ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 141
Скачиваний: 1
ультразвуковую |
уста- |
выход |
|
||||
новку ДЛЯ ОЧИСТКИ ЛИ- |
полосы |
|
|||||
стов белой жести. Каче |
|
|
|||||
ство |
продукции |
резко |
|
|
|||
возросло, что позволи |
|
|
|||||
ло |
сэкономить |
около |
|
|
|||
400 |
тыс. руб. в год при |
|
|
||||
окупаемости |
затрат |
на |
|
|
|||
установку менее через |
|
|
|||||
месяц. |
Новолипецком |
|
|
||||
На |
|
|
|||||
металлургическом заво |
|
|
|||||
де установлена автома |
|
|
|||||
тизированная |
ультра |
|
|
||||
звуковая линия на агре |
|
|
|||||
гате |
защитных |
покры |
|
|
|||
тий для очистки транс |
|
|
|||||
форматорной |
стали |
от |
|
|
|||
графита, |
масел и грязи. |
|
|
||||
Автоматизированная |
|
|
|||||
ультразвуковая |
линия |
|
|
||||
состоит |
из 16 генерато |
|
|
||||
ров типа УЗГ-10У об |
|
|
|||||
щей мощностью 320 кВт |
Рис. 35. Ультразвуковая |
ванна авто |
|||||
с 72 преобразователями |
матизированной линии очистки транс |
||||||
типа ПМС-6-22, |
распо |
форматорной стали: |
|
||||
ложенных в двух уль |
/ — корпус ванны; 2 — блоки с ультра |
||||||
тразвуковых |
|
ваннах |
звуковыми преобразователями; 3 — ролики |
||||
|
для перемещения стальной |
полосы |
|||||
(рис. 35). |
Полосовая |
|
|
||||
сталь шириной 900 мм, толщиной 0,35 мм перемещается со скоростью 150 м/мин. Протяженность линии более 40 м. Внедрение линии позволило повысить выход высших ма рок трансформаторной стали Э-ЗЗА на 13%, увеличить выпуск готовой продукции по электроизоляционным по крытиям на 35% и в 4 раза уменьшить расход химикатов. Годовой экономический эффект от внедрения линии со ставил более 500 тыс. руб [4].
На Минском тракторостроительном заводе при очистке ультразвуком трубопроводов гидравлической системы трактора «Беларусь» сокращена продолжительность этой операции с нескольких часов до 5 мин. Пропускная спо собность ультразвуковой установки до 7 тыс. трубок в сутки. Внедрение ультразвуковой очистки трубопрово дов повысило производительность труда, культуру произ-
127
водства, качество выпускаемой продукции и долговечность узлов трактора. Установка состоит из двух линий, в ко торых имеется четыре ультразвуковых генератора УЗГ-10М, две ванны УЗВ-17 и две ванны УЗВ-18, четыре промывочные ванны и две ванны пассивирования. На этом же заводе применили ультразвук для очистки деталей от окалины после термической обработки. Ультразвуковая очистка от окалины только втулок дает ежегодную эко номию 15 тыс. руб.
На Ярославским заводе топливной аппаратуры при менили серийно выпускаемое ультразвуковое оборудова ние (генераторы УЗГ-10М, УЗГ-10У; ванны УЗВ-15, УЗВ-16, УЗВ-17) для очистки прецизионных деталей после доводки их абразивными пастами. Очистка ведется в вод ном щелочном растворе в двух ваннах — предварительной и окончательной промывки при температуре 55° С. При очистке детали удерживаются в нужном положении в спе циальных подвесках из стали и текстолита, сконструиро ванных таким образом, чтобы поверхности этих деталей не повреждались от соприкосновения друг с другом и были хорошо доступны воздействию ультразвуковых коле баний. Несложная механизация некоторых вспомога тельных операций ультразвуковой очистки деталей дает возможность автоматизировать весь процесс и еще более повысить производительность труда.
В НИИтракторсельхозмаш изготовлена эксперимен тальная ультразвуковая установка для очистки деталей топливной аппаратуры (рис. 36). Установка обеспечивает
очистку, |
пассивизацию и сушку. Рабочая частота 18 кГц. |
||
Питание |
установки от |
ультразвукового |
генератора |
УМ1-0,4. |
|
использовали |
акустические |
В качестве излучателей |
|||
концентраторы ступенчатой формы, выполненные с уче том профиля очищаемой поверхности [127]. Произво
дительность установки 1 0 0 0 — |
2 0 0 0 деталей |
в час, габа |
ритные размеры установки |
1855 X 600 X |
1700 мм. Ис |
пользование установки показало, что при обработке уль тразвуком мелких деталей (корпус распылителя, втулка плунжера), а также крупных деталей с глубокими кана лами очистка проходит весьма эффективно.
На заводе «Автоарматура» изготовили и внедрили в про изводство ультразвуковую установку конвейерного типа, предназначенную для очистки деталей перед сборкой от механических загрязнений, обезжиривания деталей после
128
Рис. 36. Ультразвуковая установка для очистки дета лей топливной аппаратуры
шлифования и полирования, очистки от масляных пленок и паст перед гальваническим покрытием [153]. Установка состоит из ультразвукового генератора и технологического устройства. На установке можно очищать не только метал лические, но и пластмассовые детали любой формы раз мером 50 X 260 X 250 мм. Можно очищать также детали трубчатой формы диаметром от 4 до 450 мм и толщиной стенки до 1 мм. Производительность установки 500— 2500 шт/ч.
Ультразвуковые установки применяются и на многих других заводах. Так, например, на Горьковском автоза воде с помощью ультразвука очищают картеры и другие детали двигателей, на московских и других часовых за водах — технические камни и детали из синтетического корунда, на Минском телеграфе — телеграфные аппараты, на заводе «Микропровод» — поверхность провода перед наложением лака.
Ультразвук применяют и для очистки сварных швов, спиралей электроламп, удаления окалины с поверхностей деталей после термической обработки, очистки деталей от ржавчины.
В последнее время появились новые направления применения ультразвука в процессах очистки: очистка от накипи и предотвращение накипеобразований, защита корпусов от обрастания, очистка воздуха, газа и воды от загрязнений и примесей и др.
Б И. Г. Хорбенко |
129 |
Техника безопасности при обслуживании
ультразвукового оборудования
Основные факторы, требующие принятия мер безопас ности при работе с ультразвуковой аппаратурой, следую щие: электрический ток и ультразвуковые и звуковые шумы повышенных частот. Источниками шумов являются ультразвуковые преобразователи, встроенные в различ ные технологические устройства.
Действие ультразвуковых колебаний и высокочастот ных шумов на организм человека зависит от их интенсив ности и продолжительности действия. Интенсивность уль тразвуковых колебаний и высокочастотного шума в воз духе измеряется в децибелах. Интенсивность ультразвуко вых колебаний в жидкости определяется переменным зву ковым давлением, измеряемым в барах, или в единицах атмосферного давления. Интенсивность ультразвуковых колебаний твердого тела определяется амплитудой сме щения поверхности твердого тела и измеряется в микронах.
Как показали исследования, наиболее неблагоприятно на организм обслуживающего персонала воздействуют шумы, издаваемые ультразвуковыми установками. При этом максимальный уровень звукового давления изменяется в широком диапазоне частот. Он переходит из области слышимого диапазона частот в ультразвуковой. Макси мальное ощущение человеческий организм испытывает на частотах 8— 16 кГц [129].
Эксплуатация ультразвуковых установок, излучаю щих шумы разрешается, если уровень звукового давления не превосходит 75 дБ. Однако у ряда действующих про мышленных ультразвуковых установок уровень звукового давления достигает 80— 120 дБ.
Проведенные исследования в ЦКБ УВУ показали, что человеческий организм воспринимает шумы главным обра зом через органы слуха, чувствительность которых у раз ных людей различна. Наиболее сильно действуют на ор ганы слуха ультразвуковые колебания и высокочастотные шумы, распространяющиеся в воздухе. Действие ультра звуковых колебаний на кожный покров наблюдается только при очень большой интенсивности ультразвуковых колебаний в воздухе (130 дБ и более). Ультразвуковые колебания, распространяющиеся в жидкости и твердых телах, могут непосредственно действовать на кожный по
130
кров рук при погружении их в рабочую жидкость или при соприкосновении с обрабатываемыми твердыми телами даже при обычных режимах работы. При этом удельная
мощность излучения в жидкости должна быть |
1 ,2 — |
1,5 кгс/см2, а амплитуда смещений твердого тела |
1,5 X |
X 10" 4 мм. |
|
Звуковые поля, возникающие вблизи ультразвуковых установок, работающих на эффекте магнитострикции, не оказывают существенного действия на человека через по верхность тела, так как интенсивность звука при 120 дБ составляет всего 10' 2 Вт/см2. Исследование, проведенное Всесоюзным научно-исследовательским институтом ох раны труда (ВЦНИИОТ) совместно с научно-исследова тельским институтом технологии машиностроения, опре делило следующие допустимые уровни звуковых давлений при распространении ультразвуковых колебаний в воз духе:
Частотный диапазон в к Г ц ................. |
5 |
7 |
10 |
12,5 |
16 |
20—100 |
|
Допустимые уровни звуковых давле |
|
|
|
|
|
не более |
|
70 |
70 |
75 |
80 |
85 |
120 |
||
ний в д Б .............................................. |
Для обеспечения безопасности от действия ультразвуко вых колебаний в существующем и вновь разрабатываемом ультразвуковом технологическом оборудовании должны применяться средства, обеспечивающие уменьшение ин тенсивности слышимого шума и ультразвука: звукоизоли рующие, звукопоглощающие и отражательные устрой ства, Звукоизолирующие устройства должны обеспечивать уменьшение интенсивности слышимого шума до 75 дБ. Основными элементами ультразвукового технологического оборудования, обеспечивающими уменьшение интенсив ности слышимого шума и ультразвука в воздухе, являются звукоизолирующие корпуса и крышки. Если невозможно снизить шум с помощью специальных противошумных ко жухов до допустимых величин, технологическую часть ультразвуковых установок необходимо размещать в от дельных помещениях, куда на короткое время могут за ходить лица, непосредственно занятые обслуживанием установок, используя индивидуальные средства защиты — противошумы. Применение противошумов снижает влия ние шума и ультразвука не менее чем на 40 дБ.
При обслуживании ультразвуковых установок необ ходимо всячески избегать контактного действия ультра
звуковых колебаний через жидкость, деталь, инструмент, тем более что контакт с озвучиваемыми средами может быть легко устраним. В случае необходимости кратковре менного контакта с деталями и жидкостью рекомендуется применять две пары перчаток из разнородного материала (внутренних хлопчатобумажных и наружных резиновых). Воздушная прослойка между перчатками способствует лучшему поглощению ультразвуковых колебаний. При не обходимости проведения ручных операций с деталями и жидкостями можно использовать зажимы и щипцы с эла стичным покрытием поверхности.
Если в ультразвуковом оборудовании, применяемом без звукоизоляции, имеются элементы аппаратуры, излучаю щие интенсивные ультразвуковые колебания, необходимо внешние нерабочие их поверхности покрывать звукопо глощающим слоем из пористой губчатой резины с двумя пленками. Слой пористой резины толщиной не менее 4 мм приклеивается клеем БФ-2 или БФ-5. В устройствах с магнитострикционными преобразователями и трансфор маторами продольных колебаний, при использовании ко торых концентрируется излучение ультразвуковых коле баний в воздухе, нужно применять отражательные экраны, изготовленные из металлических листов толщиной не ме нее 1,5 мм или листов из органического стекла толщиной не менее 6 мм. От преобразователей экраны устанавли вают на расстоянии, не превышающем диаметр его излуча ющей поверхности, а размеры экранов должны быть в 1 0 — 15 раз больше этого диаметра.
Г л а в а IV УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОБРАБОТКА
ТРУДНООБРАБАТЫВАЕМЫХ
МАТЕРИАЛОВ
К числу труднообрабатываемых материалов относятся жаропрочные, магнитные, нержавеющие, антикавитационные стали и твердые сплавы, полупроводниковые мате риалы (кремний, германий), радиокерамика, алмазы, ру бин, кварц, керсил, люкор, термосил, ситалы, ферриты и другие материалы. Они обладают химической и терми ческой стойкостью, огнеупорностью, структурной и опти ческой однородностью и другими ценными свойствами, которые обусловили изготовление из них ряда изделий в различных отраслях техники.
Широкое применение перечисленных материалов огра ничено из-за низкой их обрабатываемости механическим способом, вызванной высокой твердостью и повышенной хрупкостью. Обработка этих материалов металлорежу щими инструментами малопроизводительна и часто при водит к возникновению сколов, трещин, а также к обра зованию больших внутренних напряжений в поверхност ном слое.
При обработке сверхтвердых, хрупких материалов и особенно токонепроводящих материалов широкое распро странение получил ультразвуковой метод. Важной осо бенностью его является то, что форма инструмента отобра жается (копируется) сразу по всей поверхности заготовки в результате поступательного движения. Благодаря этому можно использовать большие мощности, что повышает производительность при изготовлении деталей со слож ными вырезками и полостями.
Уже наметился ряд технологических операций, в ко торых только ультразвуковым методом можно решить поставленные задачи. Ультразвуковой метод особенно эффективен при обработке полостей и отверстий сложной формы в изделиях из хрупких материалов, обработка которых другими методами либо затруднена, либо вообще невозможна. Возросшее использование этих материалов
133