Интенсификация процессов механической обработки использованием энергии ультразвукового поля. Киселев Е.С. - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
27
тельности элементов: металлическая накладка; пьезопластина; накладка; пьезо-
пластина; накладка.
Таким образом, пьезопластины не находятся в середине системы в пуч-
ности деформаций. Средняя накладка, разделяющая пьезопластины может
иметь небольшую величину. Тогда длина излучателя оказывается заметно
меньше, чем
)2(2
1 r
fс=
λ
.
Для уменьшения напряжения на излучателе пьезоэлемент может наби-
раться из двух и более пластин толщиной
h = l / 2. В этом случае обе накладки
заземляются, а напряжение подается на накладку между пьезоэлементами. При
этом полное сопротивление излучателя уменьшается примерно в 4 раза, а на-
пряжение – в 2 раза. Конструктивный расчет пакетного излучателя с двойным
пьезоэлементом можно проводить без больших погрешностей, принимая
h
l
2= .
Интенсивность УЗК, излучаемых полуволновым или четвертьволновым
излучателем при одностороннем излучении, в общем виде может быть опреде-
лена из выражения [1]
27
2222
2
)(109
)(
2
1
lс
dЕUk
с
S
W
I
ср
амззэi
ср
ак
ρ
η
ρξ
⋅
===
, (29)
где
W
ак
– полная акустическая мощность излучателя, Вт;
ср
с)(
ρ
– удельное
акустическое сопротивление озвучиваемой среды, Па
⋅с/м;
ξ
– амплитудное зна-
чение колебательной скорости поверхности излучателя, м;
k
i
– числовой коэф-
фициент, равный для полуволнового излучателя 4 и для четвертьволнового из-
лучателя 1;
U
э
– эффективное значение возбуждающего напряжения, В; d
зз
–
толщинный пьезомодуль, м
0,5
⋅ с⋅ кг
-0,5
;
η
ам
– акустико-механический коэффици-
ент полезного действия (КПД) излучателя.
При работе с многослойным излучателем при одностороннем излучении
интенсивность определяется по формуле [13]
2
2
111
0
22222
0
2
11
2
1
)(
)(2
+
⋅=
Sc
сllf
ЕUlf
с
сd
I
амэ
ср
зз
ρ
ρπ
η
ρ
ρπ
. (30)
УЗ волны от плоского излучателя распространяются в виде параллельно-
го пучка. Однако на некотором расстоянии l
п
от излучателя этот пучок начина-
ет расширяться. Это расстояние определяется из выражения [13]
π
4
2
D
l
п
=
. (31)
Угол расхождения УЗ лучей определяется формулой [13]

Страницы