Интенсификация процессов механической обработки использованием энергии ультразвукового поля. Киселев Е.С. - 161 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

Глава 7
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
164
В качестве концентраторов используют также стержни постоянного сече-
ния (чаще круглые), экспоненциальные волноводы прямоугольного сечения
(ножевые), сложные цилиндрические волноводы с вибрационной полостью
(например, для подачи СОЖ). Концентраторы изготовляются чаще всего из
сталей различных марок, а также других конструкционных материалов (табл.
26). Ниже приводится методика инженерного расчета типовых концентраторов,
а также конструкций основных устройств УЗ техники для механической обра-
ботки заготовок. Подробные методики расчета различных форм концентрато-
ров приведены в работах [13, 49].
26. Основные конструкционные материалы для УЗ концентраторов (волноводов)
и их физико-механические характеристики [49]
Материал
ρ
,
кг/дм
3
Е,
10
4
МПа
τ
в
,
МПа
с
у
,
м/с
Алюминий 2,8 7,2 100 5100
Дюралюминий 2,8 7,2 400 – 570 5100
Серый чугун 7,2 8,0 – 14,0 100 – 400 3750
Ковкий чугун 7,16 – 7,3 8,4 – 15,0 210 – 380 3900
Углеродистая сталь 7,9 21,0 400 – 500 5200
Твердый сплав на основе карбида вольфрама 14,0 – 15,0 70 – 78 – 7000
Быстрорежущая сталь 7,9 25,0 700 5200
Закаленная сталь 7,9 20,5 600 – 1100 5200
Коррозионностойкая сталь 7,9 20,5 700 5200
Латунь 8,6 10,0 320 – 500 3500
Медь 8,9 12,0 210 – 280 3670
Титан 4,5 10,9 500 – 800 4920
Если необходимо передать энергию УЗК в нагрузку, не изменяя при этом
амплитуды колебаний или колебательной скорости, для УЗ волноводов исполь-
зуют стержни постоянного сечения. На рис. 92, а приведен такой стержень.
Длина такого стержня определяется по формуле
r
у
f
nc
l
2
= , (162)
где
l – полная длина стержня, м; п – обычно 1, 2, 3,… выбирается по конструк-
тивным соображениям и показывает отношение длины
l стержня к длине волны
λ
у
(сколько полуволн укладывается в длине стержня).
Для применения выбранного волновода в УЗ технике необходимо опре-
делить координату узла нулевой скорости упругих колебаний, т. е. ту плос-
кость, где материал его испытывает наибольшее напряжение. В этой плоскости
колебательные смещения равны или близки к нулю. Именно в этом месте осу-
ществляется крепление волновода в УЗ устройствах. Для стержней постоянного
сечения координата узловой плоскости
nlх 2
0
=
.

Страницы