I
Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в ультразвуковых технологических установках для очистки деталей от технологических загрязнений, для диспергирования, эмальгирования, пропитки, преимущественно в машиностроении, химической, легкой и других отраслях промышленности.
Иавесяны ультразвуковые установки для жидкостной обработки, содержащие камеру со встроенным в нее ультразвуковым пре образователем и шумозаглушающие элементы с акустически жесткой поверхностью в виде козкуха, смонтированного снаружи ка-. меры lj и в виде бездонного цилинщ)а, помещенного внутри ультразвуковой камеры
ш.
Ультразвуковые установки с такими шу мозаглушающими элементами имеют по- Q ниженный уровень воздушного шума, обусловленный колебаниями стенок самой камеры, возбуждаемых кавитирующей рабочей жидкостью, но уровень шума, излучаемого зеркалом рабочей жидкости в таких камерах не снижается. ,
Указанный недостаток устранен в ультразвуковых камерах с расположенными в их верхней части шумозаглушающими элементами в виде акустически жесткой подложки со звукопоглощающим покрытием, в качестве звукопоглощающего покрытия использованы такие материалы, как поролон, акмигран, ультрасупертонкое базальтовое или стеклянное волокно и т.п. Шумо- заглушающий элемент может быть вьтол- нен в виде крышки насадки 1,4.
Указанна конструкция ультразвуковых установок с шумозаглушающими элементами хотя и имеет пониженный уровень шума, но обладает тем недостатком, что не всегда дает достаточную величину снижения уровня шума до значения, обусловленного санитарными нормами, в особенности при высоких интенсивностях ультразвука, обуславливаюйвдх увеличение области кавитации и интенсивность захлопывания кл витационных пузырьков. того, такая
745562 конструкция является ненадежной, так как в условиях парящей, нагретой до 80° и вьпие, иногда агрессивной (кислоты , щелочи, органических растворителей) по отношению к звукопрглемцающем у материалу рабочей жидкости, звуксмтоглощаюшее покры тие из-о а влагопоглощения, от воздействия агрессивной рабочей жидкости и от высы- пешия (если она сьтучая) теряет свои звукопоглощающие свойства значительно раньше срока службы самой камеры. Поэтому условия эксялуатации ультразвуковой усложняются. При этом приходит ся очищать звукопоглощающее покрьттие просушивать или менять его. Часто возникает необходимоть присоединения к ульгфазвукоБОй камере 6qpToвого отсоса, чтобы нштзетая рабочая жидкость не парила в окружающее пространство. Бортовой отсос необходимо присоедикять над шумозаглущающим элементом камеры, чтобы снизить излучение шума, в окружающее пространство. Это усложняет конструкцию камеры и увеличивает ее габариты. В случае же присоединения борто ого отсоса непосредственно над уровнем рабочей жидкости (до шумозаглушающего элемента) шум от камеры поступает в вен тиляционную систему и необходимо принимать меры для защиты от него. Габариты камеры при этом возрастают. Цель изобретения - снижение уровня . - . , , . Поставленная цель достигается тем, чт в известной ультразвуковой установке для жидкостной обработки, содержащей камеру оо GtcTpoeHtibTM в неё ультразвуковым пр& о юзователем и расположенным в верхней части камеры шумозаглушающим элементом в виде акустически жесткой подложки со звукопоглощающим покрытием, в акустически жесткоб подложке вьтолнены отверо тия, входь которых расположены со сторо ны звук мтогл хцающегр нокрытия. Такое выпо;гаение ультразвуковой устансюки позволяет значительно снизить уровевь случаемого ею щума за счет лучшего согласования акустического сопротивле ния подложки и звукопоглощающего покрытия. Отверстия в акустически жесткой подложке могут вметь различную ферму кру1 лую, квадратную шга щ едст€шлять собой канавки и тл. П|Гв вА6ш1енив отверсгйВ несквозными ях глубина беретов равной четверти длины волны заглушаемого звука в воздухе. При огам получаетсв усповае наилучшего согласования акустических сопротивлений системы воздух-звукопоглощающее покрытиеакустичаски жесткая подложка. в акустически жесткой подложке шумозаглушакнцего элемента выполнены сквозными с глубиной, равной половине длины волны заглушаемого звука в воздухе, благодаря чему также достигается наилучшее согласование акустических сопротивлений упомянутой системы. С целью увеличения эффекта шумозаглушения отверстия в акустически жесткой подложке шумсхзаглушающего элемента выполнены так, что их оси неперпендикуля1 ны к акустически жесткой подложке. Такое выполнение отверстий делает их как бы ловушкой для звукоэьк волн, т.е. увеличивает длину их пути, а также количеств во отражений от стенок отверстий. Увеличение пути звутсовых волн и увеличение числа их отражений внутри шумозаглушающе- го элемента усиливает эффект шумозаглушения. Звукопоглощающее покрытие шумозаглушающего элемента выполнено в виде металлической сетки, что дает возможность исключить применение об 1аепринятых звукопоглощающих покрытий из материала типа поролон, базальтовое или стеклянное полотно и др. На входе несквозньгх, отверстий четвертьволновой глубины, а также на Екоде и выходе сквозных отверстий полуволновой глубины образуется максимум колебательной скорости частиц воздуха. Металлическая сетка, закрывающая отверстия, гасит скорость частиц и вносит диосипативные потери, т.е. шзгполняет функции звукопоглощающего покрытия. Для этого можно использовать сетку из проволоки диаметрсм О,05 мм, с шагом 0,12 мм. Можно также исаюльзовать сетку с более крупным Ш(агом, но поставить ее в несколько слоев для достижения эффекта уменьшения колебательной скорости частиц воздуха. В случае необходимости применения бортового отсоса в ультразвуковой камере, он расположен не над шумозаглушающим элементом как обычно, а, с целью упрсиц ния конструкции камеры и уменьшения ее габаритов, смонтирован на внешней стороне шумозаглушающего элемента. При этом акустически жесткая подложка шумозаглушающего элемента выполнена со сквозны ми отверстиями, ,1ми с обеих металлической сеткой. Такое вььполнение отсоса снижает уровень шума, распространяющегося в вентиляционную сястему, за счет прохождения его чере;з подложку шy oзaгnyшaющeгo элемента указан ной конструкции. К том у же бортовой от сое играет роль добавочного кожуха, окру жающего шумозаглушающий элемент и дае дополнительное снижение шума от ультразвуковой камеры. На фиг. 1 и 2 изображена предложенная ультразвуковая установка для жидкостной обработки; на фиг. 3, 4, бибпоКазаны варианты вьшолнения отверстий в акустически жесткой подложке шумозаглушающего элемента. Устройство состоит из камеры 1 с пре образователем 2. Акустически жесткая подложка шумозаглушающего элемента камерЫ| расположенного выше уровня 3 рабочей жидкости 4, выполнена с несквоаными отверстиями 5. Отверстия представляют собой канавки глубиной, равной одной четверти длины волны заглушаемого звука в воздухе. Акустически жесткая подложка шумозаглушающего элемента может быть сделана со сквозными отверстиями 6 глубиной, равной половине длины волны заглушаемого звука в воздухе. К этой части шумозаглушающего элемента со сквозными отверстиями 6 присоединен бортовой отсос 7. Отверстия в подложке шумозаглушающего элемента покрыты металлической сеткой 8. Оси отверстий 5 и 6 выполнены к плоскости акустически жесткой подпожки под углом, не равным 9О, мер под углом ЗО, На фиг. 3, 4, 5, 6 изображены примеры вьшолнения отверстий в акустически жесткой подложке шумозаглушающего элемента: несквозные {фиг, 3 и фиг. 5) глубиной, равной одной четверти длины волны заглушаемого звука в воздухе, и сквозные (фиг. 4 и фиг. 6) глубиной, равной поло- шше длины волны заглушаемого знука в воздухе. Стрелками обозначены направления распространения звуковых волн. Устройство работает следующим образом. Камеру заполняют рабочей жидкостью 4 (фиг. 1) и включают ультразвук. При этом жидкость начинает кавитировать и излу чать зеркалом кавитационный шум. Благодаря наличию шумозаглушающего элемента в виде акустически жесткой подложки со звукопоглощающим покрытием с выполненными в подложке отверстиями 5 ив, и благодаря покрытию в виде металлической сетки 8 (или покрытиям из звукдаоглощающего материала) достигается более эффективное шумозаглушение, чем в lEiBacrw
6 напр ных установках. Отверстия в подложке шу мозаглушающего элемента уменьшают акустическое сопротивление подложки и приближают его к акустическому оопро тивлению как звукопоглощающего покрытия, так и воздуха, что увеличивает э4ифект снижения урсюня шума. Вьтолнение несквозных отверстий глубиной, равной черверти, а сквозных глубиной, равной половине длины волны заглушаемого звука в воздухе, делают эффект уменьшения акустического ссшротивлений подпожки шумозаглушающего элемента более значительным по сравнению с вариантом выполнения отверстий произвольной глубины, поскольку входное сопротивление минималь но для указанных случаев. Уровень шума, излучаемого зеркалом 3 жидкости 4 и проникающего в бортовой отсое 7 также снижается благодаря прохождению звуковой волны через отверстия б покрытые сеткой 8. Как видно из фиг. 5 и 6, отверстия служат как бы ловушками для звуковых волн, т.е. увеличивают длину пути и число столкновений звуковых волн с подложкой шумозаглушающего элемента. Увеличение длины ути звуковых волн и увеличение числа «Si столкновений внутри конструкции ведет к более эффективному звукопоглощению, Использование предложенной ультра звуковой установки для жидкостной обра;ботки, содержащей камеру с расйоложеннымв ее верхней части шумозаглушающнм элементом в виде акустически жесткой подложки с вьшолненными в ней отверстиями позволяет снизить уровень излучаемого в воздух шума. Эффект шумрпоглощения усиливается при выполнении отверстий определенной глубины. Сквозных - полуволновой, несквозных - четвертьволновой глубины и при выполнении отверстий таким образом, что их оси неперпендикулярны к акустической подложке. Использование в качестве шумозаглушающего покрытия металлической сетки повышает надежность конструкции и улучшает условия эксплуатации установки. Выполнение бортового отсоса камеры присоединенным к внешней стороне шум заглушающего элемента, акустически жесткая подложка которого выполнена со сквоэ- ными отверстиями, покрытыми металличеокой сеткой, .уменьшает габариты устройства и дает дополнительное снижение уров ня Шума, распространяющегося от камеры в cTqpoHy вентиляции и в окружающую среру.
