Instal·lacions per a la neteja d'ultrasons de peces

Aplicació d'ecografia

Ultrasò s'utilitza per rentar peces i conjunts de diversos equips, soldar diversos materials. Els ultrasons s'utilitzen per produir suspensions, aerosols líquids i emulsions. Per obtenir emulsions, per exemple, es produeix un mesclador-emulsionant UGS-10 i altres dispositius. Els mètodes basats en la reflexió d'ones ultrasòniques de la interfície entre dos mitjans s'utilitzen en dispositius d'hidrolocalització, detecció de defectes, diagnòstic mèdic, etc.

Entre les altres capacitats dels ultrasons, cal destacar la seva capacitat per processar materials fràgils durs a una mida determinada. En particular, el processament d'ultrasons és molt eficaç en la producció de peces i forats amb formes complexes en productes com ara vidre, ceràmica, diamant, germani, silici, etc., el processament dels quals és difícil per altres mètodes.

L'ús d'ultrasons en la restauració de peces desgastades redueix la porositat del metall aplicat i augmenta la seva resistència. A més, es redueix la distorsió de les peces soldades allargades com els cigonyals del motor.

Neteja ultrasònica de peces

La neteja per ultrasons de peces o objectes s'utilitza abans de la reparació, el muntatge, la pintura, el cromat i altres operacions. El seu ús és especialment eficaç per netejar peces de forma complexa i llocs de difícil accés en forma de ranures estretes, ranures, petits forats, etc.

La indústria produeix un gran nombre de dispositius de neteja per ultrasons que es diferencien en característiques de disseny, capacitat i potència del bany, per exemple, transistor: UZU-0,25 amb una potència de sortida de 0,25 kW, UZG-10-1,6 amb una potència d'1,6 kW , etc., tiristor UZG-2-4 amb una potència de sortida de 4 kW i UZG-1-10 / 22 amb una potència de 10 kW. La freqüència de funcionament de les instal·lacions és de 18 i 22 kHz.

La unitat d'ultrasons UZU-0.25 està dissenyada per netejar peces petites. Consta d'un generador d'ultrasons i un bany d'ultrasons.

Dades tècniques de la unitat d'ultrasons UZU-0.25

• Freqüència de xarxa — 50 Hz

• Potència consumida de la xarxa: no més de 0,45 kVA

• Freqüència de funcionament: 18 kHz

• Potència de sortida: 0,25 kW

• Dimensions internes de la tina de treball: 200 x 168 mm amb una profunditat de 158 mm

Al panell frontal del generador d'ultrasons hi ha un interruptor per encendre el generador i un llum que indica la presència de tensió d'alimentació.

A la paret posterior del xassís del generador hi ha: un portafusibles i dos connectors a través dels quals el generador es connecta al bany d'ultrasons i a la xarxa elèctrica, un terminal per posar a terra el generador.

Tres transductors piezoelèctrics empaquetats estan muntats a la part inferior del bany d'ultrasons.El paquet d'un sol transductor consta de dues plaques piezoelèctriques fetes de material TsTS-19 (zirconat de plom i titanat), dos coixinets reductors de freqüència i una barra central d'acer inoxidable, el cap de la qual és l'element radiant del transductor.

Al cos de la banyera hi ha: un accessori, un mànec d'aixeta marcat "Drain", un terminal per posar a terra la banyera i un connector d'endoll per a la connexió a un generador.

La figura 1 mostra l'esquema de circuit de la unitat d'ultrasons UZU-0.25.

Arròs. 1. Esquema de la unitat d'ultrasons UZU-0.25

La primera etapa és oscil·lador mestrefuncionant al transistor VT1 segons un circuit amb realimentació inductiva i un circuit oscil·lant.

Les vibracions elèctriques amb una freqüència ultrasònica de 18 kHz, que es produeixen a l'oscil·lador principal, s'alimenten a l'entrada del potent preamplificador.

L'amplificador de pre-potència consta de dues etapes, una de les quals està muntada en transistors VT2, VT3, la segona en transistors VT4, VT5. Les dues etapes de preamplificació de potència estan muntades segons un circuit push-pull seqüencial que funciona en mode de commutació. El mode de funcionament clau dels transistors permet obtenir una alta eficiència a una potència prou alta.

Esquemes bàsics dels transistors VT2, VT3. VT4, VT5 es connecten a bobinatges separats i oposats dels transformadors TV1 i TV2. Això proporciona un funcionament push dels transistors, és a dir, una commutació alternativa.

La polarització automàtica d'aquests transistors és proporcionada per les resistències R3 — R6 i els condensadors C6, C7 i C10, C11 inclosos en el circuit principal de cada transistor.

La tensió d'excitació alterna es subministra a la base a través dels condensadors C6, C7 i C10, C11, i el component constant del corrent de la base, que passa per les resistències R3 - R6, crea una caiguda de tensió sobre ells, que garanteix un tancament i una obertura fiables. dels transistors.

La quarta etapa és l'amplificador de potència. Consta de tres cel·les push-pull de transistors VT6 — VT11 que funcionen en mode de commutació. La tensió del preamplificador es subministra a cada transistor des d'un bobinat separat del transformador TV3, i a cada cel·la aquestes tensions són antifàsiques. Des de les cèl·lules del transistor, la tensió alterna s'aplica als tres bobinatges del transformador TV4, on s'afegeix la potència.

Des del transformador de sortida, la tensió es subministra als transductors piezoelèctrics AA1, AA2 i AAZ.

Com que els transistors funcionen en mode de commutació, la tensió de sortida que conté els harmònics és d'ona quadrada. Per aïllar el primer harmònic de la tensió dels convertidors, la bobina L es connecta en sèrie amb els convertidors al bobinat de sortida del transformador TV4, la inductància del qual es calcula de manera que amb la capacitat pròpia dels convertidors forma un circuit oscil·lant afinat amb el 1r harmònic de la tensió. Això permet obtenir una tensió sinusoïdal a la càrrega sense canviar el mode favorable a l'energia dels transistors.

La instal·lació s'alimenta amb corrent altern amb una tensió de 220 V a una freqüència de 50 Hz mitjançant un transformador de potència TV5, que té un bobinat primari i tres bobinatges secundaris, un dels quals serveix per alimentar el generador principal, i els altres dos serveixen. per alimentar les altres etapes.

El generador principal és alimentat per un rectificador muntat segons circuit de dos bucles amb punt zero (diodes VD1 i VD2).

L'alimentació de les etapes d'amplificació preliminars es realitza mitjançant un rectificador muntat en un circuit pont (díodes VD3 - VD6). El segon circuit de pont dels díodes VD7 — VD10 subministra energia a l'amplificador de potència.

S'ha de seleccionar un medi de neteja en funció de la naturalesa de la contaminació i dels materials. Si no hi ha fosfat trisòdic disponible, es pot utilitzar cendra de sodi per netejar peces d'acer.

El temps de neteja en un bany d'ultrasons varia de 0,5 a 3 minuts. La temperatura màxima permesa del medi de neteja és de 90 °C.

Abans de canviar el líquid de rentat, s'ha d'apagar el generador, evitant que els convertidors funcionin sense líquid a la tina.

La neteja de peces en un bany d'ultrasons es porta a terme en la seqüència següent: l'interruptor d'alimentació es posa a la posició "Apagat", la vàlvula de drenatge del bany es posa a la posició "Tancat", el medi de neteja s'aboca al bany d'ultrasons a un nivell de 120 - 130 mm, l'endoll del cable d'alimentació està connectat a una presa de corrent de 220 V.

Prova de la instal·lació: gireu l'interruptor a la posició "On" fins que el llum de senyal s'encén i aparegui el so de treball del líquid cavitant. L'aparició de cavitació també es pot jutjar per la formació de les bombolles mòbils més petites a la sonda del bany. .

Després de provar la instal·lació, desconnecteu-la de la xarxa elèctrica, carregueu les peces contaminades al bany i inicieu el tractament.