Устройство для ультразвуковой обработки

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (n>937118

Ъ, (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 10. 12. 80 (21) 3213724/25-27 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет

Опубликовано 2306.82. Бюллетень 89 23

Дата опубликования описания 2 3,06.82

Р41М К з

В 23 К 20/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 791ъ . 16.037 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.М. Григорьев, В. Г. Крючок и И . П. Янович

Белорусский научно-исследовательский ин ститут травматологии и ортопедии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУICOBOH ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к обработ- . ке материалов и может найти применение при ультразвуковой сварке, пайке, прошивке, а также в медицине, например, для сварки кост-. ных тканей.

Известно устройство для ультразвуковой обработки, содержащее волновод, закрепленный в нем инструмент, на нерабочем торце которого установлен стабилизатор амплитуды колебаний, выполненный в виде герметичной полости, заполненной жидкостью (1).

Недостатком известного устройства является то, что использование жидкости в инструменте приводит к возникновению кавитации, снижающей качество обработки материалов.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее волновод, закрепленный в волноводе инструмент, трансформатор колебаний, установленный на нерабочем торце инструмента (2).

Недостатком устройства является низкое качество обработки, что определяется отсутствием автоматического стабилизатора амплитуды колебаний инструмента.

Цель изобретения - повышение качества обработки материалов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве,содержащем волновод, закрепленный в волноводе инструмент,. трансформатор колебаний, установленный на нерабочем торце инструмента, трансформатор коле-. баний выполнен в виде замкнутой упругой полости с пневматическим регулятором давления. Замкнутая упругая полость выполнена в .виде шара с длиной диаметральной окружности,, кратной длине волны колебаний, рас15 пространщнхся в инструменте.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из стержня 1 и трансформатора 2 колебаний, установленном на нерабочем торце 3.

Трансформатор колебаний выполнен в виде замкнутой упругой полости, соединенной с пневматическим регулятором 4 давления через шланг 5, замкнутая полость выполнена в виде шара с длиной диаметральной окружности, кратной длине . волны колебаний, распространяющихся в.инструменте.. Стержень 1 установлен в волново30 6.

937118

Устройство работает следующим образом.

Ультразвуковые колебания от преобразователя (не показан) передаются через волновод 6 на стержень 1 и возбуждаются в нем и трансформаторе 2 колебаний. Путем изменения давления в замкнутой шаровой упруroA полости, заполненной, например, воздухом, достигается изменение длины волны, частоты, амплитуды ко- 1О лебаний инструмента. При этом отсутствие деталей механизма изменения напряженно-деформированного состояния трансФорматора колебаний повышает надежность функционирования инст- 15 румента и не вызывает дополнительных параэитных колебаний, снижающих эффективность работы инструмента. При с изменении условий в очаге обработки путем бесконтактного изменения дав- 20 ления в шаровой полости в инструменте происходит изменение его акустических эксплуатационных характеристик. Такое изменение характеристик (изменение давления в полости) осуществляется по заданной программе, либо происходит путем резкого спада или нарастания давления, т.е. пневмоударом. Этот прием обеспечит также расширение технологических возможностей выборе режимов обработки эа счет создания в материале инструмента собственных затухающих свободных колебаний. При . этом конструкция инструмента обеспечивает возможность наложения колебаний ультразвуковой частоты и затухающих низкочастотных колебаний, что особенно важно при ультразвуковой сварке.

При изменении давления в шаровой 4О упругой полости происходит изменение напряженно-деформированного состояния ее материала, что изменяет акустические характеристики материала инструмента. Бесконтактное изменение напряженно-деформированного состояния материала инструментов расширяет возможности управления вводом колебаний в очаг обработки.

Изобретение позволяет акустически увеличивать или уменьшать длину инструмента. Внедрение изобретения позволит повысить качество изделий, снизить усилие обработки и расширить технологические возможности выбора режимов ультразвукового воздействия в очаге деформации.

Формула изобретения

1. Устройство для ультразвуковой обработки, содержащее волновод, закрепленный в нем инструмент, трансформатор колебаний, установленный на нерабочем. торце инструмента, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества обработки материалов, трансформатор колебаний выполнен в виде замкнутой упругой полости с пневматическим регулятором давления.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что замкнутая упругая полость выполнена в виде шара с длиной диаметральной окружности, кратной длине волны колебаний, распространяющихся в инструменте.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2945152/25-27, кл. В 23 К 20/10, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 622605, кл. В 23 К 19/04, 1976 (прототип).

937118

Составитель В.Катин

Редактор О.Юрковецкая Техред A. Бабинец Корректор А.Дзятко

Заказ 4323/15 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретения и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r Ужгород, ул. Проектная, 4