автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизация технологических процессов ультразвуковой обработки жидких и твердых сред

На правах рукописи

ПЕТУШКО ИГОРЬ ВИКТОРОВИЧ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКИХ И ТВЕРДЫХ СРЕД

Специальности: 05.13.06 — Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность) 05.09.10 - Электротехнология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - 2005

Работа выполнена во ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт токов высокой частоты им. В.П. Вологдина»

Научные консультанты: заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Потапов Анатолий Иванович;

доктор технических наук Безменов Феликс Васильевич,

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор Васильев Александр Сергеевич;

доктор технических наук, профессор Максаров Вячеслав Викторович;

заслуженный деятель науки Вф, _____!

доктор технических наук, профессор Пугачев Сергей Иванович.

Ведущее предприятие ФГУП «ЦНИИ «Гидроприбор»

Защита состоится "25" октября 2005 г. в 14 час. 30 мин.

на заседании диссертационного совета № Д212.244.01 при Северо-Западном

государственном заочном техническом университете по адресу:

191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5, ауд. 200.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Северо-Западного государственного заочного технического университета.

Автореферат разослан 23 сентября 2005 г. Ученый секретарь

диссертационного совета Иванова И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Ультразвуковая обработка (УЗО) является одним из экологически чистых, высокопроизводительных и высококачественных технологических процессов (ТП). Эти процессы, включающие в себя очистку, обработку жидкостей, сварку металлов и термопластичных материалов, пайку и ме-. таллизацию, абразивную обработку твердых и хрупких материалов, полировку, резание, и т. д., представляют самостоятельное направление, имеющее широкое распространение в различных отраслях промышленности. УЗО позволяет не только сократить время на обработку, но и во многих случаях становится единственно возможным способом получения высококачественного конечного продукта. За последние годы установлено значительное увеличение спроса на оборудование для УЗО.

Однако до настоящего времени промышленное оборудование, предназначенное для реализации этих процессов, не давало еще должного экономического эффекта ввиду ряда проблем, основными из которых являются сложность обеспечения стабильного и эффективного ввода ультразвуковой (УЗ) акустической энергии в технологическую зону и использования новых высокоэффективных материалов и комплектующих изделий, что в конечном счете приводит к увеличению доли ручного труда, невозможности автоматизации и снижению эффектиности ТП.

Низкая эффективность УЗО с высокой долей ручного труда, в связи с отсутствием в промышленности оборудования, имеющего устройства автоматического управления параметрами ТП, отсутствие обобщающей научной базы, новых конструктивных и схемных решений и невозможность в связи с этим автоматизации ТП, создания технологических линий и комплексов, использования новых материалов и комплектующих изделий, а также значительное увеличение спроса на УЗ оборудование, предопределяют актуальность настоящей работы по созданию высокоэффективных автоматизированных ТП и промышленного оборудования для УЗО.

Цель работы. Повышение эффективности ультразвуковой обработки жидких и твердых сред.

Основные задачи исследований:

-провести анализ и разработать классификации ТП УЗО, их дестабилизирующих факторов (ДФ), снижающих эффективность УЗО, и способов и устройств автоматизации. Дать определение понятия эффективности для УЗО;

-на основании теоретических исследований вскрыть механизмы влияния факторов, снижающих эффективность ТП. Установить основные математические соотношения и закономерности этого явления. Выявить основные проблемы в создании высокоэффективных ТП и оборудования для УЗО.;

-на основании теоретических исследований разработать методику и основные математические соотношения и закономерности для проектирования высокоэффективных автоматизированных ТП;

-проанализировать способы и устройства автоматизации, повышающие эффективность УЗО, выявить наиболее эффективные, усовершенствовать известные, а также предложить и разработать новые технические решения;

-провести экспериментальные исследования влияния основных ДФ, снижающих эффективность УЗО, а также способов и устройств, устраняющих их влияние;

-разработать и освоить промышленное производство высокоэффективного оборудования для УЗО с системами автоматизации ТП УЗО для технологических линий и многопозиционных установок;

-исследовать направления, и сделать прогноз рынка спроса на оборудование для УЗО, и разработать прогноз производства и внедрения в различные отрасли промышленности УЗ технологического оборудования нового поколения.

Методы исследований. Работа выполнена путем сочетания теоретических и экспериментальных исследований. Теоретические исследования проводились с использованием анализа электрических эквивалентных схем, составленных на электромеханических аналогиях электроакустических преобразователей; методов расстановки приоритетов, элементов теории решения инженерных задач и вероятностного анализа с применением обработки результатов на ПК. Экспериментальные исследования проводились с использованием математических методов планирования эксперимента, а обработка результатов — с помощью методов математической статистики.

Научная новизна.

1. Предложены классификации УЗ технологических процессов, дестабилизирующих и снижающих эффективность УЗО факторов; способов устранения влияния этих факторов и физическая модель дестабилизации.

2. Разработана методика проектирования высокоэффективного оборудования технологических линий и комплексов со многими КС, излучающими энергию в одну или несколько технологических зон, и основные математические соотношения для ее реализации, устанавливающие взаимосвязь между характеристиками ТП, параметрами КС, и их количеством, позволяющие определить количество цепей автоматического регулирования в УЗ установке.

3. Выявлен эффект самогруппировки резонансных частот в установках с многими КС и разработаны основные зависимости для определения рабочих частот оборудования, работающего в режиме независимого возбуждения и в режиме автоматической подстройки частоты (АПЧ).

4. Разработаны основные соотношения, устанавливающие взаимосвязь между параметрами основных, снижающих эффективность УЗ обработки факторов, параметрами УЗГ, КС и технологической зоны.

5. Выведены основные математические соотношения для проектирования системы АПЧ методом синхронизации: полосы захвата, полосы удержания, точности и быстродействия и системы автоматической подстройки амплитуды

(АПА) механических колебаний КС с новыми конструкциями датчиков АМК систем авторегулирования ТП.

6. Получены результаты экспериментальных исследований влияния параметров основных частотных и мощностных ДФ на эффективность ТП, а также разработанных способов и устройств, устраняющих это влияние на основные параметры ТП и оборудования.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов

обеспечены применением известных методов теоретического анализа, непротиворечивостью полученных экспериментальных и рассчетных данных основным положениям теории автоматизации технологических процессов, а также подтверждены опытными данными, полученными с использованием современных поверенных средств измерения и методов их обработки, и положительными результатами эксплуатации серийного промышленного оборудования.

Практическая ценность работы заключается в том, что ее результаты использованы в:

-разработке классификаций: ТП, дестабилизирующих и снижающих эффективность УЗО факторов, и способов устранения влияния этих ДФ, что позволило выявить, и обобщить проблемы УЗО, и сформулировать единые требования к способам и устройствам, повышающим эффективность ТП и оборудования;

-разработке методики проектирования автоматизированного УЗ технологического оборудования с любым количеством КС, излучающих энергию в одну или несколько технологических зон, использованных при проектировании технологических линий промышленных УЗ ванн для очистки изделий в жидкости и многопозиционных машин для УЗС;

-определении основных соотношений между параметрами УЗГ, КС и характеристиками технологической зоны, позволивших произвести практический расчет промышленного оборудования для УЗО с учетом параметров ДФ;

-усовершенствовании известных и разработке новых способов и устройств автоматизации, повышающих эффективность оборудования для УЗО;

-обеспечении возможности использования новой материальной и элементной базы при проектировании и промышленном выпуске автоматизированного оборудования для УЗО жидких и твердых сред;

-освоении промышленного производства высокоэффективного автоматизированного оборудования нового поколения для УЗО жидких и твердых сред и осуществлении его внедрения в различные отрасли промышленности, медицины и сельского хозяйства;

-определении основных направлений и изменений потребности промышленности на оборудование для УЗО, а также выявлении новых областей применения УЗ технологий.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Проблемы повышения эффективности всех технологических процессов УЗО должны рассматриваться с единых позиций независимо от характера обрабатываемой среды.

2. Математические соотношения определяющие основные характеристики систем авторегулирования УЗО устанавливают их взаимосвязь с параметрами ТП, УЗГ, КС и ДФ.

3. Разработанная методика проектирования УЗ оборудования, с КС излучающими энергию в одну или несколько технологических зон, определяет рабочие частоты технологических линий и количество цепей авторегулирования в них с учетом эффекта самогруппировки КС.

4. Установки с согласующим контуром при работе в режиме АПЧ позволяют стабилизировать АМК и рассеиваемую мощность КС независимо от изменения сопротивления технологической нагрузки.

Реализация результатов работы. Результаты работы использованы при освоении промышленного производства более 70 типов нового высокоэффективного технологического оборудования для УЗО, а именно:

УЗ ванн 24-х типов на мощности от 63 до 25000 Вт с рабочими частотами 18, 22, 37 и 44 кГц; 4 типа УЗ диспергаторов; 5 типов УЗ паяльников и ванн для лужения металлоизделий; 11 типов машин для УЗ сварки твердых и мягких термопластичных материалов; 3 типа машин для УЗ сварки металлов; 7 типов УЗ станков для размерной обработки твердых и хрупких материалов; 5 типов УЗ оборудования для резки термопластичных материалов; 3 типа УЗ оборудования для обработки поверхности металлов; 12 типов УЗГ с магнитострикцион-ными и пьезокерамическими КС для различных процессов УЗ обработки.

Разработанное оборудование внедрено более чем на 2000 предприятиях в различных отраслях отечественной промышленности, частных фирмах и за рубежом.

Аппробация работы. Материалы работы докладывались и обсуждались на международных конференциях в Архангельске в 1991 и 2000 гг., в Минске в 1995 и 1999 гг. и Санкт-Петербурге в 1998, 2001 и 2002 , 2003гг.; на Всесоюзных и Всеросийских конференциях — в Москве в 1987г., Новосибирске в 1989г., в Одессе в 1989 г., в Севастополе в 1991 г. и Ленинграде в 1991 г., а также на ряде других конференций, научно-технических семинарах и совещаний в 1982, 1983,1985,1989,1990,1997,1998,2000, 2001,2002,2003,2004, 2005 гг.

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 130 работ, в том числе 5 монографий, получено 15 авторских свидетельств и патентов на новые способы и устройства для УЗО жидких и твердых сред.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы из 200 наименований и приложений на 39. страницах. Основная часть работы изложена на 290 страницах машинописного текста и содержит 134 рисунка и 26 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении описана область применения УЗО, раскрыты ее преимущества, достоинства и перспективность, приведены результаты исследований рынка спроса за последние годы, показывающие многократный рост потребности отечественной и зарубежной промышленности в УЗО. Разработана классификация процессов УЗО (Рис1). Показана актуальность работы и ее практическая значимость, сформулирована научно-техническая проблема повышения эффективности УЗО. Сформулирована цель работы.

В первой главе вскрыты основные причины, сдерживающие широкое внедрение УЗО в промышленность, основной из которых является низкая эффективность, вызванная отсутствием автоматизации ТП. Определено понятие эффективности для УЗО. Проведен анализ ТП, на основании которого установлены основные факторы, приводящие к снижению эффективности УЗО.

Разработана классификация этих факторов (Рис.2). Представлен обзор и дан критический анализ существующих решений автоматизации, а также определены основные, не решенные вопросы рассматриваемой проблемы. Разработана новая классификация ТП по характеру среды и нагрузки на КС, позволяющая оптимизировать способы и устройства повышения эффективности ТП и оборудования. Сформулированы задачи исследований для достижения поставленой цели работы.

К началу 90-х годов уровень основных теоретических, экспериментальных и промышленных работ по УЗО в нашей стране был представлен" работами АКИН им. Андреева, ВНИИЛ Текмаша, ЭНИМС, МВТУ им. Н. Э. Баумана, ЦНИИ Чермет, МАИ, МАДИ, НПО «Импульс» (Москва), ВНИИТВЧ им. В. П. Вологдина, ВНИИЭСО, СКБ ЭО (Ленинград), ИЭС им. Б. Е. Патона (Киев), ОКБ «Кристалл» (Йошкар-Ола), БГУИР и ФТИ (г. Минск), Институт твердого тела (Витебск) и др. За рубежом - известными фирмами Бранзон Соник Пауэр (США), КЛН (Германия), Телсоник (Швейцария), Сейко (Япония), Вума (Чехословакия) и др. Большой вклад в развитие УЗО внесли профессора: О. В.Абрамов, Б. Л. Деулин, В. Ф. Казанцев, В. М, В.В. Клубович,. В.М.Колеш-ко, А. В. Кулемин, Л.О. Макаров, А. И. Марков, В. М. Приходько, С.И. Пугачев, Л. Д. Розенберг, Ю. В. Холопов, А. С. Шиляев, Г. И. Эскин.

Установлено, что при проведении таких ТП, как мойка изделий в жидкости, процессы диспергирования, экстракции, дегазации, пайки и лужения, основными причинами снижения эффективности являются изменения подводимой к КС и передаваемой ею энергии в технологическую зону, вызванные воздействием целого комплекса ДФ и, в первую очередь, факторов, действующих на амплитуду механических колебаний (АМК) КС. В процессах, использующих УЗ капиллярный эффект, изменение АМК даже на несколько микрон приводило к почти полному исчезновению эффекта. Наиболее серьезными проблемами при создании технологических линий для УЗО жидких сред являются проблемы, вызванные необходимостью увеличения качества и производительности ТП путем увеличения количества КС и их удельной мощности, применения новых материалов и комплектующих изделий.

При обработке твердых и хрупких материалов основное снижение эффективности вызвано нестабильностью параметров УЗГ, а также тяжелым

Без заварки' С заваркой*

о

о к •е-

к «

Резьбонарезание Вырубание

Гравирование Фрезерование Токарная обработка Рассечение Строгание Зенкование Сверление Без резания< С резанием Прессование Тиснение Волочение Прокатка Штампование

Полировка | Упрочнение.

Сушка | Расклепка ^

Резание • Впрессовка I Расклёпка' Сепарация' Уплотнение' Сварка» Деформация Диструкция\

Сварка • Упрочнение' Снятие механических' напряжений

Измельчение) Виброотделка • Упрочнение у Абразивная (сухая) обработка'

2!

в

О)

■ё

о а

о

о

о о ш

Кристаллизация

Физ. активация вяжущих смесей Склеивание Полимеризация

Спекание порошков

Абразивная размерная обработка \ с суспензией

Уплотнение у Травление • Металлизация -Лужение • Пропитка * Пайка' Обезжиривание' Мойка' Диспергирование*

о

Пыль Дым Туман

Обеззараживание Эмульгирование Экстрагирование Полимеризация Распыление Ускорение химических реакций Гомогенизация

Перекачивание Сепарация Электролиз Дегазация Литьё Пеногашение

Дестабилизация амплитудьпиех^нических колебаний излучающей поверхности КС

Изменение мощности

Изменение акустического сопротивления окружающей среды

Изменение акустического сопротивления ТЗ

Изменение выходной мощности УЗГ

Изменение

тока поляризации КС

Изменение рабочей частоты задающего каскада УЗГ

/ X

Изменение давления жидкости

Изменение , давления газа

Изменение статистическо го давления ТЗ

Изменение . резонансной частоты КС

Изменение Изменение акустического акустического сопротивления сопротивления

окружающей среды

Изменение акустических свойств технологической зоны

Изменение температурного режима

Изменение влажности окружающей среды

Изменение параметров охладителя

Изменение параметров технологического процесса

Изменение Изменение давления давления жидкости газа

Рис. 2. Факторы, влияющие на стабильность амплитуды механических колебаний излучающей поверхности КС

температурным режимом элементов КС и износом инструмента, что приводит к частотному рассогласованию и в конечном счете — к ручной подстройке и снижению производительности и качества ТП. При обработке материалов давлением основным ДФ является сопротивление технологической нагрузки, снижающее как непосредственно, так и косвенно через частотную расстройку, акустическую мощность, излучаемую КС.

Наиболее сильно дестабилизация эффективности проявляется в процессах УЗ сварки, особенно при использовании высокодобротных КС и высокой производительности ТП. Так, например, работа УЗ швейных машин при скоростях свыше 15 м/мин без быстродействующих АПЧ и АПА приводит к практически полному отсутствию эффекта сварки.

Установлено, что качество всех ТП значительно зависит от колебаний напряжения сети, давления в системах охлаждения и технологического усилия.

Практически все исследователи, наряду с уникальными возможностями УЗО, вынуждены были констатировать, что одной из главных причин, сдерживающих широкое внедрение этих прогрессивных ТП в промышленность, является отсутствие автоматизированного промышленного оборудования, отвечающего высоким требованиям обеспечения эффективного и стабильного ввода энергии в технологическую зону. Основными причинами такого состояния дел были:

-отсутствие научно-технической базы для разработки ТП и оборудования, удовлетворяющих вышеуказанным требованиям;

-отсутствие способов и устройств, обеспечивающих эффективную адаптацию, стабилизацию и управление параметрами ТП, не говоря уже об устройствах программирования и контроля качества УЗО;

-невозможность применения новых, высокоэффективных материалов и комплектующих изделий в связи с отсутствием эффективных разработок способов и устройств оптимизации и адаптации технологических режимов;

-стремление к чрезмерной универсальности оборудования за счет запасов его мощности, металлоемкости, улучшению второстепенных характеристик и т.п., без учета специфических требований конкретного процесса УЗО;

-анализ ТП без учета динамики их параметров и динамики характеристик оборудования;

-пренебрежение воздействием, • а зачастую и незнание многих дестабилизирующих факторов, снижающих эффективность УЗО.

Все это не только сдерживало более широкое внедрение в производство передовых процессов УЗО и оборудования, но и в некоторых случаях, носило отрицательный характер, показывающий нестабильность и даже непредсказуемость некоторых процессов с применением ультразвука.

В результате анализа работ, посвященных проблеме эффективности УЗО, можно сделать вывод, что наибольшие трудности эффективного и стабильного ввода энергии в технологическую зону связаны с дестабилизацией АМК излучающей поверхности КС. Учитывая изложенное, классификацию УЗО целесообразно разрабатывать с разделением по характеру среды и акустической нагрузки на излучающую поверхность КС.

С помощью теории методов расстановки приоритетов установлено, что наиболее эффективным способом осуществления АГГЧ является синхронизация УЗГ сигналом с датчика АМК КС. Установлено также, что наиболее просто и эффективно стабилизацию АМК можно осуществлять по цепи возбуждения УЗГ, а А ПА производить с помощью согласующего выходного контура.

Однако до настоящего времени отсутствовала научная база для разработки таких систем АГГЧ и АПА. Отсутствовали также методики оптимизации проектирования высокоэффективного УЗ оборудования с множеством КС, излучающих энергию в одну или несколько технологических зон.

Учитывая изложенное, а также значительный рост спроса и возрастающие требования промышленности к повышению производительности, качеству, экологической чистоте, уровню механизации и автоматизации ТП и оборудования, стало ясным, что проведение исследований, анализа и решения ряда вышеперечисленных электротехнологических проблем, разработка высокоэффективных способов и устройств для УЗО экономически целесообразны и оправданы, а главной целью всей работы является повышение эффективности УЗО на основе автоматизации ТП.

Для определения эффективности введен обобщенный коэффициент эффективности, определяемый как сумма относительных коэффициентов производительности Кп, качества Кк, стоимости Кс и эксплуатационных затрат Кз, умноженных на свои весовые коэффициенты, Рп, Рк, Рс и Рз сответственно: К эфф= КпРп+КкРк+КсРс+КзРз.

Во второй главе проведены комплексные теоретические исследования взаимосвязи между характеристиками КС, волновода-инструмента, характеристиками технологической зоны и параметрами дестабилизирующих факторов, а также влияния параметров УЗГ и источника поляризации КС.

Поскольку сопротивление акустической нагрузки имеет комплексный -характер: - ■ •■■ :

2-лэкв ~ глэкв + ]хлэт - (1)

Преобразуя схему (Рис. За) в схему без трансформатора и заменяя параллельное соединение её ветвей на последовательное (Рис. 36), получим:

дгг у1

у __" КГЛЭКВЛ1К__

(2)

• NКГАЭКВ ~ + NкХА-}кд ) _

~~ J ХЪК / 2 \2 / 2 1К

Ллэкв/ и

Представим эквивалентную схему нагруженного концентратора как сумму собственного сопротивления концентратора гко и сопротивления нагрузки гАжв > приведенного к входному торцу концентратора, тогда:

= ^лзкв ^КО • (3)

ф -ЗХл, гп ! ЗХ1К ]Х2К

а)

б)

Рис. 3 а) Схем;а замещения нагруженного электроакустического преобразователя: V,. — электрическое напряжение генератора; хзл и гэл — электрические реактивное и активное сопротивления преобразователя; ср — коэффициент электромеханической связи; х„|, х„ — механические реактив-ные сопротивления преобразователя; гп — механическое активное сопротив-ление преобразователя; х,К( Х2к> Хзк — реактивные механические сопротивле-ния концентратора; ку — коэффициент усиления концентратора; Гдэкв, хАэкв — активные и реактивные составляющие акустического сопротивления тех-нологической зоны; 4т +£т— колебательные скорости концов пакета преоб-разователя; 2„ — сопротивление нагрузки свободного торца преобразовате-ля; б) Преобразованная схема замещения нагруженного концентратора:— реактивное сопротивление концентратора в режиме холостого хода; г"лжь и х"лэка — активное и реактивное сопротивления акустической нагруз-ки, приведенные к активным стержням преобразователя; г„„ — входное сопротивление нагруженного концентратора.

х1

^ЛЖН ^ко :

{^КГАЭКй) +{Х2Х + ^Х ХЛЭКВ

N к кв *** хлэкв)&хгк хзк ) хлэкв {^КГЛЭКП ) + {Х2К + М\хлэкв — Х1К )

Обозначим г\жв = г'лзка +}Х'ЛЖИ .

(4)

Если сопротивление нагрузки имеет чисто активный характер до

7-г __^ кглжвхгк .

¿■лжв{хвм„-а) ~ 777Г1 уТГ \2"+ ' ' '

Таким образом, активная нагрузка, приведенная к входному торцу концентратора, уже имеет комплексный характер. При чисто реактивном характере нагрузки:

7< _ /г \г2 ^КХЛЖВ + хлжп {хгк + Хук)

~] ,К1< 1Х У(х у {1>

■ \ 2К т "К*~ЛЖВ ) \Л2К *ЗК/

Входное сопротивление накладки преобразователя, приведённого к его активным стержням:

%

2 ах ~]х\ и + 2'кп +-7-, , -ч 5 (8)

где: ]хш = — входное инерционное сопротивление накладки, где о> -

круговая частота, — поперечное сечение накладки, к=а(с — волновой коэффициент, с — скорость распространения колебаний в материале стержня, й - толщина накладки; 2'КН -сопротивление нагрузки на накладку пакета, приведенное к его активным стержням. Подставим в выражение для г'кн значение для гю из уравнения (3) с учетом (5):

г»__3хКО + ГАЖВ + ^АЭКВ_=г'у /п\

кн т ; : \ з » \7)

где:

-Т&В-y (10)

costó tgkd\

l <¡>S| J

a Z"A3m будет:

7n —7* i-r' —_JXfCO * ГЛЭКВ JXA3KB_ _JXКО_ M] \

¿ЛЭКВ JXKO / , . . , ч /• \ Л* lJ

cosM^l + j Г'ЛЖИ +jX™ + ]Х'ЮКЯ tgU j cos^l-^-ígtój

Выделим естественную и мнимую части:

Если нагрузка чисто активная -глэкв, то реактивное сопротивление, вносимое в механический контур КС глэт :

ХАЭКВилэкя.л)®^1 I П 12

ХКОХАЭКВ{хлМ,.,) ~ ХЛЖВ{хлж„„) ~ гАЖд

со sЫtg2kd

\tgkd

(13)

Учитывая что эквивалентная сила Рэкв есть:

гг — л амУКС

экв - "У*-> (14)

па> к '

где п — число витков на стержне пакета; аи — магнитострикционная

постоянная, АМК в этой цепи будет :

£ = _икс1"°>_

" 2 гм + г"лэкв + у[2(х,„ - ) + + х-лэкв]'

Нестабильность тока через эту резонансную цепь, вызванную частотной

расстройкой, может быть определена по аналогии с электрическими схемами :

4я-- ■ 1 = • (16)

Здесь Qц —добротность нагруженной КС, %оп — АМК при резонансе, а ее частотная расстройка определяется отношением реактивных сопротивлений:

у | ХАЭКВ___2Х1м + Хко (17)

2хы+хко 2х1м + хко + хАЭКВ Одновременно с расстройкой, между рабочей частотой УЗГ и частотой механического резонанса нагруженной КС, вызванной внесением в колебательный контур реактивного сопротивления х'лзкд, значительное влияние на изменение АМК оказывает активное сопротивление гАЭКВ. Это сопротивление оказывает существенное влияние на добротность механического контура, поэтому влияние реактивной составляющей 2"лзкв на величину необходимо рассматривать с учётом влияния её активной части:

4а ___1_

^ | 12хш + | х'лмк 2х,и + х'н

гм + г"и ) [

(18)

2*1« +Хк 2хи

Если частотное рассогласование в системе УЗГ — КС - ТЗ устранено, то стабильность мощностных параметров будет определяться тремя факторами: соотношением между внутренним сопротивлением источника эквивалентной силы и активных составляющих, приведенных к его выходу, эквивалентных усредненных во времени, сопротивлений ТЗ и охлаждающей жидкости, а также стабильностью этого источника и источника тока подмагничивания.

При наличии активной нагрузки глжв влияние изменения ее сопротивления на АМК будет тем сильнее, чем больше Ку механического трансформатора и

к эквивалентному сопротивлению КС.

ЧЛопхх = ■--Т^-. (19)

гм лу

где £огшг - АМК инструмента на резонансе в режиме холостого хода; Рзкя -эквивалентная сила; Ч' =(0-1) - коэффициент, зависящий от режима работы УЗГ; =(0,8-1,2) —коэффициент изменения напряжения питающей сети.

В зависимости от условий согласования будут изменяться также акустико-механический КПД г) и мощность Рн, отдаваемая КС в нагрузку. При одном и том же изменении нагрузки, изменение АМК тем меньше, чем меньше Ку трансформатора.

Изменение величины напряжения питающей сети вызывает соответствующее изменение колебательной силы и, как следствие этого — изменение АМК, силы и мощности в нагрузке. Так как

(20)

Таким образом, относительная величина дестабилизации АМК, вызванная колебаниями напряжения сети, не зависит от коэффициента гАэт(ги нагрузки и Ку механического трансформатора.

В третьей главе установлены соотношения для определения основных характеристик системы АПЧ и АПА, устанавливающие их взаимосвязь с характеристиками КС, УЗГ и параметрами частотных ДФ, а также проведены исследования взаимосвязей между характеристиками КС, УЗГ и параметрами мощностныхДФ

Установлено, что наиболее эффективным способом АПЧ для промышленных УЗ установок является способ синхронизации генератора прямоугольных колебаний сигналом синусоидальной формы (Рис. 4). При изменении резонансной частоты КС фаза сигнала с датчика АМК изменяется, причём величина и знак этого изменения будут соответствовать величине и знаку расстройки между частотой УЗГ и частотой механического резонанса КС. Изменение фазовых соотношений в установке приведёт к изменению периода колебаний генератора и соответственно — рабочей частоты установки в сторону новой резонансной частоты КС.

При подаче синхронизирующего сигнала на одно плечо генератора зависимость нормированной величины первой гармоники его выходного напряжения от изменения частоты при работе АПЧ будет

ттАПЧ

= (21)

У выхм I

Для исключения этой нестабильности необходимо применить схему с синхронизацией обоих полупериодов колебаний. Допустив, что усилитель и датчик колебаний не вносят фазового сдвига в цепь авторегулирования, а перезаряд конденсатора генератора происходит по линейному закону, работа АПЧ будет определяться амплитудно-фазовыми соотношениями в блоке синхронизации и характеристиками КС.

Полоса удержания &/пу для малых амплитуд ид{2ии с учётом погрешности отработки АПЧ и коэффициентов снижения АМК — за счёт пульсаций

(«я =0 + 1)

16

Устранение

частотного-рассогласования

Управление частотой УЗГ

Уменьшение изменения резонансной частоты КС

Без слежения за частотой механическог о резонанса КС

Со

стабилизирую

щими устройствами

С постоянным индексом модуляции

С временным слежением за

частотой механического резонанса КС (режим фри-

С постоянным Стабилизац слежением за ия

частотой температур механического ного резонанса КС режима КС

Уменьшение

влияния акустического сопротивления технологической зоны

Работающие в режиме независимого возбуждения с управлением частотозадающего блока

С переменным индексом модуляции

С синхронизаци- Работающие ем частотозадаю- по принципу щего блока фазовой АПЧ

Работающие по принципу экстремального регулирования

Рис.4. Способы устранения частотного рассогласования

, влияния акустического сопротивления нагрузки (Кл =0-5-1) и измене-ния технологического режима (Кт =0+1) будет определяться выражением

Л/"7 У ~~ /р /и ~

1±-

^кдкпклкт

-1

(22)

2^^ + (е„2Д/т//0) Условием "захвата" АПЧ является пересечение линии пилообразного напряжения генератора с кривой синхронизирующего сигнала на участке, где его производная положительна. Если /„>/*,, то это возможно в том случае, когда разность фаз сигналов и д и Vи не превышает величины

(23)

Но разность фаз этих сигналов есть сумма фазового сигнала <ркс от расстройки между частотой механического резонанса КС частотой УЗГ и фазового сдвига <рг усилителя генератора. Таким образом, начальное условие захвата АПЧ есть

<Р1)<Рг+<Рк (24)

или

<Рг + аП^н

2Д/,

пз 1 " 4 2

1 + -

Если /„(/„, то <р£ положительна и в неравенстве (38) изменится знак:

(25)

<Рг +

2А/П:

1+-

(26)

Неравенство (26) является условием захвата для малых по сравнению с величиной ии амплитуд Vд. При увеличении Vя наступит такой момент, когда величины и производные сигналов £/д(0 и £/„(/) станут равны и синхронизация нарушится. Временная координата этого равенства

м 2 я

ж,1+С/ и.

\

— - агссо

IV „

(27)

Условием, определяющим границу диапазона изменений величины Vд ¡13и в неравенстве (26), будет

ид/ии( 1,11. (28)

Необходимо отметить, что можно получить режим синхронизации и при отношениях

1,8<£/д/С/«<2. (29)

Однако полоса захвата при таких соотношениях резко ограничивается ввиду смещения точки синхронизации иы к нулевому значению

Соблюдение неравенств (25) и (26) является необходимым, но недостаточным условием захвата. Окончательным условием захвата будет

такое соотношение амплитуд и фаз сигналов, при котором после переходного процесса точка синхронизации не выйдет за пределы участка сигнала Vп, где его производная положительна. Таким образом, полоса захвата будет определяться с учётом уменьшения АМК за счёт расстройки частот при обязательном выполнении неравенств (25) и (26).

-/.-/*=/*-, 1 ,, . (30)

2 ии

Определим фазу точки синхронизации <рк

<р„= агсвт^-О-/„//,). (31)

и л

Фазовая характеристика нагруженной КС определяется уравнением:

Д<ркс = агс^<2н Щ. = аг*&и . (32)

/о У02

Если частота генератора равна частоте механического резонанса КС /01 и фазовый сдвиг цепи АПЧ равен нулю, то установка будет работать на частоте, при которой Д<ркс = 0. При изменении резонансной частоты с /01 до /02 баланс фаз (аналогично устройству с самовозбуждением) будет соблюдаться уже не на частоте /ог, а на частоте /02 + ¿/тп, поскольку частота /и не изменилась и между фазой сигнала синхронизации ид и фазой выходного сигнала мультивибратора появилась разность, определяемая по уравнению (31)

Др^агсып-^И- —&-|. (33)

ия I. /02+д/т;

Приравнивая Д<ры к &<ркс, из уравнения (27) имеем:

= . 1 (34)

/02 ил \ /га ^тп )

и с зачётом сдвига фаз А<рг, вносимого усилителем генератора при изменении рабочей частоты установки от /01 до /ш + Д/Го, получим равенство для определения точности подстройки системы АПЧ:

"гс(ёа„ Щт. = Дрг + «ит^-Г 1 - 1. (35)

702 ид \ /ог + Щтп )

Допуская, что усилитель УЗГ практически безынерционен, а сопротивление нагрузки и датчика активны, сравним инерционности блока АПЧ и КС. Установлено, что даже при максимальном фазовом сдвиге режим АПЧ устанавливается за несколько периодов колебаний УЗГ.

Если П — низкая частота, то коэффициент передачи всей цепи будет

К!Р\ _^дСи(оз + П)__

-шг1иСи*гЬмСна£1-<ЛгЬиСи+)КтСиСо + ]Кы12+Г

После несложных преобразований окончательно получаем

,2C1LU

1+J~1T

Так как где г —постоянная времени, тогда tycroc = (38)

Таким образом быстродействие системы АПЧ, выполненной по принципу синхронизации, определяется в основном инерционными свойствами КС.;.

На Рис.5 представлены различные способы осуществленная АЛА. Величина дестабилизации АМК от влияния комплексного акустического сопротивления технологической зоны зависит от параметров КС системы и УЗГ, статического давления на излучающую поверхность КС и, конечно, измене-ний акустических свойств технологической нагрузки в ходе самого ТП (Рис. 2).

Установлено, что стабилизация АМК путем уменьшения коэффициента усиления КС приводит к увеличению мощности потерь обратно пропорционально квадрату отношения коэффициентов усиления.

Для ступенчатого, экспоненциального и конусного концентраторов получим соответственно

1 Г2^Т

(39)

'Тя

где Pi к Р2 — мощности потерь, Dn и Du— входные диаметры концентраторов, Dn и D22 — выходные диаметры концентраторов, huh — длины конусных концентраторов. Причем для конуса К, должно быть меньше отношения диаметров.

Установлено, что при стабилизации АМК путем изменения выходного напряжения УЗГ режим стабилизации имеет два диапазона: режим частичной и режим полной стабилизации. Показано, что для обеспечения режима полной стабилизации КС должна обладать запасом мощности равным начальной мощности, умноженной на коэффициенты нагрузки и усиления КС в квадрате.

Для оценки качества стабилизации введен коэффициент S:

5=/$„ (l + К\ гАЭт (ги), (40)

где и £«„»«- АМК КС в режиме холостого хода и ее предельное значение.

При S 2: 1 возможна полная стабшшзацияАМК, а при S < 1 возможна только частичная. Получено выражение для определения максимальной электрической мощности, которой должен обладать УЗГ для осуществления режима стабилизации АМК:

!гн +¥^~ксУг1эм > (41)

где 7эм " электромеханический КПД преобразователя, Кс = (0,9-1,1)-коэффициент изменения напряжения питающей сети, ц/ = (0-1) -чувствительность усилителя к колебаниям сети, РиехМом -номинальная механическая мощность преобразователя.

С управлением выходной мощностью УЗГ

Устранение нестабильности амплитуды механических колебаний излучающей поверхности КС от воздействия мсщностных факторов

Путём уменьшения влияния ' акустического сопротивления технологической зоны

По цепи выпрями-. тельного тока

По цепи постоянного тока

Путём измене-По цепи пере- ния тока под- Путем изменения

частоты УЗГ

менного тока

Путем ам- Путём фа- Методом плитудного зового широтно-управления управления импульсной модуляции

магничивания КС

Посредством уменьшения коэффициента усиления КС

По цепям По цепям -высокой низкой

Уменьшение собственно акустического ттротивления технологической зоны

частоты

частоты

С помощью регулируемой реактивности

Поцепиесвбуждения По выходной цепи

трансформатора

С помощью Путём ишротно- С помощью С помощью регу\, С помощью ре-регулируемого импульсного регутруе- лируемой реак- \ зочансного кон-сопротивления управления мого тивности \ тура

трансформатора

По частотоза- По цепи питания

дающей цепи за- задающего гене-

дающего генерсапо- ротора ра

С помощью управ- С помощью управ-С помощью регу- ляемого активного ляемого реактивно-лируемого злемента го элемента

Методом ишротко-импульсной модуляции

Рис. 5. Способы устранения влияния мощностных факторов на стабильность амплитуды механических колебаний КС.

Одним из наиболее эффективных способов автоматической подстройки АМК является схема с согласующим контуром на выходе УЗГ, где пьезоэлектрическая КС подключена паралельно конденсатору этого контура.

На частоте механического резонанса механическая ветвь КС имеет активный характер и ток I™ в режиме холостого хода КС будет определяться:

.г ъ. (42)

где О к* — добротность электрического контура. Итак, при отсутствии нагрузки ток 1М будет:

г г йО^* ТТ 1 рЯ

[XX _ и вых.г___ и ВЫХ.Г__1 £ МЗ^

" + Р х+**?.

С£ £ . рг

где: р-характеристическое сопротивление электрического последовательного контура:

Х^гм+И,. ; Сг=С+Сэд'> (44)

=1/[т-+7-+71]' (45>

Га» гм )

где£ и Д/. -индуктивность и сопротивление потерь катушки контура; Си Яс -емкость и сопротивление потерь конденсатора контура; Сэл и Я^д -электрические емкость и сопротивление потерь пьезокерамического преобразователя; г,„ — внутреннее сопротивление генератора.

Аналогичным образом определим Iм и для нагруженной КС, учитывая, что

г__Ц пыхтит. Л4<с\

7- -рг^ + М^^У (4б) где: + + —-1-].

/ Члс Гзл 'и ^ гаэж)

Коэффициент стабилизации для такой схемы

к - 7" Р*+Кгм /47\

•»м Р + к\гм+глжв) Величина коэффициента стабилизации близка к единице, если выполняется условие

Р>л1Нги + ГАЭКВ

1 (48)

или, иначе: ---> г" + Глэк' . (49)

Р

Эффект стабилизации выражен тем сильнее, чем больше добротность 0ткя последовательной цепи добротности (}ПАР параллельной цепи. Однако эти характеристики показывают лишь относительные изменения /м, т. е. являются приведёнными к величине ¡¡?. Сам же I™ зависит от отношения 0П(ХМ 1С1ПЛГ :

• =ившг ^п°П7п-• <50>

ГМ 1 + УПАГ/УПОСЛ

где йпАв^поп, =Р2/Хги , £>шг. =рги. Ток 1М имеет максимум:

п

тХХ ЫМАКС

ЦВЫХ. г

(51)

ИЛИ I

при:

МЛМЛС.

2^ги{гвн Р = \/ГМ (ГЙН + 1)

шм-г п /П ^ 1 - „ > ЪСпосл / Л/1Р 1 •

вых.г

(52)

(53)

В реальных условиях на стабильность тока 1М будет оказывать влияние также изменение рабочей частоты и при отработке АПЧ.

В результате анализа амплитудно- и фазочастотных зависимостей, проведенных с помощью ПК, установлено, что при внесении в механический контур активного сопротивления снижается добротность механической ветви КС, уменьшаются электрический КПД и ток 1М, а также вносится реактивное сопротивление, а наиболее удобными для использования в цепях АПЧ являются фазовые характеристики тока 1М, поскольку выполняется условие устойчивости ¿ф/Аи<0, причём, знак этой производной постоянен на всём исследуемом интервале. Таким образом, осуществляя режим АПЧ, например, путём поддержания фазы ¡ри =-90°, можно добиться (при заданном увеличении нагрузки в 5 раз) коэффициента стабилизации =0,75 при этом электромеханический КПД будет изменяться в пределах от 70 до 65 %.

При наличии реактивной нагрузки возможны три случая, при которых характер изменения 1М будет различен, это: уменьшение тока 1и, поддержание его величины, близкой к исходной, и увеличение 1М. Характер изменения зависит от знака вносимой в механический контур реактивности и расположения частоты /„ относительно частоты электрического резонанса согласующего контура на оси частот. Установлено, что влияние амплитудно-частотной характеристики согласующего контура (при изменении /„ на 1 кГц) на ток 1и — не более 10 %, а на КПД- не более 2 % от их максимальных значений

В четвертой главе рассмотрены вопросы проектирования структуры автоматизированных технологических линий и комплексов, а также способы и устройства для контроля параметров ТТ1. Разработана методика проектирования УЗ оборудования.

Количество цепей обратных связей, устраняющих частотное рассогласование в одной установке, имеющей N КС, может быть различно (Рис.6). Оно определяется как параметрами каждой из систем, так и характером распределения их резонансных частот. Допуская, что все КС различаются между собой только значениями резонансных частот, определяемыми точностью 5 изготовления, и, учитывая наихудший вариант, — начальный период работы, при котором резонансные частоты имеют максимальный разброс ЪЗ = Д/„тс, решим эту задачу, воспользовавшись вероятностным анализом. Поскольку распределение частот носит случайный характер с нормальным законом распределения, вероятность попадания значения расстройки в заданный интервал [- /„ ;+А/, ] > учитывая симметричный характер распределения для одной ветви, будет

ТУ п

X

3 г

к

БУ

ТУ1

БМ

) БС 1 1 1 ЭП ВИ ТЗ

Рис. 6. Обобщенная схема ультразвуковой автоматизированной технологической линии: УЗГ- ультразвуковой генератор, БС-блок согласования ЭП -электромеханический преобразователь, ВИ- волновод -инструмент, ТЗ-технологическая зона., БМ- блок механизации, ТУ1и ТУп- технологические

устройства, ■)------:--к БУ-блок управления, О- оператор

£

Л)-¿Г/"* Л» (54)

где /„ = Л/„ ¡5 .Значение каждой из расстроек есть- Д/„ = т„5, где тл -коэффициент, показывающий, в каком соотношении к параметру <5 находится каждое из значений расстройки. Коэффициента т„ определяется через величину Д/„, которая находится из решения уравнения

^'(Д/<Д/. </„, ) = 7=| -/

с учётом условия

Л

(55)

^'(ДЛ<Д/<Д/„,) = |:^ <СЛ (56)

В работе приведены расчётные значения коэффициентов тщ для трёхсигмового интервала при чётном количестве систем (ЛГ=2-10).

Параметр А, учитывающий величину частотной расстройки и добротность нагруженной КС, определяется как

л-д0 г" ¡1 х"*жв___2х, м+х'т |

ги гажв V 2дг,м2*1М ^ /0

Суммарная мощность для чётного N КС при моночастотном УЗГ будет:

п

ч-—

р. = ± Х (58)

»-21 + (2тя А]Ъ)

Введём коэффициент Ки=Рг/Р'г - коэффициент использования КС по мощности, показывающий во сколько раз мощность, излучаемая N системами при питании от моночастотного УЗГ меньше, чем мощность Р1, которую можно было бы получить при их питании от N источников, т. е. при работе каждой КС на своей резонансной частоте. Для чётного N

2у_5_

, £и+(2т„Ару

N

При нечётном количестве КС формула (59) примет вид 1 -I

(59)

= - 1 + (60)

Анализ зависимостей, построенных по этим формулам, показывает, что все кривые для различных N лежат в области, ограниченной сверху графиком Ки при N=3, а снизу — графиком Км при N - 2, причём с увеличением А эта область расширяется. При увеличении количества систем область в пределе стягивается к некоторой средней кривой, и уже при N — 10 параметры графика Ки практически совпадают с параметрами этой средней кривой (погрешность при А = 3 составляет не более 2 %).

Другой важнейшей характеристикой является коэффициент равномерности излучаемой мощности (й", = Р^/Р^), где Рмш и Р„„ — минимальная и максимальная мощности, излучаемые в нагрузку КС, выбранными из общего их количества. Эта характеристика в значительной мере определяет количество излучаемой мощности от системы к системе, во-первых, в прямой зависимости от Рмю{Ртх, а во-вторых, косвенно от неравенства изменений частоты резонанса КС и её комплексного электрического сопротивления на этой частоте, предъявляющих дополнительные требования к системам авторегулирования.

к =1 + (2 »<„„*. <Уе„//,)а ' 1 + £?„//„ Г

, Анализ характеристик показывает, что отношение Р„т ¡Ритс, начиная с N = 5-6, мало изменяется с увеличением Ы, г. изменение коэффициента А является весьма существенным для этой характеристики.

Таким образом, методика выбора частотного спектра УЗГ и соответствующая ему модульная структура УЗ технологической линии или комплекса с несколькими цепями АПЧ может быть определена следующим образом. По заданным требованиям ТП- суммарной мощности и равномерности излучения

выбирается количество КС, а по добротности нагруженной системы и разбросу резонансных частот —находится параметр А. С помощью зависимостей коэффициента Км проверяют, удовлетворяет ли А при заданном количестве КС требуемой суммарной мощности, а по графикам формулы (61) — требуемой равномерности излучения. Если коэффициенты Км или КР окажутся меньше требуемых, то про-веряется возможность уменьшения А, либо за счет снижения добротности КС, либо путем уменьшения разброса резонансных частот (что предпочтительнее). Если не представляется возможным уменьшить величину параметра А, а увели-чение суммарной мощности, излучаемой N системами является необходимым условием, то следует уменьшить число КС, питающихся от одного моночастот-ного генератора. Практически это может быть осуществлено путём разделения КС на группы с близкими значениями резонансных частот и с одинаковым чис-лом КС в каждой из групп. Это приведёт к уменьшению Д///„, что, в свою очередь, определит и меньшее значение А для каждого «модуля», состоящего из моночастотного УЗГ с группой КС.

Аналогичным образом в работе исследованы спектры сопротивлений КС, если каждая из КС работает на частоте своего механического резонанса, а их сопротивления отличны друг от друга. Установлены соотношения для определения коэффициентов использования КС по мощности:

ЯИ й-—+1

ст+1

(62) и --(63)

N ™

и коэффициента равномерности

к=Х + 2т""~а (64) 1 + 2 тшжа

Дг. =тп °"> где Д гв — разброс сопротивлений КС; т, - коэффициент, показывающий в каком соотношении к параметру а находится каждое из значений Д гп; а - параметр.

Предложены и исследованы несколько конструкций датчиков АМК как акустических, так и электрических типов. Установлено, что для мостовой схемы, выполненной на основе дифференциального трансформатора с катушкой компенсации на КС, ток на выходе такого датчика определяется выражением

С-?*-". (>¥'*)> <*»>

где: I — равномерно распределенная переменная намагниченность; / — длина стержня; НВц — напряженность магнитного поля, создаваемая в обмотке током возбуждения; К— коэффициент поперечного сечения; Б— поперечное сечение стержня; И7в и Жц — числа витков обмоток возбуждения и компенсации соответственно; 1В1 и 1вз — координаты обмотки возбуждения на стержне; 1К1 и 1К2 — координаты обмотки компенсации на стержне; К/ — коэффициент трансформации дифференциального трансформатора.

При использовании магнитострикционных КС существует е!це один канал дестабилизации параметров ТП — источник тока подмагничивания. В этом случае для увеличения эффективности предложена установка, состоящая из задающего генератора, фазосдвигающей цепи, усилителя мощности КС, выпрямителя тока подмагничивания, делителя частоты и второго усилителя мощности. Установлено, что если в такой установке выполнить условия ффч=<Р„-<Рсс (66)

и К^л — Кф, где <рфч — угол сдвига фазы фазосдвигающей цепи, <рп — угол сдвига фазы переменной составляющей тока подмагничивания, — угол сдвига фазы тока КС, Кф - количество фаз выпрямителя, КАел — коэффициент деления делителя частоты, то эта схема имеет минимальную величину пульсаций тока подмагничивания, слабую чувствительность к колебаниям питающей сети и малые массу и габариты. Еще значительнее можно уменьшить массу и габариты установки за счет ее избавления от заградительного дросселя, ■ если преобразователь выполнить с четным числом пакетов, а четные и нечетные пакеты подключить параллельно выходу УЗГ, при этом одну пару выводов пакетов соединить между собой через конденсатор, а выход выпрямителя тока подмагничивания подключить параллельно конденсатору.

В пятой главе проведены комплексные экспериментальные исследования ТП обработки жидких и твердых сред, использующих разработанные способы и устройства повышения эффективности, а также работы самих устройств.

Определение полосы захвата, полосы удержания и точности АПЧ производилось при следующих параметрах режима синхронизации: Уд = 0,5 В; Ум = 1 В;

- 22,3 кГц. При расстройке частоты задающего генератора полученные характеристики имеют симметричный характер относительно начальной настройки на частоту механического резонанса. Испытания с изменением резонансной частоты КС показали, что реальные диапазоны работы АПЧ меньше, чем полученные при использовании ранее применяемых методик, а сами характеристики не симметричны. На границах полосы захвата наблюдается неустойчивый режим работы, характеризующийся чередованием захвата частоты и ее «отпусканием». Влияние изменения фазы на режим АПЧ в диапазоне рабочих частот зависит от различных факторов, поэтому для изучения влияния этих факторов на величину фазокорректирующего элемента Сф был поставлен эксперимент, в котором четыре фактора варьировались на двух уровнях, а общее число различных опытов составило 24"1 = 8. В качестве функции отклика измерялось значение емкости Сф, включаемой на вторичную обмотку дифференци-ального трансформатора. Эксперимент проводился для двух концентраторов с Ку =1,1 и Ку = 0,65, при которых частоты резонансов КС были 22,3 кГц и 20,8 кГц соответственно. В качестве первичных факторов выбраны следующие переменные: резонансная частота концентратора, число витков выходного трансформатора, ток поляризации преобразователя, напряжение питания выходного каскада УЗГ. Результаты дисперсионного анализа показали, что все коэффициенты являются значимыми, а наибольшее влияние НЗ Сф имеет частота КС.

На Рис. 7 представлены результаты экспериментальных исследований при обработке жидких сред. Эксперименты проводились с использованием

-Af/foxlOO% t, мин

Рис.7 Повышение эффективности технологических процессов при работе с жидкими средами: 1,2- АЧХ пьезокерамической и магнитострикционной КС на холостом ходу; 3,4- АЧХ КС под максимальной нагрузкой; 5,6- АЧХ КС под нагрузкой при максимальном нагреве и снижении напряжения питающей сети на 10%; 7- относительная скорость (V/Vo) эмульгирования растительного масла в воде; 8- относительная площадь (S/So) разрушения изделия из фольги; 9- время очистки ювелирных изделий от пасты ГОИ.

диспергаторов с пьезокерамическим (УЗД2-0.1/22 -о-) и магнитострикционным (УЗД 1-0,4/22 -Д-) преобразователями. Здесь 1,2-АЧХ КС на холостом ходу, 3,4 АЧХ- КС под нагрузкой, 5,6-АЧХ под нагрузкой при максимальном нагреве и уменьшении напряжения питающей сети на 10 %, 7-относительная скорость v/v эмульгирования растительного масла в воде, 8-относительная площадь S/S разрушения фольги, 9-время очистки ювелирных изделий от пасты ГОИ. Установлено, что введение систем АПЧ и АПА позволило сократить время очистки ювелирных изделий в 3 раза, увеличить площадь диструкции фольги в 2 раза, а скорость эмульгирования в 5 раз.

На Рис. 8 представлены результаты экспериментальных исследований влияния основных ДФ на АМК и производительность УЗ размерной обработки стекла на станке 4Д772ЭФ. Здесь 1,2,3- влияние изменений напряжения питающей сети на АЧХ КС; 4 и 5 в режиме охлаждения-2 л/мин при номинальном и пониженном , на 5 % напряжении сети; 6,7,8—изменения резонансной частоты КС в ходе процесса при различных условиях охлаждения 3,2 и 1 л/мин соответственно; 9- влияние колебаний напряжения питающей сети на АМК; 10-зависимость производительности обработки от АМК. В результате исследований установлено, что влияние ДФ способно изменять производительность станка от 30 до 110 % от заданной. Введение системы АПЧ позволяет увеличить производительность станка в 2 раза при уменьшении скорости охлаждения КС до 2л, а введение системы АСА позволяет полностью стабилизировать заданную производительность станка.

Система АПЧ была экспериментально проверена на основных типах сварочных машин, разработанных ВНИИ ТВЧ, ВНИИ ЭСО и швейной машине БШМ ВНИИЛтекмаш, предназначенных для сварки синтетических материалов. Исследования с машиной для шовной УЗС были проведены на машине типа МШУ-1,0-1\гХЛ4, в которую была введена указанная система АПЧ. (Табл.1). Сваривался никель толщиной 0,05; 0,1 и 0,2 мм..

Таблица 1

Основные параметры ТП процессов при шовной УЗ сварке никеля

Толщина никеля, мм Параметры

Рэл, кВт FCB, Не V„, м/мин

0,05 0,7 350 5,0

0,1 0,9 700 3,5

0,2 1,2 1250 1,5

Исследования показали, что в процессе сварки происходит уменьшение резонансной частоты КС с последующей ее стабилизацией на уровнях, величины которых зависят от мощности, потребляемой КС. Установлено, что причиной этого является нагрев сварочного ролика, в основном за счет выделения энергии в зоне сварки. Поскольку в режиме холостого хода при тех же мощностях температура ролика не превышает 40°С, при неизменной частоте УЗГ происходит его рассогласование с КС и уменьшение АМК сварочного ролика, которая вызывает снижение прочности сварного шва, а на предельных режимах - полное исчезновение эффекта сварки (Рис.9).

-Ди"с/ис х100%

Рис.8 Повышение производительности технологического процесса УЗ размерной обработки стекла на станке 4Д772ЭФ. 1,2,3- влияние напряжения питающей сети на АЧХ КС; 4 и5- в режиме охлаждения 2л/мин при номинальном и пониженном на 5% напряжении сети; 6,7,8- изменение резонансной частоты в процессе обработки при различных режимах охлаждения: 3,2 и 1 л/мин соответственно; 9-влияние колебаний напряжения сети на АМК; 10- зависимость производительности обработки от АМК.

+ДСТо х100%

АПЧ

-ДСТо х100%

Р ср/Рос]

Га, кГц

мин

т,°с

А л к

к. <

23.7 Рк, ч V, —»"'

\|\ V /> \1 120

Л / //V * /\ \; ,2 90

23,0 I/ 4 г ч . / .3 60

12 ^мин

12

I5 ^иин

Рис.9 Повывшение эффективности процессов УЗ сварки полимеров(ткань арт.711504) и металлов (никель Н1).

а)- изменение резонансной частоты КС 1-в режиме охлаждения 0,5л и 2-врежиме охлаждения 1,5 л;.изменение рабочей частоты генератора 3-при температуре 20 °С, 4-при температуре 40 °С; зависимости влияния прочности сварных соединений от частотной растройки б)-зависимость прочности сварных соединений при шовной УЗ сварки никеля (1 — 5 = 0,05 мм; 2 — 8 = 0,1 мм; 3 — 8 = 0,2 мм) в непрерывном режиме,— без

АПЧ; ....... с АПЧ; в)-зависимости резонансной частоты — КС и

температуры — - • сварочного ролика от времени сварки при шовной сварки никеля в непрерывном режиме.

Применение системы АПЧ позволило в значительной степени снизить влияние изменения резонансной частоты КС на прочность сварных швов (Рис.9). Эффективность АПЧ была подтверждена также при испытаниях прочности на срез-растяжение образцов, сваренных при часовых прогонах таких металлов и сплавов, как медь, алюминий, латунь и сталь 08 кп. Прочность швов составила 80-95% от прочности основного материала. Математическая обработка результатов эксперимента показала, что коэффициент вариации прочности соединений находится в пределах 10 %.

Исследовалось также влияние на частоту механического резонанса таких факторов, как изменение расхода охлаждающей воды и изменение усилия сжатия. Результаты испытаний показывают, что усилие сжатия обуславливает повышение резонансной частоты КС до 0,4 %, а уменьшение интенсивности охлаждения преобразователя вызвает понижение резонансной частоты до 1 %.

Проведены также исследования процесса точечной УЗС металлов на сварочной машине типа МТУ-1,5-ЗУХЛ4 с генератором типа УЗПЗ-1,6 в режиме независимого возбуждения и с АПЧ. Производилась сварка меди толщиной 0,2 + 0,2 мм (Табл.2) с использованием КС с механическими трансформаторами, имеющими Ку =2 и 4. Проводились исследования зависимости частотной расстройки при интенсивностях охлаждения 1,5 л/мин и 1,0 л/мин и зависимостей прочности сварных соединений от расстройки между частотой УЗГ и частотой механического резонанса КС.

Таблица2

Основные параметры ТП процессов при точечной УЗ сварке меди_

№ II п Толщина меди Параметры

Р, Вт Н ícв* С Ку с мкм

Г 0,2 + 0,2 1,2 1200 0,65 4,0 0,5 1

2 0,2 + 0,2 1,2 1200 0,65 2,0 0,5 2,5

Установлено, что при режиме охлаждения с интенсивностью 1,5 л/мин, в течение переходного температурного режима (10 мин) прочность сварных соединений составляет не менее 95 % от оптимальной. При уменьшении интенсивности охлаждения до 1,0 л/мин снижение относительной прочности составило для систем с Ку = 2 и Ку = 4 более 10 % и более 15 % соответственно.

Проверка прочности в режиме АПЧ осуществлялась для каждой КС в двух режимах охлаждения при установившемся значении рабочей частоты. Испытания показали, что уход частоты при работе АПЧ больше, чем при работе в режиме независимого возбуждения. Наибольшее значение частотной расстройки в режиме АПЧ имеет волновод с меньшим коэффициентом усиления при интенсивности охлаждения 1 л/мин. Она составила 3,5 % от своего начального значения. Относительная прочность сварных соединений при работе системы АПЧ для всех режимов была не ниже 0,95. При увеличении времени паузы до 1,5 с, что соответствует уменьшению производительности до 25 точек/мин, (при Iп = 0,5 с - производительность 40 точек/мин), уход частоты для каждого режима значительно уменьшился (приближенно в 2 раза). Испытания сварных соединений при пониженной производительности

■показали, что относительная величина их прочности изменяется не более чем на 5 % для всех режимов работы установки.

Определены также области влияния изменения производительности ппг> на изменение относительной прочности сварных соединений. Области режима независимого возбуждения н режима АПЧ определяются требованиями к величине прочности. Так, например, при заданном снижении относительной прочности не более чем на 10 % граница режимов будет иметь значение 35 т/мин, свыше которой машину необходимо оборудовать системой АПЧ.

Результаты исследований влияния колебаний уровня напряжения сети, питающей УЗГ, показывают, что введение системы АПЧ позволяет расширить допустимый диапазон колебаний напряжения питающей сети для обеспечения заданного разброса прочности сварных соединений.

Исследования влияния изменения частоты механического резонанса КС, вследствие изменения ее температуры при сварке полимеров, проводились на машине МТУ-1.5-ЗУХЛ4, с УЗПЗ-1,6, имеющим систему АПЧ. Для определения зависимости частотной расстройки от времени работы установки были проведены исследования при сварке ткани типа ПВХ толщиной 0,5 мм. Сварка проводилась при различных Ку КС, изменение которых осуществлялось путем смены концентраторов — инструментов. Концентраторы были выполнены из стали 45 и имели коэффициенты усиления Ку = 4; 2,8; и 2,2. Рабочая поверхность торцов всех инструментов была равна 3x18 мм. По результатам экспериментов видно, что наибольшее изменение частоты имеет КС с большим коэффициентом усиления {Ку = 4). Изменения частоты не намного отличаются друг от друга и для рассматриваемых КС лежат в пределах (0,25 — 0,4) % от начального значения частоты. При включении АПЧ уход частоты увеличился, особенно у КС с Ку = 4. Это объясняется, очевидно, тем, что при работе АПЧ КС все время работает на максимуме АМК.

Результаты испытаний показали, что при использовании систем с Ку 2,2 и 2,8 снижение относительной прочности составило не более 15 % от оптимального, а при увеличении Ку до 4 процесс дестабилизируется в более значительной мере — снижение прочности составило 35 % от начальной. В режиме АПЧ величина прочности не снижалась ниже 0,95 от начальной на протяжении всего времени работы машины.

Экспериментальные исследования по определению эффективности системы АПЧ при УЗС синтетических материалов проводились на швейной машине типа БШМ. с генератором типа УЗГЗ-1,0/22. Исследовалось влияние ДФ: изменение резонансной частоты от времени работы машины, сварочного усилия и изменения рабочей частоты УЗГ на величину частотного рассогласования между УЗГ и КС. Установлено, что при работе машины с КС, коэффициент усиления которой равен 12, получение сварных соединений с прочностью не менее 0,8 возможно только при интенсивности охлаждения КС не менее 1,5 л/мин. При использовании КС с Ку, равным 30, величину относительной прочности выше 0,8 от оптимальной без АПЧ УЗГ получить невозможно. Результаты исследований зависимости частотной расстройки от сварочного усилия показали, что наибольшая расстройка соответствует КС с большим Ку и наоборот. Относительное изменение резонансной частоты КС

составило для системы с Ку = 30 — (+ 1,17 %), а с Ку = 12 — (+0,72 %), что свидетельствует о значительном дестабилизирующем воздействии на прочность сварных соединений. Математическая обработка результатов эксперимента показала, что коэффициент вариации находится в пределах 10 %.

Эффективность работы АЛА проверялась как при изменении напряжения питающей сети, так и при изменении величины нагрузки на преобразователь. Изменение величины нагрузки оценивалось по величине уменьшения АМК КС.

В результате исследований системы машины МТУ-ЗУХЛ4 с системой АПА величину АМК удалось застабилизировать на уровне 0,9 от ее величины в режиме холостого хода. При изменении напряжения питающей сети в диапазоне ±20 % отклонений АМК от начального значения не обнаружено.

При исследовании эффективности стабилизации схемы с контуром изменение нагрузки осуществлялось путем изменения глубины погружения волновода КС в глицерин. Выявлено, что расчетные характеристики несколько отличаются от полученных экспериментально. Это можно объяснить влиянием частотной характеристики согласующего контура на стабильность АМК КС при работе АПЧ. Тем не менее такая схема позволяет относительно простым способом добиться коэффициента стабилизации КСт ~ 0,82 при равенстве выходного сопротивления КС и сопротивления нагрузки, в то время как в установке без стабилизации при тех же нагрузочных условиях АМК составила только 0,5 от ее величины в режиме холостого хода. Установлено, что коэффициент стабилизации непостоянен в диапазоне нагрузок и имеет падающую характеристику с увеличением ее наклона при увеличении нагрузки. Таким образом, наиболее эффективно схема может использоваться при нагрузках (тм+тлэкв)/ хм =1,5. Испытания схемы при изменении напряжения сети подтвердили вывод, что она не способна уменьшить влияние этого воздействия.

Исследования влияния напряжения сети на прочность сварных соединений при точечной УЗС металлов были проведены на машине МТУ-0,4, УЗС полимеров на машинах МТУ-1,5 и машине БШМ. Получены зависимости прочности при сварке меди ( ст = 0,2 + 0,2 ) с использованием КС с Ку, равными 2 и 4. Установлено также, что полимеры более чувствительны к повышению напряжения сети, в то время как при сварке металлов основное влияние на изменение прочности соединений относится к отрицательной области изменения напряжения. Осуществление АПА АМК при работе этих машин с генераторами УЗПЗ-1,6 и УЗГ15-1,6 позволило ликвидировать влияние колебаний напряжения питающей сети на прочность сварных соединений.

В шестой главе описываются образцы разработанного и освоенного в произвостве оборудования, приводятся их параметры и основные характеристики, примеры областей его использования и внедрения.

Разработаны и освоены в производстве более 20 типов УЗ оборудования для работы с жидкими средами. Оборудование выпускается в виде ванн емкостью от 0,1 до 500 литров и мощностью от 63 до 25000 Вт, а также в виде комплектов УЗГ с отдельными излучателями как распределенного (моющие устройства), так и стержневого (диспергаторы) типов. Некоторые из последних имеют устройства перемещения емкостей с обрабатываемой жидкостью или

конструкцию, позволяющую осуществлять обработку жидкости в протоке. Моющие устройства выпускаются на мощность от 63 до 25000 Вт, а дисперга-торы от 63 до 4000 Вт. Все моющие устройства и диспергаторы выполнены в виде автономных модулей, что позволяет создавать УЗ автоматизированные линии и комплексы с практически любым расположением излучателей, их диаграммами направленности и неограниченными объемами и излучаемой мощностью. Все разработанные ванны снабжены УЗГ, отличающимися высокой эффективностью за счет наличия систем АПЧ, устройств модуляции, экономичных схем усилителей и источников тока поляризации. Некоторые образцы имеют устройства плавной регулировки мощности, индикацию АМК излучателей или устройства для ее управления в зависимости от требований технологического процесса. Все ванны имеют автоматическое устройства подогрева и временных циклов, а ванны с пьезоэлектрическими преобразователями имеют встроенные УЗГ. УЗ ванны, моющие устройства и диспергаторы используются для очистки и обезжиривания деталей и узлов двигателей, топливных систем, проката черных и цветных металлов, компонентов электронной техники, ювелирных изделий, деталей точной механики и оптики из металлов, стекла, керамики, пластмасс, предстерилизационной очистки медицинского инструмента, экстракции, диспергирования и гомогенизации биологических и химических веществ, ускорения химических процессов, обработки лекарственных и парфюмерных препаратов, стерильной перекачки жидкостей, предпосевной обработки семян, обработки продуктов питания и т. д. Основные отрасли внедрения: автомобильная, авиационная, ювелирная, часовая, приборостроительная, машиностроительная, электротехническая, предприятия МПС.

Разработаны 3 типа комплектов УЗ паяльников мощностью 25 и 63 Вт и 2 типа ванн для лужения — мощностью 400 и 1000 Вт. Оборудование предназначено для металлизации керамики, пайки и лужения деталей из алюминия. Основные области внедрения предприятия электротехнической и электронной промышленностей.

Разработаны и освоены в производстве 11 типов шовных и прессовых машин для УЗ сварки листовых термопластичных материалов и синтетических тканей, 6 типов машин для соединения твердых термопластичных материалов и 2 типа ручных сварочных устройств. На их основе разработаны и внедрены в промышленность многопозиционные технологические линии, например 3 двух-потоковые линии для сварки обойм пружинных матрасов на фирме «Консул» (Москва). Разработано устройство программирования формы сварочного импульса и управления его АМК в процессе сварки.

Оборудование для УЗ сварки выпускается на мощности от 63 до 4000 Вт с рабочей частотой 22 и 44 кГц. Оборудование для резки термопластичных материалов на мощности от 63 до 400 Вт с рабочими частотами 22 и 37 кГц. Разработано 5 типов устройств для резки: нож - скальпель, ножницы, долото, «утюг» и ролик. Все оборудование имеет устройства АПЧ, индикаторы АМК сварочных и режущих инструментов, а большинство снабжены электронными регуляторами технологических циклов, регуляторами изменения мощности и портами для подключения устройств программирования форм огибающей АМК или устройств управления в ходе самого ТП. Благодаря введению в машины систем

АПЧ и АСА, в последних моделях машин используются высокодобротные пьезокерамические КС с несколькими последовательными и параллельными волноводами, ножевыми инструментами, длина которых намного превышает четверть длины волны продольных колебаний КС, фигурными инструментами с большой площадью контура сварки и, наконец, малогабаритными ручными сварочными и режущими инструментами. Машины для сварки мягких термопластичных материалов способны осуществлять прессовую и шовную сварку. Они соединяют синтетические ткани и пленки при изготовлении элементов одежды, накидок, тентов, чехлов, парников, палаток, игрушек, туб, надувных изделий, натяжных потолков и т. п. Машины могут также использоваться для тиснения узоров одежды, обуви, или отрезания элементов изделий из синтетических материалов, например, при раскрое полос жалюзи из нетканных материалов. Машины для сварки жестких термопластичных материалов, способные осуществлять контактную и передаточную сварку, предназначены для соединения деталей, например, при изготовлении корпусов электронных и электротехнических изделий, элементов автомобилей, судов, самолетов, игрушек, сантехнических трубопроводов и т. п. Машины могут также использоваться для впрессовки металлоизделий, например заклепок в термопластичные материалы, развальцовки термопластичных заклепок, тиснения узоров на элементах одежды, обуви, отрезания элементов изделий из синтетических нетканных материалов и интенсификации процессов полимеризации клеев. Основные области их применения: авиастроение, автомобилестроение, кораблестроение, швейная и другие отрасли легкой промышленности, а также медицина и сельское хозяйство.

Разработаны и внедрены в промышленность несколько типов машин для точечной и шовной сварки металлов мощностью от 63 до 1600 Вт на частоту 22 кГц. Все машины имеют системы АПЧ, индикаторы АМК сварочного инструмента, регулировку мощности, а машины до 100 Вт снабжены и устройствами АПА, и портом для подключения устройства програмного управления формой огибающей сварочного импульса. Эти машины предназначены для точечной и шовной сварки тонких элементов деталей, выполненных из разнотолщинных, однородных и разнородных черных и цветных металлов. Основные области применения: автомобилестроение, авиастроение, электронная и электротехническая отрасли, например, при изготовлениии полупроводниковых приборов, алюминиевых соединений электролитических конденсаторов, трансформаторов, дросселей, радиаторов, элементов игрушек и т.д.

Разработаны и внедрены в промышленность несколько типов УЗ устройств и станков для обработки твердых и хрупких материалов мощностью от 40 до 1600 Вт с рабочей частотой 22 кГц. Все оборудование имеет устройства АПЧ, индикаторы АМК инструмента, а некоторые типы снабжены системой АПА и плавной регулировкой мощности, устройствами вертикальной подачи КС и подачи суспензии в зону обработки. Станки предназначены для получения сквозных и глухих отверстий с сечением любой заданной конфигурации, объемных художественных изображений, гравировки и клеймения посредством нанесения меток. Основные области внедрения: электронная, электротехническая, химическая и ювелирная отрасли промышленности.

Разработано, освоено в серийном производстве и внедрено в промышленность более 10 типов УЗГ на различные виды нагрузок, многие из которых несколько раз модернизировались. Все УЗГ имеют систему АПЧ, индикатор АМК КС, быстродействующую схему защиты, датчики АМК преобразователя, устройства регулирования выходной мощности, высокоэкономичные источники тока поляризации преобразователей, многие имеют ситемы АЛА, плавной регулировки мощности и порты для программного управления основными параметрами ТП. УЗГ выпускаются на мощность от 40 до 25000 Вт с частотами 18, 22, 37 и 44 кГц. УЗГ являются одной из основных частей оборудования, определяющей производительность и качество его ТП, уровень механизации, автоматизации, осуществления контроля за качеством продукции, а также возможность использования высокоэффективных материалов и комплектующих изделий. Они применяются для питания КС различного технологического назначения, например, очистки, сварки, размерной обработки, гравировки, полировки и т. п. или выпускаются уже в комплекте с такими преобразователями.

Выполненная диссертация является законченной научной работой, в которой решена крупная актуальная научно-техническая проблема автоматизации УЗ технологических процессов, позволившей создать и освоить производство нового, высокоэффективного поколения УЗ технологического оборудования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. На основании анализа УЗ технологических процессов разработана их классификация с учетом характера акустической нагрузки на КС, классификации дестабилизирующих ТП факторов и способов, устраняющих их влияние;

2. На основании теоретических и экспериментальных исследований вскрыты и изучены механизмы воздействия дестабилизирующих УЗО факторов, определены основные математические соотношения, устанавливающие взаимосвязь между параметрами дестабилизирующих факторов, характеристиками УЗГ, КС, излучающего волновода и параметрами ТП.

3. На основании теоретических исследований установлены математические соотношения и закономерности способов и устройств автоматизации, устраняющих воздействие частотных дестабилизирующих факторов на процесс УЗО, для определения основных характеристик системы АПЧ с синхронизацией: полосы удержания, полосы захвата и точности подстройки в зависимости от параметров дестабилизирующих факторов, параметров УЗО, характеристик УЗГ, КС и излучающего волновода.

4. На основании теоретических исследований установлены математические соотношения и закономерности способов и устройств автоматизации, устраняющих воздействие мощностных дестабилизирующих факторов на процесс УЗО, для определения основных характеристик системы автоматической подстройки АМК в зависимости от параметров ДФ и параметров УЗО, характеристик УЗГ и КС.

5. На основании теоретических исследований спектра сопротивлений и спектра АЧХ КС разработаны методики оптимизации проектирования высокоэффективного УЗ оборудования для общего случая с множеством КС,

излучающих энергию в одну или несколько технологических зон, и установлены математические соотношения, позволяющие определить структуру автоматизированной установки в зависимости от параметров этих спектров.

6. В результате теоретических и экспериментальных исследований дестабилизирующего влияния динамических характеристик КС выявлен и исследован эффект сближения их резонансных частот.

7. Экспериментальными исследованиями параметров и эффективности разработанных способов и устройств автоматизации установлено, что:

-характеристики системы АПЧ близки (до 10 %) к расчетным, а ее работа устраняет влияние частотного рассогласования на эффективность УЗО.

-при воздействии мощностных дестабилизирующих факторов в виде акустических нагрузок способ со снижением коэффициента усиления КС малоэффективен, так как приводит к увеличению мощности потерь.

-в высокодинамичных процессах УЗ сварки металлов и пластмасс наиболее выгодно применять схему с резонансным контуром, который позволил стабилизировать мощность потерь КС на уровне 100 Вт не зависимо от увеличения излучаемой мощности от 100 до 600 Вт.

-для длительных режимов- УЗ сварки, очистки, обработки и т. п. целесообразно использовать схемы с регулировкой по цепи возбуждения УЗГ, полностью нейтрализующие воздействие мощностных факторов. Качественные характеристики исследуемых ТП были стабилизированы на уровне от 90 до 100 %.

8. В ходе теоретических и экспериментальных исследований предложены и разработаны новые, а также усовершенствованы известные технические решения способов и устройств автоматизации, повышающих эффективность и качество ТП и оборудования для УЗО, оригинальность и новизна которых защищена 15 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения.

9. Разработаны новые образцы высокоэффективного оборудования с устройствами авторегулирования, стабилизации и программирования параметров ТП обработки жидких и твердых сред, УЗ сварки металлов и термопластичных материалов, резания полимерных материалов и др.

10. Освоено промышленное производство разработанного автоматизированного оборудования для УЗО: гамм УЗ ванн и другого УЗ оборудования для обработки жидких сред в общей сложности 24 типов, 6 типов УЗ станков и устройств для размерной обработки твердых и хрупких материалов, 2 типа машин для ультразвуковой сварки металлов и 11 типов для сварки и резки термопластичных материалов.

11. Осуществлено внедрение разработанных технологий и оборудования для УЗО в различные отрасли промышленности, сельского хозяйства, медицины и на экспорт этого оборудования в страны ближнего и дальнего зарубежья (Армения, Беларусь, Украина, Латвия, Литва, Молдавия, Германия, Финляндия, Южная Корея и др.). За последние десять лет оборудование внедрено более чем на 2000 предприятиях нашей страны и за рубежом.

12. На основании исследований спроса на УЗ оборудование составлены графики его изменения, проведен анализ их динамики и дан прогноз на будущее, показывающий рост потребности по всем направлениям УЗО, а в особенности

по УЗ сварке полимеров. Выявлены новые области применения УЗ технологий, например, в медицине для изготовления разовой одежды и строительстве для изготовления георешеток, натяжных потолков, сантехнических трубопроводов. Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: книги, монографии, брошюры

1. Петушко И .В., Оборудование для ультразвуковой очистки.-СПб: Андреевский издательский дом, 2004.- 150 с.

2. Петушко И.В., Оборудование для ультразвуковой обработки —СПб.: Андреевский издательский дом, 2005.- 166 с.

3. Петушко И. В., Источники питания УЗ технологических установок. - Л.: ЛДНТП, 1987,-26 с.

4. Петушко И.В., Ефимов В.М., Оборудование и технология для ультразвуковой обработки твердых и хрупких материалов.-СПб.: Андреевский издательский дом, 2004,- 110с.

5. Петушко И. В., Холопов Ю. В., Источники питания преобразователей. //В кн.: Оборудование для ультразвуковой сварки. -Л.: Энергоатомиздат, 1985,-С.65-91.

Статьи в отечественных журналах и изданиях по перечню ВАК

6. Петушко И. В., Проектирование УЗ технологических установок // Электротехника. 1987.-№1.-С.43-46.

7. Петушко И. В., ' .Электротехнологические проблемы повышения , эффективности оборудования для ультразвуковой обработки жидких и

твердых сред. // Металлообработка. 2003.-№2.-С. 16-23.

8. Петушко И. В., Исследование процессов стабилизации амплитуды механических колебаний в ультразвуковых технологических установках. // Металлообработка. 2003 .-№3 .-С. 12-17.

9. Петушко И. В., Амплитудно-фазовые соотношения при частотном согласовании в установках для ультразвуковой обработки жидких и твердых сред // Электротехника. 2004.-№2.-С.49-57.

Ю.Петушко И.В., Коричев A.A., Источники питания ультразвуковых электротехнологических установок. // Электротехника. 1982.- №8.-С 59-61.

11.Петушко И. В., Коричев А. А., Клячко В. М., Способы автоматического регулирования выходных параметров генераторов для ультразвуковых технологических процессов // Электротехника.'1985.- №10. -С. 18-21.

12.Петушко И. В., Коричев А. А., Пути повышения экономичности УЗ технологических установок. // Электротехника. 1986,- №3. -С.13-15.

13.Петушко И. В., Провальский Р. П., Червинский П. П., Параметрическая стабилизация амплитуды механических колебаний инструмента в ультразвуковых технологических установках. // Электротехника. 1990.-№1-С. 70-73.

14.Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Палаев А.Г., Новый станок УЗОС2-1,0/22 для ультразвуковой размерной обработки. //Металлообработка. 2005.-№1 .-С. 43-45.

Авторские свидетельства и патенты

15.A.c. 810298 (СССР). Установка для ультразвуковой обработки. / Петушко И. В. и др. Опубл. в Б.И., 1981, №9;

16.A.c. 845865 (СССР). Установка для ультразвуковой обработки материалов. / Петушко И. В., Холопов Ю. В. Опубл. в Б.И., 1981, №26;

17. A.c. 850231 (СССР). Ультразвуковая установка. /Петушко И. В., Холопов Ю. В. Опубл. в Б.И., 1981, №28.

18. A.c. 908415 (СССР). Ультразвуковая технологическая установка. /Дубасов Д. М., Коричев А. А., Петушко И. В. Опубл. в Б.И., 1982, №8;

19.А.с. 950448 (СССР). Установка для ультразвуковой обработки материалов. /Петушко И. В., Холопов Ю. В. Опубл. в Б.И., 1982, №30;

20.A.C. 956049 (СССР). Ультразвуковая технологическая установка. /Петушко И. В., Холопов Ю. В. Опубл. в Б.И., 1982, №33;

21. A.c. 961900 (СССР). Способ управления процессом ультразвуковой сварки и устройство для его осуществления. /Петушко И. В., Поль-Мари Г. С., Холопов Ю. В. Опубл. в Б.И., 1982, №36;

22.A.C. 993436 (СССР). Ультразвуковое устройство с автоматической стабилизацией амплитуды механических колебаний электромеханического преобразователя. /Дроздецкий Ю. Н., Петушко И. В. Опубл. в Б.И., 1983, №4;

23.A.c. 1026323 (СССР). Ультразвуковое устройство. /Петушко И. В. Опубл. в Б.И., 1983, №24;

24.A.c. 1041169 (СССР) Ультразвуковая технологическая установка. /Петушко И. В., Холопов Ю. В. Опубл. в Б.И., 1983, №34;

25.A.c. 1049120 (СССР). Ультразвуковая технологическая установка. /Петушко И. В. Опубл. в Б.И., 1983, №39;

26.A.c. 1147461 (СССР). Установка ультразвуковой очистки изделий /Петушко И. В. Опубл. в Б.И., 1985, №12;

27.A.c. 1156239 (СССР). Усилитель мощности с защитой. /Дроздецкий Ю. Н., Петушко И. В. Опубл. в Б.И., 1985, №18;

28.A.c. 1327931 (СССР). Установка для ультразвуковой очистки пористо капиллярных изделий с внутренней полостью. /Петушко И. В. и др. Опубл. в Б.И., 1987, №29;

29.Патент №2026759, Россия Установка для ультразвуковой очистки (варианты). /Петушко И. В., Гудовский С. А., Петухова С. В. Опубл. в Б.И, 1995, №2.

Статьи в отечественных журналах и других изданиях

30.Петушко И. В., Технические требования к источникам питания машин для ультразвуковой сварки с устройствами стабилизации. // Электротехн. пром-ть Сер. Электросварка. 1983.- вып.1.-С.7-10.

31.Петушко И. В., Бухтерин А. Я., Ультразвуковая сварка синтетических материалов на установке с автоматической подстройкой частоты. // Электротехн. пром-ть. Сер. Электротермия. 1984.- вып. 1. С. 9-10.

32.Петушко И. В., Коричев А. А., Марголин В. С., Ультразвуковой генератор мощностью 1,6 кВт с автоматической подстройкой. // Электрофизические и электрохимические методы обработки.- НИИ МАШ.- М., 1981.-№11.-С.6-8.

33.Петушко И. В., Смирнов А. С., Холопов Ю. В., Ультразвуковая сварка полимерных материалов с автоматической подстройкой частоты. // Электротехн. пром-ть. Сер. Электросварка. 1982.- вып.б.-С. 5-6. ^-/.Нефедов В. В., Петушко И. В., Холопов Ю. В., Частотное согласование при шовной ультразвуковой сварке. П Автоматическая сварка. 1983.- №1.- С. 73-74.

Доклады и тезизы докладов на научных конгрессах и конференциях

35.Петушко И.В., Генератор мощностью 1,6 кВт с системами стабилизации процесса ультразвуковой сварки металлов и пластмасс. // В кн.: Новые разработки в ультразвуковой. технике и их применение: Материалы краткосрочного семинара (Ленинград, 1-2 июля 1982) ЛДНТП, 1982.-С. 21-25.

36.Петушко И. В., Состояние и перспективы развития ультразвуковой сварки и родственных технологий. // Современные проблемы и достижения в области сварки, родственных технологий и оборудования. Материалы междунар. науч.-тех. конф. 26-27 мая 2004 г.-Санкт-Петербург,2004.-С.1-16.

37.Петушко И. В., Основные направления исследований и разработок ВНИИТВЧ им. В. П. Вологдина в области технологий и оборудования с применением силового ультразвука. // Современные проблемы и достижения в области электротехнологий в XXI веке. Часть 1: Материалы междунар. Науч.-тех. конф. 4-5 апреля 2001 года,- Санкт-Петербург, СПбГТУ, 2001.- С. 66-73.

38.Петушко И. В., Оборудование для ультразвуковой обработки твердых и хрупких материалов. // Современные проблемы и достижения в области электротехнологий в XXI веке. Часть 1: Материалы междунар. Науч.-тех. конф. 4-5 апреля 2001 года,- Санкт-Петербург, СПбГТУ, 2001,- С. 77,78.

39.Петушко И. В., Опыт и перспективы использования ультразвуковых технологий в городском хозяйстве и медицине. // Современные проблемы и достижения в области сварки, родственных технологий и оборудования. Материалы между-нар. Науч.- тех. конф. 22-23 сентября 1998 г.Санкт-Петербург, 1998.-С.426-430.

40.Петушко И. В., Ультразвуковая сварка термопластичных материалов и технологическое оборудование для её осуществления. // Достижения в области производства, переработки и применения полимерных материалов: Материалы краткосроч. семинара 25-26 января 2000 года.-Москва, ЦРДЗ, 2000.- С.39-42;

41.Петушко И. В., Оборудование для ультразвуковой сварки термопластичных материалов и металлов. И Сварка и родственные технологии в современном мире. Том 1: Материалы междунар. науч.-технич. конф. 29-30 мая 2002 года.-Санкт-Петербург, СПбГТУ, 2002.- С. 116-121.

42.Петушко И.В., Ультразвуковая сварка металлов на установке с автоматической подстройкой частоты. // Современные проблемы и достижения в области электротехнологии: Материалы науч.-тех. конф. 17-18 апреля 2003 года. Санкт-Петербург, СПбГТУ, 2003.- С. 11.

43.Петушко И.В., Эффект самогруппировки резонансных частот в установках для ультразвуковой очистки. // Современные проблемы и достижения в области электротехнологии: Материалы науч.-тех. конф. 17-18 апреля 2003 года. Санкт-Петербург, СПбГТУ, 2003,- С.12.

44.Петушко И.В., Исследование спроса на ультразвуковое технологическое оборудование, разработанное во ВНИИ ТВЧ им. В.П. Вологдина. // Современные проблемы и достижения в области электротехнологии: Материалы науч.-тех. конф. 17-18 апреля 2003 года. Санкт-Петербург, СПбГТУ, 2003.- С.13.

45.Петушко И.В., Ультразвуковая резка термопластичных материалов и оборудование для ее осуществления. // Современные проблемы и

достижения в области электротехнологии: Материалы науч.-тех. койф. 17-18 апреля 2003 года. Санкт-Петербург, СПбГТУ, 2003,- С.35-36.

46.Петушко И.В., Применение метода расстановки приоритетов для оценки и выбора способов стабилизации ультразвуковых технологических процессов. // Соврем, проблемы и достижения в области электротехнологии: Мат-лы науч.-тех. конф. 17-18 апреля 2003 года. Санкт-Петербург, СПбГТУ, 2003-С.26,27.

47. Петушко И.В., Применение элементов теории решения инженерных задач (ТРИЗ) при проектировании ультразвукового оборудования. // Современные проблемы и достижения в области электротехнологии: Материалы науч.-тех. конф. 17-18 апреля 2003 года. Санкт-Петербург, СПбГТУ, 2003.- С.28,29.

48. Петушко И.В., Состояние и перспективы выпуска оборудования в области ультразвуковой сварки и родственных технологий. // В кн. «Контактная сварка и другие виды сварки давлением. Технологии и оборудование», Материалы второго Международного научно- практического семинара 19-22 апреля 2005 года, Санкт-Петербург, 2005, С. 74-83.

49.Петушко И.В. и др., Параметрическая стабилизация амплитуды механических колебаний в ультразвуковых установках. — Применение физических и физико-химических методов в технологических процессах: Научн. тр./ МИС и С. -М.: Металлургия, 1990.С.128-134.

50.Петушко И. В., Рухман А.. А.., Чурилов Л. П., Ультразвуковые комплексы в технологии восстановления нефтяных скважин. // Современные проблемы и достижения в области электротехнологий в XXI веке. Часть 1 // Материалы междунар. Науч.-тех. конф. 4-5 апреля 2001 года,- Санкт-Петербург, СПбГТУ, 2001С. 74-75.

Нормативно-информационные издания

51.Петушко И. В., Ультразвуковые машины для шовной сварки мягких термопластичных материалов. // Промышленный каталог, Nail.30.03-98, Москва, ИнформЭлектро., 1998;

52.Петушко И. В., Ультразвуковые генераторы типа УЗГ. // Промышленный каталог №16.00.09-98, Москва, ИнформЭлектро, 1998;

53.Петушко И. В., Ультразвуковые ванны с генераторами мощностью 1,6 кВт. // Промышленный каталог №16.12.11-98, Москва, ИнформЭлектро, 1998;

54.Петушко И. В., Ультразвуковые станки типа УЗОС. // Промышленный каталог №16.13.11-98, Москва, ИнформЭлектро, 1998;

55.Петушко И. В., Ультразвуковые ванны мощностью 160 Вт. // Промышленный каталог №16.12.09-99, Москва, ИнформЭлектро, 1999;

56.Петушко И. В., Ультразвуковые диспергаторы серии УЗД. // Промышленный каталог №16.13.10-01, Москва, Информэлектро, 2001;

57.Петушко И. В., Ультразвуковые моечные устройства типа УЗМУ. // Промышленный каталог№16.12.13-01, Москва, Информэлектро, 2001;

58.Петушко И. В., Ультразвуковые машины для прессовой сварки жестких термопластичных материалов. // Промышленный каталог №11.30.06-99

59.Петушко И. В., Ультразвуковые машины для прессовой сварки мягких термопластичных материалов // Промышленный каталог№11.30.04-99

АВТОРЕФЕРАТ

Автоматизация технологических процессов ультразвуковой обработки

жидких и твердых сред

Петушко Игорь Викторович

Лицензия ЛР №020308 от14.02.97 Санитарно-эпидемиологическое заключение №78.01.07.953.П005641.11.03

от 21.11.2003 г.

Подписано в печать 22.09.05 Б.кн.-журн. Пл. 2,0

Тираж 100

Формат 60x84 1/16 Изд-во СЗТУ Заказ 1163

Северо-Западный государственный заочный технический университет Издательство СЗГТУ, член Издательско-полиграфической ассоциации университетов России

191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д.5

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ

ЭФФЕКТИВНОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ

1.1. Определение понятия эффективности

1.2 Анализ причин снижения эффективности ультразвуковой обработки.

1.2.1. Обработка жидких сред

1.2.2. Обработка изделий в жидкости

1.2.3. Сварка и резание термопластичных материалов

1.2.4. Сварка и металлов

1.2.5. Обработка твердых и хрупких материалов

1.2.6. Определение основных факторов снижающих эффективность обработки. Разработка физической модели дестабилизации ультразвуковой обработки

1.3.Анализ решений проблем повышения эффективности технологических процессов и определение основных путей создания промышленного автоматизированного оборудования

1.3.1. Схемные решения ультразвуковых генераторов и источников тока поляризации

1.3.2. Устранение частотного рассогласования

1.3.3. Устранение влияния мощностных дестабилизирующих факторов - 69 1.3.4. Способы и устройства контроля основных параметров технологического процесса

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ «МЕХАНИЗМОВ» ВОЗДЕЙСТВИЯ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ, СНИЖАЮЩИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ - 83 2.1. Влияние акустической нагрузки на параметры технологического процесса

2.2. Влияние нагрузки на частоту механического резонанса колебательной системы. - 90 2.3. Влияние параметров источников электрической энергии на технологический процесс. - 93 Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ И УСТРОЙСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ, СНИЖАЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ И ПОВЫШАЮЩИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ

3.1. Исследование системы автоматической подстройки частоты.

3.1.1. Определение полосы удержания.

3 1.2. Определение полосы захвата.

3.1.3. Определение точности подстройки.

3.1.4. Определение быстродействия.

3.2. Исследование систем автоматизации, снижающих влияние мощностных дестабилизирующих факторов.

3.2.1.Исследование способов и устройств автоматической подстройки амплитуды механических колебаний электромеханических систем.

3.2.2. Исследование способов стабилизации тока поляризации магнитострикционных колебательных систем.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

4.1 Исследование влияния параметров колебательных систем на структуру многопозиционного оборудования.

4.2. Разработка методики проектирования многопозиционных установок с учетом эффекта самогруппировки резонансных частот колебательных систем.

4.3. Исследования и разработка способов и устройств для получения сигнала обратной связи систем автоматизации.

4.4. Программирование параметров технологических процессов.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

ДЛЯУЗО

5.1. Исследования датчиков механических колебаний.

5.2. Влияние работы системы автоматической подстройки частоты на эффективность технологических процессов.

5.3. Влияние работы системы автоматической подстройки амплитуды на эффективность технологических процессов. -202 Выводы по главе 5.

ГЛАВА 6. СОЗДАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УЛЬТРАЗВУКОВОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ОСВОЕНИЕ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА И ВНЕДРЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТЬ - 212 6.1.Оборудование для работы с жидкими средами.

6.1.1. Ванны для мойки и очистки.

6.1.2. Диспергаторы и насосы.

6.1.3. Паяльники и ванны для лужения. - 233 6.2. Оборудование для работы с твердыми средами.

6.2.1. Машины для сварки и резания термопластичных материалов.

6.2.2. Машины для сварки металлов.

6.2.3. Станки для обработки твердых и хрупких материалов.

6.2.4. Ультразвуковые генераторы с системами автоматизации.

6.3. Внедрение автоматизированного оборудования в промышленное производство.

6.3.1. Оборудование для работы с жидкими средами.

6.3.2. Оборудование для работы с твердыми средами.

6.3.3. К вопросу об экономической эффективности и маркетинге. - 267 Выводы по главе 6. - 268 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ - 269 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ - 272 ПРИЛОЖЕНИЯ

Научно-технический прогресс в промышленности предполагает разработку новых и совершенствование уже известных технологических процессов и оборудования.

Ультразвуковая (УЗ) обработка является одним из самых экологически чистых, высокопроизводительных и высококачественных технологических процессов и, как вид электротехнологического процесса, соответствующего частотного диапазона, представляет самостоятельное направление, имеющее широкое распространение в самых различных отраслях промышленности. Под термином УЗ обработки понимается ряд технологических процессов, при которых ультразвуковые механические колебания воздействуют на твердые, жидкие или газообразные среды. В промышленности, в большинстве случаев, ультразвуковые колебания воздействуют на жидкие или твердые среды (Рис. 1.).

В первом случае реализуются самые распространенные в настоящее время технологические процессы:- это процессы УЗ мойки, очистки, обезжиривания, пропитки, пайки и лужения.

В настоящее время трудно себе представить современное производство без технологий УЗ очистки и мойки изделий от различного рода загрязнений после консервации, транспортировки, эксплуатации или механообработки, перед нанесением на изделие упрочняющих, защитных или декоративных покрытий. С помощью УЗ производится предстирилизационная очистка и обезжиривание хирургических инструментов, деталей точной механики и оптики из стекла, керамики и пластмасс, компонентов электронной техники, ювелирных изделий, очистка котлов и другого теплообменного оборудования от накипи, деталей и узлов карбюраторных и дизельных двигателей и проката черных и цветных металлов.

УЗ очистка и мойка позволяют свести к минимуму применение ручного труда, исключить органические растворители, очищать труднодоступные участки изделий, производить очистку и обезжиривание, а в некоторых случаях - исключить дорогостоящую разборку механизмов, механическую и химическую очистку.

Сущность УЗ пайки и лужения состоит в интенсивном воздействие ультразвуковых колебаний на находящиеся в расплаве загрязнения и окисные пленки деталей. Для таких процессов, как: пайка лужение, металлизация, - это решение иногда становится единственно возможным способом получения высококачественных изделий. Эти технологические процессы применяются во многих производствах, но особый эффект достигается при быстрой и эффективной пайке и лужении алюминия. Благодаря УЗ пайке, открываются широкие перспективы создания изделий из алюминия вместо медных, например, радиаторов различного назначения. Широко используются технологические процессы непосредственной обработки жидких сред, такие как: диспергирование, эмульгирование, гомогенизация, дегазация, распыление, перемещение жидкости (перекачка) и т. п., которые нашли применение в химической, металлургической, фармакологической отраслях промышленности, а также в медицине и сельском хозяйстве для ускорения химических, электрохимических и физических процессов, обработки биологических и лекарственных объектов, приготовления эмульсий, растворов, суспензий, экстрактов и перекачки жидкостей. Применение ультразвука в этих случаях позволило не только значительно сократить время технологических процессов, но и получить их высокое качество, например: при ультразвуковом распылении достигнута более высокая дисперсность и равномерность частиц, применение ультразвуковых механических колебаний для перекачки жидкостей позволило производить практически стерильную перекачку жидкости в связи с отсутствием в таких устройствах манжет, уплотнителей и т. п.

Ультразвуковая сварка является по истине уникальным способом создания неразъемных соединений, который по сравнению с традиционными методами позволяет, например, соединять детали из жестких термопластичных материалов на значительном расстоянии от места контакта детали и сварочного наконечника, исключить расходные материалы (клей, нитки, растворители) и организовать экологически чистый технологический процесс. Сварка жестких пластмасс широко используется при изготовлении изделий для электротехнической, электронной, автомобильной и авиационной промышленностей, а также при изготовлении игрушек, канцелярских и галантерейных изделий. Сварка мягких термопластичных материалов применяется в легкой промышленности при изготовлении элементов одежды из синтетических материалов, палаток, накидок, тентов, чехлов, надувных изделий и т.п. В настоящее время, в связи с появлением новых материалов и изделий, возникла потребность в разработке новых высокоэффективных технологических процессов, например, для сварки полотен и гарпуна при изготовлении натяжных потолков, сварки материала типа «спонбонд» для изготовления одноразовой медицинской одежды, сварки сантехнических пластиковых трубопроводов, сварки георешеток и строительной арматуры, сварки секретных пломб и т.д.

С помощью ультразвука можно эффективно производить запресовывание металлических изделий в термопластичные материалы, развальцовку в них заклепок, а также тиснение узоров и надписей.

Ультразвуковая сварка металлов относится к холодным, экологически чистым сваркам и позволяет осуществить точечную и шовную сварку как однородных, так и разнородных, разнотолщинных материалов без расплавления основного материала и предварительного снятия поверхностных окисных пленок. Областями ее эффективного использования являются автомобильная, авиационная, электронная, электротехническая и другие отрасли промышленности, например, при изготовлении полупроводниковых приборов, электролитических конденсаторов, трансформаторов, тепловых радиаторов, электрических предохранителей.

Применение ультразвука для обработки твердых материалов позволяет изготавливать детали из этих материалов с высокой точностью, лучшими эксплуатационными характеристиками, а подчас является единственно возможным способом формообразования. При этом сам ультразвук обработки не производит, и только наложение колебаний УЗ частоты на абразивный, лезвийный, давящий или какой-либо другой инструмент приводит к существенным качественным и количественным изменениям технологических процессов. Так, наложение УЗ колебаний на метчик, сверло, зенкер, развертку при обработке вязких, жаропрочных, титановых и других трудно обрабатываемых металлов и сплавов позволяет значительно повысить производительность, резко снизить расход режущего инструмента, повысить качество обрабатываемых отверстий, снизить брак, а, в случае ультразвукового резьбонарезания, зачастую избавиться от ручного труда. Наложение ультразвуковых колебаний при точении и фрезеровании позволяет значительно снизить усилие резания.

Применение ультразвука при шлифовании снижает «засаливание» абразивных кругов, улучшает условия резания, устраняет прожоги на деталях, позволяет производить обработку с лучшим качеством и большей точностью.

Повышение конструктивной прочности ответственных деталей машин и механизмов может быть эффективно решено методом ультразвукового упрочнения. В производстве применяют два способа ультразвукового упрочнения: выглаживание индентором и бомбардирование поверхностей свободными стальными шариками. Выглаживание поверхности индентором с наложением на него колебаний ультразвуковой частоты, как правило, осуществляют на деталях правильной формы.

Процесс ультразвукового упрочнения бомбардировкой свободно летящими стальными шариками позволяет упрочнять детали с наружными поверхностями сложной формы. Метод основан на использовании мощных механических колебаний ультразвуковой частоты, под воздействием которых металлические шарики, расположенные в полом волноводе-стакане, приобретают значительную скорость, ударяя по поверхности детали, расположенной в нем же, упрочняют ее.

В приборостроении, электронной, радиотехнической и ювелирной промышленностях часто возникает необходимость изготовления деталей из твердых и хрупких материалов, таких как стекло, лейкосапфир, кварц, ферриты, поделочные и ювелирные камни и т.п. УЗ размерная обработка позволяет осуществлять формообразование таких деталей с высокой степенью точности и повторяемости размеров. Только с помощью ультразвука можно получить высокопроизводительный и качественный процесс при производстве сквозных и глухих отверстий с сечением любой заданной конфигурации, объемных художественных изображений, гравировки и клеймения на предприятиях ювелирной (например, при изготовлении бус, элементов шкатулок, брошей, кулонов, имеющих камеи и инталии) и электронной промышленности, при изготовлении керамических подложек, обработки магнитопроводов и ферритов. В местных ремеслах и медицине размерную обработку используют при обработке зеркал, мерной посуды, люстр и т.п.

На стадии начала промышленного использования находятся процессы ультразвуковой обработки металлов давлением: прессование, волочение, штамповка, тиснение и др., основанные на преимущественной деформации материала. Основными областями использования этих процессов являются не только машиностроительное производство, металлургия, но и ремонт с восстановлением механизмов в машиностроении.

Исследования потребности в ультразвуковом оборудовании, проводившиеся по результатам запросов во ВНИИ ТВЧ им В.П. Вологдина с 1990 по 2004 годы по трем основным направлениям^] (УЗ обработка жидких сред, твердых сред и ультразвуковая сварка), показывают на ее неуклонный рост на протяжении последних 10 лет по всем направлениям.

К началу 90-х годов уровень основных теоретических, экспериментальных и промышленных работ в области УЗ обработки в нашей стране был представлен трудами специалистов АКИН им. Андреева, ВНИИЛ Текмаша, ЭНИМС, МВТУ им. Н.Э. Баумана, ЦНИИ Чермет, МИСС, МАИ, МАДИ, НПО «Импульс» (Москва), ВНИИ ТВЧ им. В, П. Вологдина, ВНИИ ЭСО, СКБ ЭО (Ленинград), ИЭС им. Б.Е. Патона (Киев), ОКБ «Кристалл» (Йошкар-Ола), ФТИ (г. Минск), Институт твердого тела (Витебск) и др. За рубежом -известными фирмами Бранзон Соник Пауэр (США), КЛН (Германия), Телсоник (Швейцария), Сейко (Япония), Вума (Чехословакия) и др.

В нашей стране по существовавшим в то время правилам в разработке и производстве УЗ технологических процессов и оборудования наблюдалось четкое разделение направлений работ по ведомствам. Так, например, процессами УЗ микросварки металлов в основном занимались предприятия министерства электронной промышленности, процессами абразивной размерной обработки - предприятия станкостроительной промышленности, процессами сварки мягких синтетических материалов - предприятия легкой промышленности, сваркой металлов и жестких пластмасс - предприятия электротехнической промышленности, очисткой изделий в жидкостях - предприятия Министерства приборостроения и электротехнической промышленности. Учебные ВУЗы, естественно, работали над технологическими задачами своих направлений: МАИ - для нужд авиации, МАДИ - для автомобилестроения и т.д. Однако, что касается оборудования ультразвуковых генераторов, магнитострикционных и пьезокерамических колебательных систем, а также устройств управления ими, то их промышленное производство осуществлялось в основном НПО ВНИИ ТВЧ и МРТЗ в соответствии с техническими требованиями, основными из которых были коэффициент унификации, удельная электрическая мощность, к.п.д., наличие материалов и комплектации, специфичных для данных ведомств и т.п. Таким образом, разработчики технологических процессов, разработчики и производители ультразвукового оборудования, работая в рамках своих ведомств, по существу были оторваны друг от друга, и производимые отдельные УЗ устройства, не имевшие систем авторегулирования, обладали большой конструктивной избыточностью и низкой стабильностью параметров технологических процессов, Разобщенность разработчиков технологии и оборудования, а также неправильный курс заводов-изготовителей на выпуск унифицированных УЗ генераторов, в конечном счете, привело к созданию низкоэффективного УЗ технологического оборудования в целом.

Многие исследователи, отмечая высокую эффективность, экологию и качество УЗО на стадии разработки и при освоении на единичных производствах, с сожалением констатировали факты нестабильности, не повторяемости качества, а иногда и невозможность воспроизведения УЗ технологических процессов при использовании серийного оборудования. Оказалось, что многие ультразвуковые процессы крайне чувствительны к воздействию разного рода дестабилизирующих факторов, например таких, как изменение напряжения питающей сети, условий охлаждения, производительности, параметров технологической зоны и т.п. В то же самое время научно - техническая база для проектирования оборудования, удовлетворяющего, в первую очередь, специфическим требованиям технологического процесса, таким как: обеспечение высокого уровня стабильности параметров технологического процесса, адаптация к постоянно изменяющимся внешним условиям и параметрам технологической зоны, возможность управления и программирования технологического процесса, учет динамических изменений характеристик оборудования и параметров технологического процесса, - практически отсутствовала.

При решении таких важных вопросов, как повышение эффективности и стабильности, отсутствовал комплексный подход, который охватывал бы все основные проблемы передачи энергии в тракте, - питающая сеть, ультразвуковой генератор, электромеханический преобразователь, волновод-инструмент, технологическая зона. Зачастую решались лишь частные проблемы, например, - для исключения влияния колебаний напряжения сети использовались стабилизаторы, для повышения стабильности АМК уменьшали коэффициент усиления волновода-инструмента, для повышения к.п.д. предлагалось все без исключения установки с несколькими излучателями перевести на модульный принцип, а для повышения уровня универсальности выпускать одни и те же генераторы для установок УЗ очистки, сварки и обработки.

Совершенно очевидно, что такими способами, хотя каждый из них совсем неплохо справляется с отдельной частной задачей повышения эффективности, нельзя решать вопросы, вызванные целым комплексом дестабилизирующих факторов. Так, например, стабилизаторы смогут устранить влияние колебаний сети, но не спасут технологический процесс от колебаний сопротивления нагрузки и окажутся совершенно бесполезны, с точки зрения стабилизации, для установок, генератор которых работает в режиме класса В. Поголовное применение модульного принципа построения установок для УЗ очистки приводит к чрезмерной избыточности в конструкции и к большому влиянию друг на друга отдельных блоков, работающих на близких, но все-таки разных частотах. Повышение стабильности АМК за счет снижения коэффициента усиления КС приводит к ограничению k 14 области применения установок и снижению их эффективности, а использование генераторов, рассчитанных на непрерывные процессы, - к полной конкурентной неспособности отечественных сварочных машин с зарубежными образцами.

Ведущие ученые и исследователи признавали: «К сожалению, вопрос стабилизации амплитуды механических колебаний разработан слабо и в настоящее время практически не выпускается ультразвуковых установок, в которых использовались бы устройства, обеспечивающие автоматическую регулировку амплитуды механических колебаний .» [2]

Таким образом, учитывая, что важнейшими требованиями, предъявляемыми к любому технологическому процессу, являются высокая производительность и повторяемость ^ качества продукции, приходится констатировать, что до начала 90-х годов в промышленности практически отсутствовало серийное оборудование для УЗ обработки, отвечающее этим требованиям, а существующие единичные разработки не давали еще должного экономического эффекта в силу ряда проблем, основной из которых является сложность обеспечения эффективного и стабильного ввода энергии в технологическую зону.

Основными причинами такого состояния дел были:

1. Отсутствие научно-технической базы для разработки технологических процессов и оборудования, удовлетворяющих вышеуказанным требованиям.

2. Отсутствие способов и устройств, обеспечивающих адаптацию, стабилизацию и управление параметрами технологического процесса, не говоря об устройствах программирования и контроля качества УЗО.

3. Невозможность применения новых, высокоэффективных материалов и комплектующих изделий в связи с отсутствием эффективных разработок в области способов и устройств оптимизации и адаптации электротехнологических режимов.

4. Отсутствие комплексного подхода в решении вопросов эффективности и стабильности работы всей системы: сеть, ультразвуковой генератор, электромеханический преобразователь, волновод-инструмент, технологическая зона. f

5. Стремление к чрезмерной универсальности ультразвукового оборудования за счет запасов мощности, металлоемкости и т.п. без учета специфических требований данного процесса УЗО.

6. Рассматривание технологических процессов без учета динамики их параметров и динамики характеристик оборудования.

7. Пренебрежение воздействием, а зачастую и незнание многих факторов, снижающих эффективность УЗО.

8. Стремление, обусловленное ведомственными требованиями в улучшении второстепенных характеристик оборудования.

Все это не только сдерживало более широкое внедрение в производство передовых ультразвуковых технологических процессов и оборудования нового поколения, но и в некоторых случаях носило отрицательный характер, показывающий на нестабильность и непредсказуемость некоторых технологических процессов с применением ультразвука.

Учитывая вышеизложенное, а также возрастающие требования к повышению производительности, качеству, экологической чистоте, уровню механизации и автоматизации технологических процессов и оборудования, становится ясным, что проведение комплексных исследований, анализа и решения ряда вышеперечисленных проблем: - разработка высокоэффективных способов и устройств автоматизации оборудования УЗ для обработки, становится экономически целесообразно и оправдано. Главной целью всей настоящей работы должно быть повышение эффективности технологических процессов УЗ обработки жидких и твердых сред.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. На основании анализа УЗ технологических процессов разработана их классификация с учетом характера акустической нагрузки на КС, классификации дестабилизирующих ТП факторов и способов, устраняющих их влияние.

2. На основании теоретических и экспериментальных исследований вскрыты и изучены механизмы воздействия дестабилизирующих УЗО факторов, определены основные математические соотношения, устанавливающие взаимосвязь между параметрами дестабилизирующих факторов, характеристиками УЗГ, КС, излучающего волновода и параметрами ТП.

3. На основании теоретических исследований установлены математические соотношения и закономерности способов и устройств автоматизации, устраняющих воздействие частотных дестабилизирующих факторов на процесс УЗО, для определения основных характеристик системы АПЧ с синхронизацией: полосы удержания, полосы захвата и точности подстройки в зависимости от параметров дестабилизирующих факторов, параметров УЗО, характеристик УЗГ, КС и излучающего волновода.

4. На основании теоретических исследований установлены математические соотношения и закономерности способов и устройств автоматизации, устраняющих воздействие мощностных дестабилизирующих факторов на процесс УЗО, для определения основных характеристик системы автоматической подстройки АМК в зависимости от параметров ДФ и параметров УЗО, характеристик УЗГ и КС.

5. На основании теоретических исследований спектра сопротивлений и спектра АЧХ КС разработаны методики оптимизации проектирования высокоэффективного УЗ оборудования для общего случая с множеством КС, излучающих энергию в одну или несколько технологических зон, и установлены математические соотношения, позволяющие определить структуру автоматизированной установки в зависимости от параметров этих спектров.

6. В результате теоретических и экспериментальных исследований дестабилизирующего влияния динамических характеристик КС выявлен и исследован эффект сближения их резонансных частот.

7. Экспериментальными исследованиями параметров и эффективности разработанных способов и устройств автоматизации установлено, что:

- характеристики системы АПЧ близки (до 10 %) к расчетным, а ее работа устраняет влияние частотного рассогласования на эффективность УЗО;

- при воздействии мощностных дестабилизирующих факторов в виде акустических нагрузок, способ со снижением коэффициента усиления КС малоэффективен, так как приводит к увеличению мощности потерь;

- в высокодинамичных процессах УЗ сварки металлов и пластмасс наиболее выгодно применять схему с резонансным контуром, который позволил стабилизировать мощность потерь КС на уровне 100 Вт независимо от увеличения излучаемой мощности от 100 до 600 Вт;

- для длительных режимов УЗ сварки, очистки, обработки и т. п. целесообразно использовать схемы с регулировкой по цепи возбуждения УЗГ, полностью нейтрализующие воздействие мощностных факторов. Качественные характеристики исследуемых ТП были стабилизированы на уровне от 90 до 100 %.

8. В ходе теоретических и экспериментальных исследований предложены и разработаны новые, а также усовершенствованы известные технические решения способов и устройств автоматизации, повышающих эффективность и качество ТП и оборудования для УЗО, оригинальность и новизна которых защищена 15 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения.

9. Разработаны новые образцы высокоэффективного оборудования с устройствами авторегулирования, стабилизации и программирования параметров ТП обработки жидких и твердых сред, УЗ сварки металлов и термопластичных материалов, резания полимерных материалов и ДР.

10. Освоено промышленное производство разработанного автоматизированного оборудования для УЗО: гамм УЗ ванн и другого УЗ оборудования для обработки жидких сред в общей сложности 24 типов, 6 типов УЗ станков и устройств для размерной обработки твердых и хрупких материалов, 2 типа машин для ультразвуковой сварки металлов и 11 типов для сварки и резки термопластичных материалов.

11. Осуществлено внедрение разработанных технологий и оборудования для УЗО в различные отрасли промышленности, сельского хозяйства, медицины и на экспорт этого оборудования в страны ближнего и дальнего зарубежья (Армения, Беларусь, Украина, Латвия, Литва, Молдова, Германия, Финляндия, Южная Корея и др.). За последние десять лет оборудование внедрено более чем на 2000 предприятиях нашей страны и за рубежом.

12. На основании исследований спроса на УЗ оборудование составлены графики его изменения, проведен анализ их динамики и дан прогноз на будущее, показывающий рост потребности по всем направлениям УЗО, а, в особенности - по УЗ сварке полимеров. Выявлены новые области применения УЗ технологий, например, в медицине для изготовления разовой одежды и строительстве для изготовления георешеток, натяжных потолков, сантехнических трубопроводов.

1. Донской А.В., Келлер O.K., Кратыш Г.С. Ультразвуковые электротехнологические установки.: 2-е изд. перераб. и доп. Л.: Энергоиздат. Ленинградское отд-ние, 1982. -208 с.

2. Блюмберг В.А., Глущенко В.Ф. Какое решение лучше? Метод расстановки приоритетов. Л.: Лениздат, 1982.-160 с.

3. Эскин Г.И. Ультразвук шагнул в металлургию: 2-е изд. М.: «Металлургия», 1975.-216 с.

4. Шиляев А.С. Ультразвуковая обработка расплавов при производстве и восстановлении деталей машин.- М.: Наука и техника, 1992.-176 с.

5. Новицкий Б.Г. Применение акустических колебаний для интенсификации процессов химической технологии. М.: «Машиностроение», 1978. - 56 с.

6. Дрожалова В.И., Артамонов Б.А. Ультразвуковая пропитка деталей. -М.: Машиностроение, 1980. С. 40.

7. Панов А.П. Ультразвуковая очистка прецизионных деталей. М.: «Машиностроение», 1984. - 88 с.

8. Кондрат 3. Кавитационно-эрозионная стойкость материалов и покрытий в кор-розионноактивных жидких средах. СПб: СПбГУВК, 2004. - 208 с.

9. Приходько В.М., Сазонова З.С. Технологические применения ультразвука в ремонтном производстве. М.: МАДИ, 1995. - 119 с.

10. Лубяницкий Г.Д. Влияние технологической наследственности изделий на протекание процесса их ультразвуковой очистки. //В кн.: Ультразвуковые технологические процессы и приборы. ЛДНТПД 975. - С. 8-14.

11. Панов А.П., Пискунов Ю.Ф. Высокоамплитудная ультразвуковая очистка.- М.: Машиностроение, 1980. 51с.

12. Петушко И.В. Оборудование для ультразвуковой очистки. СПб: Андреевский издательский дом, 2004.- 150 с.

13. Бронин Ф.А., Чернов А.П. Ультразвуковая очистка деталей во фреоновых композициях. М.: «Машиностроение, 1978. - 48 с.

14. Лубяницкий Г.Д., Лопатнева Т.В., Самолетов В.К. и др. Основы технологии ультразвуковой очистки. //В кн. Ультразвуковая очистка. Л.: ЛДНТП, 1968. - с. 20-47.

15. Келлер O.K., Кратыш Г.С., Лубяницкий Г.Д. Ультразвуковая очистка. Л.: «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1977. - 184с.

16. Физика и техника мощного ультразвука. Физические основы ультразвуковой технологии. / Под ред. Л.Д. Розенберга. М.: «Наука», 1970. - 688 с.

17. А.с. 122866 (СССР). Способ соединения пластических масс при помощи ультразвука / Н.А. Ольшанский, Н.В. Мордвинцева. Опубл.в Б.И.,1959, №19.

18. Астахова Р.Н. Разработка технологии и исследование процессов ультразвуковой сварки изделий из неметаллических материалов: Автореф. дис. на соик. учен, степени канд. техн. наук. / МВТУ им. Баумана. М., 1969.

19. Волков С.С., Орлов Ю.Н., Астахова Р.Н. Сварка и склеивание пластмасс. М. 1972.- 128 с.

20. Ультразвуковая сварка при изготовлении одежды: Монография / Клеткин И.Д., Крючков Н.В., Морева Р.Ф. и др.; Под редакцией В.П. Полухина М.: Легкая индустрия, 1979.-336 с.

21. Волков С.С. и др. Исследование процесса теплообразования при ультразвуковой сварке пластмасс и технических тканей. Сварка полимерных материалов /Волков С.С., Астахова Р. Н., Исаев А. И. М.: 1974.

22. Голямина И.П. и др. Применение высокодобротных колебательных систем для сварки синтетических тканей / Голямина И. П., Ганева Л. И., Астахова Р. Н., // Научн. Труды/ МВТУ им. Баумана. 1970. - №10. Применение пластмасс в машиностроении. - С. 68-75.

23. Советов А.Н. Исследование процесса и разработка технологии УЗ сварки изделий из капролона В.: Автореф. на соиск. уч. степени канд. техн. наук./ МВТУ им. Баумана. -М. 1974.

24. Применение ультразвуковых установок в легкой промышленности /Крючков Н.В., Клеткин И.Д., Шапиро Л.Я., Тонина JLJL М.: 1974.

25. Клеткин И.Д., Фрейверт Е.Е. Оборудование для соединения тканей и трикотажа, содержащих химические волокна, с помощью ультразвука. М.: 1969, - 110 с.

26. Мозговой И.В. Основы технологии ультразвуковой сварки полимеров: Учеб. Пособие. Из-во Краснояр. Ун-та, 1991,- 280 с.

27. Холопов Ю.В. Ультразвуковая сварка пластмасс и металлов. JL: «Машиностроение», Ленингр. Отд-ние, 1988.-224 с.

28. Дьяченко С. Сшивает ультразвук. (Сварка полимерных материалов), //Деньги и Технология. Киев, ноябрь, 2003г.

29. Келлер O.K. Ультразвуковые генераторы для электротехнологических установок. Л.: ЛДНТП, 1969. - 39 с.

30. Петушко И.В. Источники питания УЗ технологических установок. Л.: ЛДНТП, 1987.-26 с.

31. Петушко И.В. Технические требования к источникам питания машин для ультразвуковой сварки с устройствами стабилизации. // Электротехн. пром-ть Сер. Электросварка,- 1983.- вып.1.-С. 7-10.

32. Петушко И.В., Бухтерин А.Я. Ультразвуковая сварка синтетических материалов на установке с автоматической подстройкой частоты. // Электротехн. пром-ть. Сер. Электротермия.- 1984.- вып. 1. С. 9-10.

33. Петушко И.В., Смирнов А.С., Холопов Ю.В. Ультразвуковая сварка полимерных материалов с автоматической подстройкой частоты // Электротехн. пром-ть. Сер. Электросварка.- 1982.- вып.б.-С. 5-6.

34. Попилов Л.Я. Ультразвуковая сварка. Л.: ЦНИИ ТС, «Судпромгиз», 1961.

35. Колешко В.М. Ультразвуковая микросварка. М.: «Наука и техника», 1977328с.

36. Ультразвуковая микросварка. /Грачев А.А., Кожевников А.П., Лебига В.А., Рос-сошинский А.А. М.: «Энергия», 1977. - 185 с.

37. Силин Л.Л., Баландин Г.Ф., Коган М.Г. Ультразвуковая сварка. М.: «Машгиз», 1962.-252с.

38. Мицкевич A.M., Пугачев С.И. Ультразвуковая сварка, металлизация. М.: «Машиностроение», 1979.-60с.

39. Нефедов В.В., Петушко И.В., Холопов Ю.В. Частотное согласование при шовной ультразвуковой сварке. // Автоматическая сварка.- 1983.- №1.- С. 73-74.

40. Петушко И,В. Ультразвуковая сварка металлов на установке с автоматической подстройкой частоты // Современные проблемы и достижения в области электротехнологии: Материалы науч.-тех. конф. 17-18 апреля 2003 года. Санкт-Петербург: СПбГТУ, 2003,- С.11.

41. Абрамов О.В. Опыт применения ультразвука в процессах обработки металлов давлением: Учебное пособие для слушателей заочных курсов повышения квалификации ИТР по применению ультразвука в машиностроении. М.: Машиностроение, 1980. - 48с.

42. Марков А.И., Устинов И. Д. Ультразвуковое алмазное выглаживание деталей и режущего инструмента. Учеб. Пособие для слушателей заочных курсов повышения квалификации ИТР по применению ультразвука в машиностроении. М.: Машиностроение, 1979.-55с.

43. Марков А.И. Ультразвуковое резание труднообрабатываемых материалов. -«Машиностроение», М.,1968. 365 с.

44. Петушко И.В., Коричев А.А., Марголин B.C. Ультразвуковой генератор мощностью 1,6 кВт с автоматической подстройкой // Электрофизические и электрохимические методы обработки,- НИИ МАШ.- М., 1981.-№11.-С.6-8.

45. Марков А.И. Ультразвуковая обработка материалов. М.: Машиностроение, 1980.-237 с.

46. Петушко И.В., Ефимов В.М. Оборудование и технология для ультразвуковой обработки твердых и хрупких материалов. СПб: Андреевский издательский дом, 2004.- 110 с.

47. Казанцев В.Ф. Ультразвуковое резание. //Сб. «Физические основы ультразвуковой технологии». АН СССР. Акустический институт. М.: «Наука», 1970.

48. Петушко И.В. Оборудование для ультразвуковой обработки. СПб: Андреевский издательский дом, 2005.- 166 с.

49. Казанцев В.Ф. Расчет ультразвуковых преобразователей для технологических установок. М.: Машиностроение. 1980. - 44 с.

50. А.с. 163016 (СССР). Устройство для автоматической подстройки частоты ультразвукового генератора с независимым возбуждением /В.Д. Мартынов, В.И. Портных, Г.Г. Соколов, B.J1. Заковоротный, Опубл. в Б. И., 1964, №11.

51. А.с. 213114 (СССР). Ультразвуковой генератор с автоподстройкой частоты /С.А. Бойцек, A.J1. Вяткин. Опубл. в Б. И., 1968, №10.

52. А.с. 552121 (СССР). Устройство для оптимизации режима работы колебательной системы ультразвукового станка /И.М. Семенов, A.M. Гучкин. Опубл. в Б. И., 1977, №12.

53. Бутурович И.Х., Яшин С.В., Семенов И.М. Фазовая система автоматического поддержания резонанса. //Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического семинара (г. Вологда, 28-30 июня 1978 г.), М., 1978.

54. Петушко И.В. Амплитудно-фазовые соотношения при частотном рассогласовании в установках для ультразвуковой обработки твердых и жидких сред.// Электротехника, №2,2004, с 49-57.

55. Петушко И.В., Коричев А.А., Клячко В.М. Способы автоматического регулирования выходных параметров генераторов для ультразвуковых технологических процессов. //Электротехника, 1985, №10, с.18.

56. Петушко И.В. Проектирование ультразвуковых технологических установок.// Электротехника, №1,1987, с.43-46.

57. А.с. 993436 (СССР). Ультразвуковое устройство с автоматической стабилизацией амплитуды механических колебаний электромеханического преобразователя. /Дроздецкий Ю.Н., Петушко И.В. Опубл. в Б.И., 1983, №4.

58. Петушко И.В., Провальский Р.П., Червинский П. П. Параметрическая стабилизация амплитуды механических колебаний инструмента в ультразвуковых технологических установках. // Электротехника, №3, 1990.

59. Гершгал Д.А., Фридман В.М. Ультразвуковая аппаратура. — М.: Энергия, 1967.- 264 с.

60. А.с. 518238 (СССР). Ультразвуковая установка / O.K. Келлер, Г.С. Кратыш, Ю.А. Панов. Опубл. в Б. И., 1976, №23.

61. А.с. 950448 (СССР). Установка для ультразвуковой обработки материалов. /Петушко И. В., Холопов Ю. В. Опубл. в Б.И., 1982, №30;

62. J. Herbertz. Non-contact electrodinamic measurement on metallic vibrators at 20 kHz.

63. Ultrasonic, 1967, October, p. 239.

64. Мазур А.И., Шоршоров M.X., Алехин В.П. Амплитуда колебаний инструмента при ультразвуковой сварке. //Автоматическая сварка, 1975, №3, с. 23 25.

65. А.с. 534888 (СССР). Магнитострикционный преобразователь / А.А. Козин, П.А. Савченко, В.И. Басенко. Опубл. в Б. И., 1976, №41.

66. А.с. 1041169 (СССР). Ультразвуковая технологическая установка. /Петушко И.В., Холопов Ю. В. Опубл. в Б.И., 1983, №34.

67. А.с. 1026323 (СССР). Ультразвуковое устройство. /Петушко И.В. Опубл. в Б.И., 1983, №24.

68. А.с. 956049 (СССР). Ультразвуковая технологическая установка. /Петушко И.В., Холопов Ю В. Опубл. в Б.И., 1982, №33.

69. Келлер O.K., Кратыш Г.С., Дроздецкий Ю.Н. Автоматическая подстройка частоты в ультразвуковых генераторах. Промышленное применение токов высокой частоты. //Ттруды ВНИИ ТВЧ, вып. 13. Л., «Машиностроение», 1972, с. 229-237.

70. Снытко А.Я. Эквивалентные схемы ультразвуковых преобразователей с концентраторами. //Акустический журнал, т.ХХ, вып. 3, 1974, С. 477-479.

71. Петушко И.В. Электротехнологические проблемы повышения эффективности оборудования для ультразвуковой обработки жидких и твердых сред. // Металлообработка.-2003.- №2,- С. 16-23.

72. Харкевич А.А. Теория преобразователей. М. Л.: Госэнергоиздат. 1948, - 192 с.

73. Кикучи Е. Ультразвуковые преобразователи: Пер. с англ. /Под ред. И.П. Голя-миной. М.: Мир, 1972,- 424 с.

74. Петушко И.В. Исследование процессов стабилизации амплитуды механических колебаний в ультразвуковых технологических установках. // Металлообработка.-2003.-№3,-С. 12-17.

75. Петушко И.В., Коричев А.А. Источники питания ультразвуковых электротехнологических установок // Электротехника-1982,- №8.- С. 59-61.

76. Петушко И.В., Холопов Ю.В. Источники питания преобразователей.// В кн.: Оборудование для ультразвуковой сварки .- Л.: Энергоатомиздат, 1985. С. 65-91.

77. Петушко И.В., Коричев А.А. Пути повышения экономичности УЗ технологических установок // Электротехника,- 1986.- №3. С. 13.

78. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. М.: Наука, 1966. - 870 с.

79. Холопов Ю.В. Ультразвуковая сварка. //Машиностроение, 1972. 152 с.

80. Евдокимов Н.А. Гидроакустическая аппаратура.: Консп. лекций, ч. 1. JL: ЛЭ-ТИ, 1957. - 63с.

81. Львов Н.С., Гладков Э.А. Автоматика и автоматизация сварочных процессов.-М.: Машиностроение, 1982.- 302 с.

82. Источники электропитания на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет / С.Д. Додик, Ю. Я. Дусевицкий, К.Б. Мазель и др.; Под ред. С.Д. Додика и Е.И. Гальперина.- М.: Советское радио, 1969.- 448 с.

83. А.с. 810298 (СССР). Установка для ультразвуковой обработки. /Петушко И. В. и др. Опубл. вБ.И., 1981, №9.

84. Берг А.И. Расчет лампового генератора при плоской форме импульса анодного тока. //Вестник электротехники, 1931, №1. С.11-13.

85. А.с. 850231 (СССР). Ультразвуковая установка. /Петушко И. В., Холопов Ю. В. Опубл. в Б.И., 1981, №28.

86. Рогинский В.Ю. Электропитание радио устройств.- М. Л.: Госэнергоиздат, 1963.- 363 с.

87. А.с. 908415 (СССР). Ультразвуковая технологическая установка. /Дубасов Д.М., Коричев А.А., Петушко И.В. Опубл. в Б.И., 1982, №8.

88. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1971. - 192 с.

89. Червинский П.П. Исследование методов автоматической подстройки частоты ультразвуковых электротехнологических установок. : Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук.- Л.: ЛПИ им. М. И. Калинина, 1966. 11с.

90. А.с. 845865 (СССР). Установка для ультразвуковой обработки материалов. /Петушко И.В., Холопов Ю.В. Опубл. в Б.И., 1981, №26.

91. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1973.-752 с.

92. А.с. 1049120 (СССР). Ультразвуковая технологическая установка. /Петушко И.В. Опубл. в Б.И., 1983, №39.

93. Матаушек И. Ультразвуковая техника.- М.: «Металлургиздат», 1962.-512 с.

94. Ультразвуковая технология. Монография /Агранат Б.А. Башкиров В.И., Китайгородский Ю. И. И др. М.: Металлургия, 1974,- 504 с.

95. Петушко И.В. и др., Параметрическая стабилизация амплитуды механических колебаний в ультразвуковых установках. Применение физических и физико-химических методов в технологических процессах: Научн. тр./ МИС и С. -М.: Металлургия, 1990, С. 128134.

96. А.с. 961900 (СССР). Способ управления процессом ультразвуковой сварки и устройство для его осуществления. /Петушко И. В., Поль-Мари Г. С., Холопов Ю. В. Опубл. в Б.И., 1982, №36.

97. Винарский М.С., Лурье М.В. Планирование эксперимента в технологических исследованиях.- Киев: Техника, 1975. 168 с.

98. Хорбенко И.Г., Ультразвук в машиностроении. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: «Машиностроение», 1974. - 280 с.

99. Нефедов В.В., Петушко И.В., Холопов Ю.В., Частотное согласование при шовной ультразвуковой сварке. // Автоматическая сварка. 1983.- №1.- С. 73-74.

100. Шовная ультразвуковая сварка никелевой фольги /В.В. Глазов, Л.Г. Мищенко, В.В. Нефедов и др. //Сварочн. Производство, 1980, №4. С. 12-13.

101. Петушко И.В. Ультразвуковой генератор. //Информ. листок №60-82, сер. 45. 29. Лен. ЦНТИ, 1972.

102. Технология и оборудование для соединения изделий из полимерных материалов. //Сб. науч. ст. Киев: ИЭС им. Патона, 1983,- 144 с.

103. Клеткин И.Д., Фрейверт Е.Е. Оборудование для соединения тканей и трикотажа, содержащих химические волокна, с помощью ультразвука.- М.: ЦНИИТЭИлегпищемаш, 1969.-110 с.

104. Петушко И.В. Разработка и исследование устройств для стабилизации процесса ультразвуковой сварки металлов и полимерных материалов / Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук,- Л.: 1986. (СЗПИ).

105. Петушко И.В. Ультразвуковые ванны с генераторами мощностью 63 Вт. //Промышленный каталог, 1998, №16.12.10-98. Москва: ИнформЭлектро.

106. Петушко И.В., Ультразвуковые ванны мощностью 160 Вт. // Промышленный каталог, 1999, №16.12.09-99. Москва: ИнформЭлектро.

107. Петушко И. В., Ультразвуковые ванны с генераторами мощностью 1,6 кВт. // Промышленный каталог №16.12.11-98, Москва, ИнформЭлектро, 1998;

108. Петушко И.В. Ультразвуковые моечные устройства типа УЗМУ. // Промышленный каталог №16.12.13-01, Москва, Информэлектро, 2001;

109. Петушко И. В. Ультразвуковые диспергаторы серии УЗД. // Промышленный каталог №16.13.10-01, Москва, Информэлектро, 2001;

110. Петушко ИВ., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Устройство для ультразвуковой очистки изделий в быту. //Информационный листок ЛенЦНТИ, № 805-90, 1990.

111. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Ультразвуковой диспергатор УЗД1-0,1/22. //Информационный листок ЛенЦНТИ, № 90-248,1990.

112. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Настольная ванна для УЗ очистки УЗВ1-0,16/18. //Рекламно-информ. листок ЛенЦНТИ, №312-91,1991.

113. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Ванна для ультразвуковой очистки УЗВ2-1,6/18. //Рекламно-информ. листок ЛенЦНТИ, № 561-91,1991.

114. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Стариков С.В. Новые комплекты ультразвукового технологического оборудования. //Ультразвук в технологии машиностроения 91. Сборник докладов, Междунар. научн.-технич. конф. - Архангельск. - С. 326-329, 23-29 июля 1991.

115. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Ультразвуковой диспергатор УЗДЫ,0/22. //Рекламно-информ. листок ЛенЦНТИ, № 90-92,1992.

116. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н. Ультразвуковой диспергатор УЗД1-0,4/22. //Рекламно-информ. листок ЛенЦНТИ, № 138-92,1992.

117. Петушко И.В. Ультразвуковая очистка изделий в жидкости. //В книге: «Информационный сборник для руководителей технологических служб предприятий радиоэлектроники приборостроения и машиностроения». Санкт-Петербург, НТФ «Технокон», 2000. -С.100.

118. Петушко И.В., Ультразвуковые машины для шовной сварки мягких термопластичных материалов. // Промышленный каталог, №11.30.03-98. Москва, ИнформЭлектро., 1998;

119. Петушко И.В., Ультразвуковые машины для прессовой сварки жестких термопластичных материалов. // Промышленный каталог №11.30.06-99

120. Петушко И.В., Ультразвуковые машины для прессовой сварки мягких термопластичных материалов // Промышленный каталог№11.30.04-99

121. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Ультразвуковое сварочное устройство УЗСУ 1-0,4/44. //Информационный листок ЛенЦНТИ № 90-230, 1990.

122. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Ультразвуковое сварочное устройство УЗСУ 1-1,0/22. //Информационный листок ЛенЦНТИ, № 90-229, 1990.

123. Петушко И.В. и др. Ультразвуковое сварочное устройство УЗСУ2-1,0/22. //Информационный листок ЛенЦНТИ, № 90-245,1990.

124. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Ультразвуковое сварочное устройство УЗСУ1-0,1/22. //Рекламно-информ. листок ЛенЦНТИ, № 322-91, 1991.

125. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Ультразвуковое сварочное устройство УЗСУ1-0,1/22. //Рекламно-информ. листок ЛенЦНТИ, № 142-92,1992.

126. Петушко И.В. Ультразвуковая сварка термопластичных материалов. //В книге: «Информационный сборник для руководителей технологических служб предприятий радиоэлектроники, приборостроения и машиностроения». Санкт-Петербург, НТФ, 2000, с.293.

127. Петушко И. В. Ультразвуковая сварка термопластичных материалов. // Химия и рынок, №4,2000 г. С.4.

128. Петушко И.В. Ультразвуковое сварочное устройство типа УЗСУ1-0,1/22 //Промышленный каталог №16.13.10-01, Москва: Информэлектро, 2001.

129. Петушко И.В. Ультразвуковая сварка металлов. //В книге: «Информационный сборник для руководителей технологических служб предприятий радиоэлектроники, приборостроения и машиностроения». Санкт-Петербург, НТФ, «Технокон», 2000. - С. 229.

130. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Ультразвуковое обрабатывающее устройство УЗОУ1-0,1/22. //Рекламно-информ. листок ЛенЦНТИ, № 318-91,1991.

131. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Ультразвуковое обрабатывающее устройство УЗСУ1-0,1/22. //Рекламно-информ. листок ЛенЦНТИ, № 320-91,1991.

132. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Ультразвуковое граверное устройство УЗГУ1-0Д/22. //Рекламно-информ. листок ЛенЦНТИ, № 321-91, 1991.

133. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Ультразвуковое обрабатывающее устройство УЗОУ1-0.1/22. //Рекламно-информ. листок ЛенЦНТИ, № 86-92,1992.

134. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н. Ультразвуковое обрабатывающее устройство УЗСУ 1-0,4/22. //Рекламно-информ. листок ЛенЦНТИ, № 139-92, 1992.

135. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Ультразвуковое граверное устройство УЗГУ1-0Д/22. //Рекламно-информ. листок ЛенЦНТИ, № 143-92,1992.

136. Петушко И.В. Ультразвуковые станки типа УЗОС. //Промышленный каталог №16,13 ноября, Москва, ИнформЭлектро, 1998.

137. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Палаев А.Г. Новый станок УЗОС2-1,0/22 для ультразвуковой размерной обработки. //Металлообработка. 2005.- №1.-С. 43-45.

138. Петушко И. В. Ультразвуковые генераторы типа УЗГ. //Промышленный каталог №16.00.09-98, Москва, ИнформЭлектро, 1998.

139. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Ультразвуковой генератор УЗГЗ-1,0/22. //Информационный листок ЛенЦНТИ, № 90-150,1990.

140. Петушко И.В. и др. Ультразвуковой генератор УЗГ13-0,1/22. //Информационный листок ЛенЦНТИ, № 90-145,1990.

141. Петушко И.В. и др. Ультразвуковой генератор УЗПЗ-0,1/22. //Рекламно-информационный печати, листок ЛенЦНТИ, № 179-90,1990.

142. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Ультразвуковой генератор УЗГ7-0,4/44. //Информационный листок ЛенЦНТИ, № 90-223, 1990.

143. Петушко И.В. и др. Ультразвуковой генератор УЗГ6-0,25/22. //Информационный листок ЛенЦНТИ, № 90-220, 1990.

144. А.с. 1156239 (СССР). Усилитель мощности с защитой. /Дроздецкий Ю.Н., Петушко И. В. Опубл. в Б.И., 1985, №18.

145. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Ультразвуковой генератор УЗГЗ-1,0/22. //Информационный листок ЛенЦНТИ, № 180-90,1990.

146. Петушко И.В., Фролов А.А., Огнев В.П. Ультразвуковой генератор УЗГ4-25/16. //Информационный листок ЛенЦНТИ, № 90-219,1990.

147. Петушко И.В. и др. Ультразвуковой генератор УЗГ16-1,6/22. //Рекламно-информ. листок ЛенЦНТИ, № 625-91, 1991.

148. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н. Новые ультразвуковые генераторы для технологических установок. //Тезисы докладов XI-ой Всесоюзной научно-технической конференции «Применение токов высокой частоты в электротехнологии», Ленинград. С. 92-93, 1991.

149. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н. Ультразвуковой генератор УЗГ8-0,4/22. //Рекламно-информ. листок ЛенЦНТИ, №140-92,1992.

150. Петушко И.В., Бухтерин А.Я. Основные тенденции совершенствования ультразвуковых генераторов. //В кн.: Опыт применения ультразвуковой техники и технологии в машиностроении. Тез. докл. науч.-техн. совещ. Саратов, 22-24 мая 1985, М., 1985, с. 207-210.

151. Петушко И.В. Новое ультразвуковое технологическое оборудование. //Тезисы докладов Международной научно-технической конференции: «Ультразвуковая техника и технология», Минск, с.46, 1995.

152. Петушко И.В. Новое ультразвуковое оборудование. //Тезисы докладов научно-технической конференции: «Физика и техника ультразвука», СПб, с. 169-170, 1997.

153. Петушко И.В. Новое ультразвуковое технологическое оборудование. //Доклад научно-технической конференции: «Ультразвуковые технологические процессы 98», Москва, с. 197-200, 1998.

154. Петушко И.В. Ультразвуковая пайка и лужение. //В книге: Информационный сборник для руководителей технологических служб предприятий радиоэлектроники, приборостроения и машиностроения. Санкт-Петербург, НТФ, «Технокон», 2000. - С. 268.

155. А.с. 1147461 (СССР). Установка ультразвуковой очистки изделий /Петушко И. В. Опубл. в Б.И., 1985, №12.

156. А.с. 1327931 (СССР). Установка для ультразвуковой очистки пористо капиллярных изделий с внутренней полостью. /Петушко И.В. и др. Опубл. в Б.И., 1987, №29.

157. Патент №2026759, Россия Установка для ультразвуковой очистки (вариан-ты). /Петушко И. В., Гудовский С.А., Петухова С В. Опубл. в Б.И, 1995, №2.

158. Задульский И.С., Петушко И.В., Рухман А. А. Ультразвуковая ванна с рабочей частотой 880 кГц. //В книге»Ультразвуковые технологические процессы -2000», Тезисы докладов международной конференции (Архангельск, 27-30 сентября, 2000)» . С. 178.

159. А.с. 1327931 (СССР). Установка для ультразвуковой очистки пористо капиллярных изделий с внутренней полостью. / Петушко И.В., Пивнев В.В. и др. Опубл. в Б.И., №29, 1987.

160. Петушко И.В., Бабиков О.И., Дроздецкий Ю.Н. Устройство для ультразвуковой очистки изделий в быту. //Тез. докл. конф. «Акустическая кавитация и проблемы интенсификации технологических процессов «Кавитация-89». Одесса. 1989. - С. 84.

161. А.с. 1156239 (СССР). Усилитель мощности с защитой. /Дроздецкий Ю. Н., Петушко И.В. Опубл. в Б.И., 1985, №18.

162. Петушко И.В., Дроздецкий Ю.Н., Огнев В.П. Ультразвуковой генератор УЗГЗ-1,0/22. //Информационный листок ЛенЦНТИ, №180-90, 1990.

163. Петушко И.В., Фролов А.А., Огнев В.П. Ультразвуковой генератор УЗГ4-25/16. //Информационный листок ЛенЦНТИ, №90-219, 1990.

164. Петушко И.В. и др. Ультразвуковой генератор УЗГ16-1,6/22. //Рекламно-информ. листок ЛенЦНТИ, №625-91,1991.

165. Тип концентратора z, г* Волновое число ± N S(X)

166. Конический ibcSi S'ikKZ, к i-л с

167. Экспоненциальный iS>cs£0 + $) ipC Si SifbK't k-I/k4-/4' -pt

168. Катеноидальный , г г, к'Е tthtf\ LpcSS Ц LficSi % SUtKlC ckjl Szck(£-z))(1. К') кЧк2- у2'

169. УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ВАННЫ С ГЕНЕРАТОРАМИ МОЩНОСТЬЮ 1,6 кВт

170. УДК 621.7.022.6 ОКП 34 4411 ГТНТИ 45.43.351. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

171. По технике безопасности ванны соответствуют требованиям ГОСТ 12.2.003-91 и ГОСТ 12.3.00275, а по пожарной безопасности требованиям ГОСТ 12.1.004-91.1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

172. Основные технические данные ультразвуковых ванн приведены в таблице.

173. Гарантийный срок 1 год со дня продажи.

174. КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦЕП ДЕЙСТВИЯ

175. Ультразвуковые ванны (рис. 1-5) состоят из ультразвуковых генераторов типа УЗГ16-1,6

176. Параметр 4= ф Значение параметра для типоисполнений

177. УЗВ2-1.6/18 УЗВЗ-1,6/22 УЗВ1-(1,6х2)/22 УЗВ1-(1,6хЗ)/22 УЗВ1-(1,6Х4)/22

178. Мощность, потребляемая от сети, В-А, не более 3,2 4,0 8,0 12,0 16,0

179. Напряжение питающей сети, В 220/3801. Частота тока, Гц 50

180. Рабочая частота, кГц 18 22 22 22 22

181. Расход охлаждающей воды, л/мин, не менее , 3 6 9 12

182. Габариты рабочего пространства, мм, не более 310x180x160 400x400x200 700x450x300 1100x450x300 ' 1400x450x300

183. Габаритные размеры ванны, мм, не более 650x350*530 500x900x600 1000x900x600 1500x900x600 2000x900x600'

184. Вес ванны, кг, не более 30 50 70 100 1301612.11-981. Окончание таблицы

185. Параметр Значение параметра для типоисполнений

186. УЗВ2-1.6/18 УЗВЗ-1,6/22 УЗВ1-(1,б*2)/22 УЗВ1-(1,6*3)/22 УЗВ1-(1,6*4)/22

187. Количество генераторов 1 1 2 3 4

188. Габаритные размеры генераторов^ мм, не более 250x500x500 250*500x500 500*500x500 750*500x500 1000*500*500

189. Вес генераторов, кг, не более 30 30 60 90 120

190. Наличие системы подогрева рабочей жидхости Есть По требованию1. Наличие таймера Есть 1 1 0 о §

191. Рнс. 1. Общий вид и габаритные размеры ультразвуковой ванны УЗВЗ-1,б/22 500г1. У а600

192. Рис. 2. Общий вид и габаритные размеры ультразвуковой ваяны УЗВ2-1.6/22 1000250

193. Рис. 3. Общий вид и габаритные размеры ультразвуковой ванны УЗВ1 -1,6*2/22