реферат на тему ультразвуковая очистка деталей. Ультрозвуковая очистка деталей. Реферат по дисциплине Технологические процессы то и ремонта Титтмо На тему Ультразвуковая очистка деталей оборудование, технологии.
 Скачать 0.98 Mb.
|
 Факультет Институт механики и энергетики имени В.П. Горячкина Кафедра: «Тракторов и автомобилей» Реферат по дисциплине «Технологические процессы ТО и ремонта ТиТТМО» На тему «Ультразвуковая очистка деталей оборудование, технологии.» Выполнил: Студент 3 курса, группы ДМ-311 Шиков И.А. Проверил: К.т.н. Митягин Г.Е Москва 2021 СодержаниеВведение. 3 1.Сущность УЗО 4 2.Виды и выбор растворителя. 6 3.Оборудование для ультразвуковой очистки 8 Вывод. 13 4.Список литературы 14 Введение. Качество моечно-очистных работ в большой мере определяет надежность отремонтированных автомобилей, агрегатов, их узлов и деталей. Так, например, не удаленная из водяной рубашки двигателя накипь нарушает тепловой режим его работы; к таким же последствиям может привести оставшийся на деталях нагар. Неочищенные, плохо вымытые наружные и внутренние поверхности деталей затрудняют их качественные контроль и восстановление, а также могут явиться одной из причин интенсивного изнашивания, особенно в первый период эксплуатации автомобиля после капитального ремонта. Кроме этого, при некачественной мойке невозможно обеспечить высокую точность сборки агрегатов и автомобилей, существенно повысить производительность труда, поднять общую культуру ремонтного производства. Поэтому в ремонтном производстве большое внимание уделяется вопросам очистки и мойки деталей, агрегатов и автомобилей, непрерывно совершенствуются применяемые способы, направленные на повышение производительности труда, механизацию и автоматизацию процессов, улучшение качества работ. Далеко не всегда обычными способами очистки поверхностей и деталей двигателя удается удалить все загрязнения, особенно из труднодоступных мест. Для максимальной эффективности сегодня применяется ультразвуковая мойка двигателя. Сущность УЗО В общих чертах, ультразвуковая очистка – процедура, во время которой для удаления загрязнений применяется ультразвук. Ультразвук – механическая вибрация с частотой выше 20 тыс. герц. То есть выше той, которую воспринимает человеческое ухо. Очистка при помощи ультразвука применяется во многих сферах: ремонт машин, ювелирное дело, в быту и т.д. Суть этого способа заключается в том, что очищаемый предмет (в случае с ДВС речь идет о деталях двигателя) помещается в емкость с жидкостью. В качестве такой жидкости может быть просто вода или раствор моющего средства. Затем через жидкость пропускают ультразвук. В жидкости возникает эффект кавитации, акустическое течение, звуковое давление и звуко-капиллярный эффект, что в сумме дает кавитационную эрозию. Такая эрозия простыми словами означает разрушение загрязнений. Главную роль в очистке играет кавитация, которая внешне выгладит как кипение за счет парообразования и мгновенной конденсации с возникновением множества пузырьков. Колебания возникают за счет превращения преобразователем электрического тока в механические колебания такой же частоты. Ультразвуковая кавитация и взрывы микропузырьков эффективно вытесняют насыщенный слой, позволяя свежей порции химического реагента соприкоснуться с загрязнителем. Это особенно полезно, когда необходимо очистить неровные поверхности или внутренние полости (рис.1).  Рисунок 1 схема ультразвуковой очистки Некоторые типы загрязнений состоят из нерастворимых частиц, удерживающихся на поверхности с помощью ионных сил. Для удаления этих частиц достаточно их смещения, чтобы разорвать силы притяжения с поверхностью. Этому способствуют кавитационные пузырьки (рис. 2). Эффект ультразвука, по существу, создает механическое микро-перемешивание, которое эффективнее удаляет растворимые и нерастворимые загрязнители.  Рисунок 2 УЗО нерастворимого загрязнителя. Таким образом, становится ясно, что ультразвуковая чистка деталей двигателя помогает удалить застарелые загрязнения там, куда попросту не доберется то или иное механическое средство. Например, различные отверстия и каналы. Кроме того, нет опасности механического повреждения детали или отдельных ее элементов. Преимущества ультразвуковой очистки заключаются в том, что: Гарантированно очищается деталь из любых материалов, любой формы и конфигурации, каналы, внутренние полости; Легко удаляется не только нагар и химические отложения, но и ржавчина; Экономится время, которое обычно тратится на мытье обычным способом; Отмечена заметная экономия на расходе моющих средств; Постоянное участие человека не требуется, достаточно просто запустить работу ванны; После ультразвуковой мойки детали не нуждаются в дополнительной очистке. В крайнем случае, придется стереть остатки загрязнений при помощи тряпки или мягкой щетки (кисточки). Виды и выбор растворителя. Тип раствора, используемого в ультразвуковой очистке, является очень важным фактором. Растворители, такие как 1,1,1-трихлорэтан и фреон, эффективно использовались в течение многих лет, но с появлением Монреальского протокола, регламентирующего устранение основных озоно-разрушающих веществ к 1996 году, химические компании разработали новые продукты, отвечающие требованиям операций по ультразвуковой очистке и совместимые с здоровьем и благополучием общества. Лучше всего использовать моющие средства на водной основе. Вода является отличным растворителем, нетоксична, не воспламеняется, и безопасна для окружающей среды. Утилизировать отработанную воду с загрязнениями уже гораздо труднее. Обработка деталей сложной формы чистой водой может быть осложнена. В растворах без моющих средств существует высокое поверхностное натяжение, что делает затруднительной очистку в труднодоступных местах. На таблице 1 представлены рекомендации для выбора соответствующих моющих средств для применения при ультразвуковой очистке. Таблица 1. - рабочие жидкости для ультразвуковой очистки.  К основным параметрам ультразвуковой очистки относятся выбор растворов и температурный режим обработки. При этом характер поверхностных загрязнений определяется по следующим признакам: способности противостоять микро-ударному действию кавитации, т. е. по тому, является ли поверхностная пленка кавитационно-стойкой или кавитационно-нестойкой. В тех случаях, когда кавитационная стойкость загрязнений выше кавитационной стойкости материала, во избежание повреждения очищаемых деталей ультразвуковую очистку применять не рекомендуется; прочности связи пленки загрязнения с очищаемой поверхностью. По этому признаку подбирают продолжительность воздействия ультразвука и его интенсивность; химическому взаимодействию загрязнения с моющей жидкостью, т. е. позволяет определить возможность растворения загрязнений в моющих растворах. Для водных растворов технических моющих средств (ТМС) оптимальной является температура 40-60°С. При более низкой температуре снижается химическая активность раствора, а при более высокой - повышается упругость пара внутри кавитационной полости, что приводит к снижению интенсивности кавитационного воздействия. Оборудование для ультразвуковой очистки Основными элементами оборудования для ультразвуковой очистки являются ультразвуковой преобразователь и генератор, а также емкость, заполненная водным раствором. Ультразвуковой генератор превращает электроэнергию от сети переменного тока с частотой 50 или 60 Гц в электрическую энергию на частоте ультразвука (рис.3).  Рисунок 3 ультразвуковой генератор. Относительно недавно в производстве ультразвуковых генераторов появились новые технологии, которые могут повысить эффективность использования ультразвуковой очистки. К ним относятся квадратные звуковые волны, пульсирующая ультразвуковая энергия и регулируемая частота на выходе генератора. Наиболее продвинутые ультразвуковые генераторы имеют приспособления для регулировки различных параметров вывода для настройки выхода ультразвуковой энергии. Применение прямоугольного сигнала («квадратных» волн) позволяет достичь в акустическом выходе богатой гармоники. В результате получается многочастотная система ультразвуковой очистки, которая одновременно вибрирует на нескольких частотах. В импульсном режиме ультразвуковая энергия включается и выключается каждые несколько секунд или нескольких сотен раз в секунду. При медленных скоростях импульсов происходит более быстрая дегазация рабочей жидкости, пузырькам воздуха предоставляется возможность подняться к поверхности жидкости в течение времени, когда ультразвук выключен. Регулируемая частота также может быть смоделирована от одного раза в несколько секунд до нескольких сотен раз в секунду. Регулирование частоты может потребоваться для предотвращения повреждения чувствительных деталей. Ультразвуковой преобразователь преобразует энергию от генератора в механические вибрации. Есть два основных типа ультразвуковых преобразователей, используемых на сегодняшний день: магнитострикционные и пьезоэлектрические. Магнитострикционные преобразователи используют принцип магнитострикции, в котором определенные материалы расширяются и сжимаются при размещении в переменном магнитном поле. Переменная электрическая энергия ультразвукового генератора сначала трансформируется в катушке в переменное магнитное поле. Затем переменное магнитное поле используется, чтобы вызвать механические колебания в ультразвуковом диапазоне частот в полосе из никеля или другого магнитострикционного материала.  Рисунок 4 - Магнитострикционный преобразователь Преобразователь выполнен из ленты магнитострикционного материала, свернутой в тело цилиндрической формы 1, вдоль образующей цилиндра 1 имеется сквозное окно 2, обмотка возбуждения 3 проходит через окно 2 и уложена на сегменты 4 цилиндра 1. Число сквозных окон 2 может быть больше одного. Торцы 5 цилиндра 1 являются излучающей поверхностью. Из-за присущих механических ограничений по размерам аппаратных средств, а также сложности генерирования магнитного поля высокой мощности магнитострикционные преобразователи редко работают на частотах выше 20 килогерц. Магнитострикционные преобразователи менее эффективны, чем пьезоэлектрические, и потому, что они требуют двойного преобразования энергии. Пьезоэлектрические преобразователи (Рис. 5) могут работать наилучшим образом в диапазоне мегагерц. Пьезоэлектрические преобразователи превращают электрическую энергию переменного тока непосредственно в механическую энергию посредством пьезоэлектрического эффекта, при котором определенные материалы изменяют размер, когда к ним прикладывается электрический заряд. Подавляющее большинство преобразователей, применяемых сегодня для ультразвуковой очистки, работают на пьезоэлектрическом эффекте, в качестве пьезоэлектрического материала чаще всего устанавливается кристалл цирконата свинца.  Рисунок 5 – пьезоэлектрический преобразователь Пьезоэлектрические преобразователи, однако, имеют и ряд недостатков. Наиболее распространенной проблемой является то, что производительность пьезоэлектрического устройства со временем ухудшается. Это может происходить по нескольким причинам. Кристалл имеет тенденцию деполяризоваться с течением времени и при длительной эксплуатации. Кроме того, такие преобразователи часто закрепляются в емкости на эпоксидном клее, который проявляет усталостное разрушение на высоких частотах ультразвука и при высокой температуре. Кавитационная эрозия ультразвуковых емкостей - также обычное явление, которое может привести к повреждению датчиков и проводов, сделав устройство неработоспособным и привести к необходимости дорогостоящего ремонта. Простейший аппарат для ультразвуковой очистки представляет собой емкость с подогревом в контейнере (рис.6).  Рисунок 6 – аппарат для ультразвуковой очистки Более сложные системы ультразвуковой очистки включают одну или несколько емкостей для полоскания, дополнительные ванны очистки, осушители с горячим воздухом, систему автоматизации (рис.7).  Рисунок 7 – установка для ультразвуковой очистки Мелкие детали при обработке складывают в корзины, а крупные, например, блоки цилиндров, перемещают с помощью лебедок и талей. Наибольшее количество установок имеют погружные ультразвуковые преобразователи, которые устанавливаются на нижней или боковых частях емкостей. Погружные ультразвуковые преобразователи обеспечивают максимальную простоту установки и обслуживания. Они также могут использоваться для модернизации существующих на предприятии гальванических линий. Вывод. Как видно, ультразвуковая чистка деталей двигателя является не просто альтернативой привычным способам очистки, но и более рациональным и эффективным решением. Дело в том, что во время очистки деталей важно очистить узкие каналы и труднодоступные элементы от загрязнений и отложений. Таким образом очищенные детали будут дольше находится в эксплуатации, не выходя из строя Список литературы https://www.bibliofond.ru/download_list.aspx?id=796118 https://wreferat.baza-referat.ru/Ультразвуковая_очистка http://www.electrolibrary.info/17-ultrazvukovaya-ochistka-poverhnostey.html http://krutimotor.ru/ultrazvukovaya-mojka-dvigatelya-osobennosti/ |
