Интенсификация процессов механической обработки использованием энергии ультразвукового поля. Киселев Е.С. - 86 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ НА ПРОЦЕССЫ…
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
89
по косинусоидальному закону (см. рис. 37, б). Выражение
C
K
ϑ
при косинусои-
дальном распределении амплитуды
ϑ
имеет вид
()
(
)
(
)
,3cos14sin2
фф
3
ф
θπθλ
ϑ
−−=
y
C
fK
(100)
где f
ф
– расстояние от фо-
куса F до поверхности фо-
кусирующей системы в на-
правлении акустической
оси фронта, м;
(
)
ф
cos12
θ
π
Ω
−=
m
– телес-
ный угол раскрытия вол-
нового фронта;
ф
θ
– пло-
скостной угол раскрытия
волнового фронта, град.
(см. рис. 37); h
г
– глубина
фокусирующей системы
(акустического усилителя),
м.
Если поглощение УЗ волн происходит по экспоненциальному закону, то ин-
тенсивность УЗК при использовании сферических акустических усилителей [77]
.sin
4
ф
ф
2
2
2
fa
y
n
e
W
I
−
=
θ
λ
π
(101)
Из зависимости (101) следует, что существует значение оптимальной
длины волны
опт
λ
, а следовательно, и соответствующая ей частота УЗК f
r
, при
которых имеется максимум интенсивности при постоянной величине фокусно-
го расстояния f
ф
.
Найдем максимум функции (101) в зависимости от длины волны
y
λ
:
,
max
опт
W
e
I
λ
π
=
(102)
где
;2
фcопт
fb ⋅=
λ
(103)
b
с
– постоянная величина, определяемая свойствами среды [77].
Существование волн оптимальной длины
опт
λ
и соответствующей ей час-
тоты f
r
определяется тем, что, с одной стороны, с увеличением частоты увели-
чивается концентрация энергии вследствие роста коэффициента усиления, с
другой стороны – возрастает поглощение энергии УЗ волн.
Таким образом, поглощение УЗ волн при движении СОЖ сквозь поровое
пространство шлифовального круга в существенной степени определяется сле-
дующими основными факторами:
Рис. 37. Параметры акустического усилителя
сферического типа: а – расчетная схема: f
ф
– фокусное
расстояние; h
г
– глубина; D – диаметр;
Θ
ф
– угол рас-
крытия; б – равномерное распределение амплитуды; в –
косинусоидальное распределение амплитуды

Страницы