Интенсификация процессов механической обработки использованием энергии ультразвукового поля. Киселев Е.С. - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
19
в сталь; при распространении УЗ волн из материала магнитострикционного
вибратора или инструмента в воздух отражается почти вся энергия – более
99,9 % [13].
При переходе звуковой волны из одной среды в другую происходит пре-
ломление волны. Величина угла преломления определяется по формуле
2
1
1
1
sin
sin
c
c
=
Θ
Θ
, (23)
где
Θ
1
,
Θ
2
– угол падения и угол преломления соответственно, град.
Интенсивность отраженной волны при нормальном ее падении на грани-
цу раздела двух сред определяется выражением
2
2211
2211
0
+
−
=
cc
cc
II
ρρ
ρρ
, (24)
где
I, I
0
– соответственно интенсивность отраженной и падающей волн, Вт/м
2
.
В науке и технике находят приме-
нение УЗ волны широкого частотного и
энергетического диапазона [55]. УЗК
низкой интенсивности (область IV, рис.
7) широко используются в современных
дефектоскопах, измерительных прибо-
рах. УЗК высокой интенсивности (об-
ласть III, см. рис. 7) применяют для очи-
стки деталей от масел, масляных сма-
зочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ)
и стружки в технологических процессах
механической обработки, для воздейст-
вия на физико-химические процессы
коагуляции, диспергирования, эмульги-
рования, полимеризации, деполимериза-
ции, окисления, стерилизации, смягче-
ния воды и т. д. [55]. Однако, несмотря
на расширяющиеся области применения,
механизм воздействия высокоэнергетических УЗК на различные вещества и
процессы еще нуждается в дальнейшем изучении и уточнении. Особенно это
относится к теории УЗ волн большой амплитуды и к использованию модулиро-
ванных УЗК в технологических процессах механической обработки. УЗК высо-
кой интенсивности в твердых телах характеризуются большими амплитудами
(порядка десятков микрометров) в отличие от низкоэнергетических колебаний
(порядка нескольких ангстрем), высокими скоростями колебания частиц среды,
большими ускорениями (десятки тысяч g), в ряде случаев близкими к времен-
I III
II IV
II’
10
12
10
6
10
-6
10
-12
мкВт
см
2
I
1
10
2
10
4
Гц 10
8
f
Рис. 7. Классификация звуко-
вых колебаний [55]: I – звуковые ко-
лебания высокой интенсивности; II –
звуковые колебания низкой интен-
сивности; II’ – область слышимых че-
ловеком звуков; III – УЗК высокой
интенсивности; IV – УЗК низкой ин-
тенсивности

Страницы