину поступающего па уси, 1птели 23 и 24 папряжения. Уменьшенное на опреде,теиную ве.тичину нанряжение

ностунает на чснлигель 24 и через фазо- сдвигаюший фи, 1ьтр 22, компенсирующий смешение фаз1)1 нан|)яжения обратной связи относительно высокого напряжения на шине 7, на уси.литель 23. Выходы усилителей соединены с согласуюн1им устройством 25.

В .качестве устройства со1 аасования может быть Hciii).ib3OB iii грансформатор, 1 Ь ходн1)1е контакгы кот(;)о1() соединяю1ся с шино| | 7 ВЫСОКО о нанряже1Г|1я и земля- Hoii шиной 17 преобр;;:и)ват(тя.

Псно.чьзование в качестве фи, механического реюнанса лы развуковогс; ин струменга 11(),1Яег ос 1иссгв,1ягь автоподстройку частоты в жес1ких пределах. В предлагаемом ycrpoiicTBe обеспечивается с i аГ)и.1Ьносгь подвслчимо мощности и выходН1)1Х наримстров инсгрумен1а.

Формулп )/ ei i-nu.4

5

0

)Й1ТВ(.1 д.тя ультр;1звуковой обработки, соде|)жаше1- э.тектро.механический пре- образовате,ть, состоящий корпуса, пьезо- э.чекгрических э.1сментов, соедипеппых шиной высокою нап 1яжения, и нерезонанс- noi o датчика об|1;:гной связи в виде пье- зоэ.1ектрического э.ле мента, у ста по в. ien но го на ко)пусе и механически связанного с од- noii стороны с первым токовед лиим э.те- ментом обратной связи. изо,тиронанным от корнуса и подк,ючепн1 1м через э.тектри- чески11 фи.тьт|1 к входу пе)вого усилите.чя, (И,1ход KOKjporo через со1-;|асуюшее устрой (| ство с-оедпнеп с (нимой высокого напря- Ж1М1ИЯ, огличик нцсеся тем, что, с целью :1огИ)Гп1ения производителыгостгг за счет уди личения, амн,титуды колебанигг, в усг- poiicTBo введень э/1ект1)ическая емкостгз.

пороговый элемент, второй усилитель и до- патнительный токоведущий элемент обратной связи, при этом дополнительный токоведущий апемент механически соединен с второй стороной пьезоэлектрического элемента, изолирован от корпуса и через второй ус(иитель подключен к входу согласующего устройства, а через электрическую емкость и пороговый элемент, которые соединены параллельно, подключен к входу фильтра.