Н. К. Крупской и Ташкентский государственный педагогический институт им. Низами Советский патент 1972 года по МПК B06B1/08 

Изобретение может найти широкое применение в приборостроении, связи, а также -в других областях народного хозяйства, где необходима технологическая обработка материалов и -изделий, например, очистка, обезжиривание, снятие окалин и др. операций.

Известные ультразвуковые установки для технологической обработки материалов содер.жат, как правило, генератор ультразвуковых -колебаний и одну или две разобщенные ванны с одним-четырьмя встроенными в ее днище магнитострикционными преобразователями.

Однако расноложение магнитострикторов в днище ванн не позволяет максимально использовать акустическую энергию из-за потерь на границе раздела жидкость-воздух н из-за изменения собственных резонансных параметров излучателя за счет различных габаритов и веса обрабатываемых изделий.

Кроме того, низкая производительность этих установок вызвана недостаточным к.н.д. и несовершенством комплексов, необходимых средств автоматизации, а именно: паровой нагрев моющей среды, невозможность автоматического поддержания необходимой температуры, установления точной экспозиции озвучивания, отсутствие возможностей удаления жировой и загрязненной пленок на поверхности моющего раствора перед изъятием обрабатываемых изделий и соответствующей фильтрации раствора, невозможность создания единого последовательного цикла: очистка - ополаскивание - пассивация - сушка, а также интенсификации процесса пассивации.

Известные установки характеризуются недостаточным уровнем техники безопасности за счет мощных акустических шумовых эффектов, бурным выделением паров моющих растворов, отсутствием возможности оперативного вмешательства и управляемые электрические цепи. Кроме того, обрабатываемые детали загружаются вручную.

Предлагаемая установка отличается от известных тем, что в ней блок ванны выполнен в виде последовательно установленных моющей, ополаскивающей, пассивирующей и сушильной цилиндрических емкостей, переходящих в нижних частях в конусы с патрубками, соединенными с общим коллектором слива, при этом ополаскивающая н пассивирующая емкости по высоте образующей цилиндра оборудованы рядом душевых форсунок, связанных трубопроводом с магистралями холодной и горячей воды, а моющая и пассивирующая емкости снабжены электронагревателями с термостатнрующнми датчиками в нижней части емкостей, в верхних частях с наружной стороны выполнены отсасывающие карманы, соединенные последовательно трубопроводами

с нижней частью через дополнительную емкость, фильтр и насос, магнитострикционные излучатели расположены по высоте образующей цилиндра в нишах и над карманами по окружности цилиндра первой, третьей и четвертой емкостей выполнены отверстия, соединенные с системой вентиляции, а все электрические узлы блока ванны соединены через блок автоматики, размещенный на пульте управления, расположенном на его передней ианели, с централизованным источником питания и ультразвуковым генератором, удаленным от установки на безопасное расстояние.

Кроме того, установка снабжена транспортирующим устройством, установленным па монорельсе с возможностью перемещения в вертикальпой плоскости с вращением н в горизоптальиой - вдоль блока ванн, электрически соединенным с централизованным источником питания через блок автоматики. Подводящие трубопроводы и коллектор слива соединены с соответствующими магистралями через электромагнитные клапаны, электрически соединенные с тумблерами на пульте управления.

На фиг. 1 нредставлена принциниальная кинематическая схема предлагаемой установки; на фиг. 2 - ее блок-схема.

Устройство содержит контейнер 1, транспортируюи ее устройство 2, блок 3 ванны, электродвигатель , моюш.ую 5, ополаскивающую 6, иассивирующую 7 и сушильную 8 емкости; реверсивный электродвигатель 9, магнитострикциониый излучатель 10, нишу 11, ультразвуковой генератор 12, блок 13 автоматики, диск 14, блок 15 микровыключателей, насос 16, дополнительные емкости 17, фильтр 18, отсасывающий карман 19, блок 20 микровыключателей (аналогичный блоку /5), электромагнитные клапаны 21, 22 и 23, душевые форсунки 24, магистрали холодной 25, горячей 26, дистиллированной 27 воды; магнитострикциониый излучатель 28, аналогичный излучателю 10, блоки 29 и 30 микровыключателей аналогичные блокам 15 и 20, трубчатые электронагреватели 31, электродвигатель 32 вентилятора обдува, электромагнитные клапаны 33 и 34; блокирующее гидрореле 55, вентилятор 36, нейтрализованный источник 37 питания, трубчатые элек тронагреватели 38 и 39, аналогичные нагревателям 31; термодатчики 40, 41 и 42; терморегуляторы 43, электромагнитные клаианы 44-48.

Установка работает следующим образом.

Обрабатываемое изделие помещается в контейнер 1, который с помощью транспортирующего устройства 2 перемещает его в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно блока 5 ванны. С помощью электродвигателя 4 контейнер 1 молсет вращаться в моющей 5, ополаскивающей 6, пассивирующей 7 и сушильной 8 емкостях.

исходит основная обработка изделия с раствором в ультразвуковом поле магнитострикциоиного излучателя 10, расположенного в нише // в верхней части образующего цилиндра емкости 5.

Питание магиитострикционного излучателя 10 производится током высокой частоты от ультразвукового генератора 12 через блок 13 автоматически.

Расположение излучателя 10 в этой части на емкости 5 и в таком положении позволяет максимально использовать его акустическую энергию за счет многократного отражения ультразвуковой волны от внутренней боковой

поверхности емкости и ее фокусирования на обрабатываемом изделии и значительно сократить время обработки.

В момент соприкосновения диска 14, несущего электродвигатель 4 с контейнером / с

верхней частью емкости 5 происходит включение блока 15 микровыключателей, которые через блок 13 включают ультразвуковой генератор 12 и электродвигатель 4. Первая технологическая обработка изделия - обработка изделия в моющем растворе и ультразвуковом поле излучателя 10. Блок 13 по истечении установленного времени экспозиции включает генератор 12 и электродвигатель 4, после чего на 1-2 сек включает пасос 16, с помощью которого из дополнительной емкости 17 через фильтр 18 дополнительно подкачивается раствор в емкость 5. Уровень моющего раствора повышается, загрязненная поверхностная пленка переливается через отсасывающий карман 19 в дополнительную емкость 17.

Снятая таким образом с поверхности моющего раствора загрязнеииая пленка не обволакивает обрабатываемое изделие во время его изъятия по окончании обработки.

После выключения насоса 16 блок 13 включает реверсивный электродвигатель 9 на подъем, и контейнер / с изделием извлекается из емкости 5.

Затем коптейнер с изделием переводится и опускается в ополаскивающую емкость 6. Нажатием диска 14 на блок 20 микровыключателей включаются электродвигатель 4, приводящий во вращепие контейнер 1, и электромагнитные клапаны 21, 22 и 23, соединяющие ряд

душевых форсунок 24 с соответствующей магистралью холодной 25, горячей 26 или дистиллированной 27 водой (по выбору).

В емкости 6 изделия, вращаясь, омываются водой из душевых форсунок 24, т. е. смываются остатки грязи и моющего раствора. Такое тщательное ополаскивание исключает попадание моющего раствора в пассивирующий, приводящее к его быстрой нейтрализации. По истеченин 1-2 мин блок 13 выключает электромагнитные клапаны 21, 22 и 23, электродвигатель 4 и включает электродвигатель 9 па нодъем. Изъя ый из еп;кости 6 контейнер 1 переводится в ег.;кость 7, в которой происходит пассивация изделия с раствором в ультразвуковом поле магнитострикционного излучателя 28, вмонтированного в емкость 7.

Питание излучателя 28 происходит от генератора 12. Блок 13 в момент нажатия диска 14 на блок 29 микровыключателей переключает генератор 12 с излучателя 10 на излучатель 28, а также выключает двигатель 4. Пассивация в течение 2-3 мин в ультразвуковом поле излучателя 29 дает шестикратный выигрыш во времени и отличное качество обработки.

С помощью блока 13 электродвигатель 9 и транспортирующее устройство 2 поднимают контейнер с изделием из емкости 7 и переводят его в емкость 8, где осуществляется сущка изделия.

Нажатием диска 14 на блок 30 микровыключателей включается трубчатые электронагреватели 31, электродвигатель 32 вентилятора и электродвигатель 4, вращаюш.ий изделие в струе горячего воздуха в течение 2-3 мин.

По окончании сущки электродвигатель 9 вынимает контейнер с изделием - этим и закапчивается технологический цикл.

Наполнение емкостей 5 и 7 из магистрали 25 или 26 осуществляется через соответствующие электромагнитные клапапы 33 и 34, 44 и 45, слив раствора - через электромагнитные клапаны 46, 47 и 48.

Излучатели 10 и 28 постоянно охлаждаются холодной водой через блокирующее гидрореле 35, предохраняющее генератор 12.

Вентилятор 36 бортового отсоса паров питается от централизованного источника 37 питания и управляется соответствующими термодатчиками 40, 41 и 42, расположенными на емкостях 5, 7 и 8 и электрически связанными с терморегулятором 43, благодаря чему поддерживается любая необходимая температура в емкостях в постоянных пределах.

Время обработки изделия в егужостях 5, 6, 7 и 8 устанавливается согласно необходимому технологическому циклу на реле времени в блоке 13.

Предмет изобретения

1. Ультразвуковая установка для технологической обработки материалов,деталей и узлов «УЗУ-4, содержащая генератор ультразвуковых колебаний, блок ванны с магнитострикционными излучателями, отличающаяся тем, что, с целью повыщения к.п.д., производительности, интенсификации технологического процесса обработки материалов, деталей и узлов и уровня техники безопасности, в ней блок ванны выполнен в виде последовательно установленных моющей, ополаскивающей, пассивирующей и сушильной цилиндрических емкостей, переходящих в нижних частях в конусы с патрубками, соединенными с общим коллектором слива, при этом ополаскивающая и пассивирующая емкости по высоте образующей цилиндра оборудованы рядом душевых форсунок, связанных трубоироводом с магистралями холодной и горячей воды, а моющая и пассивирующая емкости снабжены электронагревателями с термостатирующими датчиками в иижней части емкостей, в верхних частях с наружной стороны выполнены отсасывающие карманы, соединенные последовательно трубопроводами с нижней частью через дополнительную емкость, фильтр и насос, магнитострикционные излучатели расположены по высоте образующей цилиндра в пишах, и над карманами по окружности цилиндра пассивирующей и сушильной емкостей выполнены отверстия, соединенные с системой вентиляции, а все электрические узлы блока ванны соединены через блок автоматики, размещенный па пульте управлешш, расположенном на его передией панели, с централизованным источником питания и ультразвуковым генератором, удаленным от установки на безопасное расстояние.

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости и автоматизации технологического процесса, оиа снабжена транспортирующим устройством, установленным на монорельсе с возможностью перемещения в вертикальной плоскости с вращением и в горизонтальной - вдоль блока ванн, электрически соединенным с централизованным источником питания через блок автоматики.

3.Установка по пи. 1 и 2, отличающаяся тем, что подводящие трубопроводы и коллектор слива сседшекы с соответствующими магистралями через электромагнитные клапаны, электрически соединенные с тумблерами на пульте управления. 27 26