Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов Фатюхин Дмитрий Сергеевич

Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов
<
Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Фатюхин Дмитрий Сергеевич. Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.08.- Москва, 2001.- 2000 с.: ил. РГБ ОД, 61 02-5/1052-2

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса, постановка цели и задач исследования 10

1.1. Конструктивные особенности и причины отказов инжекторов 10

1.1.1. Обзор конструкций систем впрыска легкого топлива 10

1.1.2. Анализ причин, вызывающих потерю работоспособности систем впрыска бензиновых двигателей 13

1.2. Виды загрязнений и технологические моющие среды 18

1.3. Технологии и оборудование, применяемые для очистки инжекторов при ремонте 23

1.4. Факторы, определяющие эффективность воздействия ультразвука 31

1.4.1. Кавитация 31

1.4.2. Кавитация в щелевых зазорах 36

1.4.3. Акустические потоки 40

1.4.4. Методы повышения эффективности ультразвуковой очистки 42

1.5. Программа и задачи исследования 45

2. Методика экспериментальных исследований .46

2.1. Методика общих исследований 46

2.1.1. Исследуемые технологические характеристики 47

2.1.2. Факторы, определяющие эффективность ультразвуковой очистки 48

2.2. Компьютерный мониторинг ультразвукового технологического процесса 52

2.2.1. Комплекс оборудования системы мониторинга 52

2.2.2. Программное обеспечение 55

2.3. Экспериментальное оборудование 59

2.3.1. Источники питания 59

2.3.2. Ультразвуковые колебательные системы 61

2.4. Оценка результатов экспериментов 67

2.4.1. Оценка эрозионной активности ультразвукового поля .67

2.4.2. Используемое диагностическое оборудование 69

3. Теоретическое рассмотрение ультразвуковой очистки деталей с щелевыми зазорами 73

3.1. Теоретическое исследование пульсации пузырька в зазоре под воздействием ультразвука 73

3.1.1. Формирование аналога уравнения Релея 76

3.1.2. Локализация зоны кавитационного воздействия 81

3.1.3. Определение объема конусо-тороидального пузырька .87

3.2. Расчет пульсаций конусо-тороидального пузырька 91

3.2.1. Вывод уравнения пульсаций пузырька 91

3.2.2. Численное решение уравнения пульсаций конусо-тороидального пузырька 93

3.2.3. Сравнение пульсаций конусо-тороидального и свободного пузырьков 100

3.3. Выводы 101

4. Экспериментальное исследование технологических средств повышения качества и эффективности процесса ультразвуковой очистки 102

4.1. Исследование эрозионных разрушений в области контакта поверхностей различной кривизны 102

4.1.1. Исследование характера эрозионного разрушения в области контакта поверхностей различной кривизны 103

4.1.2. Экспериментальная оценка теоретического исследования 107

4.2. Топография ультразвукового поля при различных положениях высокоамплитудного излучателя 111

4.2.1. Исследование эрозионной активности при различных положениях высокоамплитудного излучателя 111

4.2.2. Формирование эрозионной области при различных положениях высокоамплитудного излучателя 121

4.2.3. Динамические показатели процесса озвучивания 128

5. Практические результаты и их экономический эффект 131

5.1. Разработка технологического процесса 131

5.1.1. Ультразвуковая технология очистки инжекторов 131

5.1.2. Разработка оборудования для технологического процесса 133

5.2. Реализация разработанной технологии на базе передвижной технологической лаборатории 143

5.2.1. Подбор оборудования для мобильной технологической лаборатории 145

5.2.2. Оптимизация оснащения передвижной лаборатории-мастерской 151

5.3. Экономический эффект разработанной технологии 159

5.3.1. Анализ структуры парка легковых автомобилей г. Москвы 159

5.3.2. Технико-экономические показатели эффективности процесса ультразвуковой очистки инжекторов 161

5.3.3. Выводы 164

Общие выводы 166

Список использованных источников 168

Приложения 188

Введение к работе

Постоянно возрастающие требования к топливной экономичности и снижению токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания заставляют непрерывно совершенствовать топливные системы, использование которых позволяет оптимизировать процесс смесеобразования, улучшить характеристики сгорания.

Двигатели с системами впрыска легкого топлива производятся в Германии, США, Англии, Японии, Франции, Италии с конца 50-х годов [1, 2]. Так, например, из всех выпускаемых в 1995 году во всем мире легковых автомобилей (а это около 1800 моделей) впрыск применялся на 76% машин [1]. В табл. 1 приведены данные по выпуску автомобилей с различными системами питания по состоянию на 1995 г.

Таблица 1

Распределение систем питания автомобилей на 1995 г., %

Обозначения: D—дизель (Diesel), V—карбюратор (Veigaser), ES— одноточечный, центральный, моно-впрыск (Einspritzanlage—система впрыска), ЕМ—многоточечный, распределенный впрыск (Einspritzmotor).

Из года в год число автомобилей, оснащенных инжекторными топливными системами, увеличивается. Из выпускаемых в настоящее время автомобилей зарубежного производства, работающих на легком топливе, практически все оборудованы инжекторами.

По сравнению с другими системами впрыск позволяет осуществлять смесеобразование более точно по месту, времени и необходимому количеству топлива.

Например, при распределенном впрыске (система ЕМ) состав смеси в разных цилиндрах может отличаться только на 6 ... 7%, а при карбюраторном смесеобразовании (система V) — на 11 ... 17% [1, 2].

При впрыске возможно использование большего перекрытия клапанов, (когда открыты одновременно оба клапана) для лучшей продувки камеры сгорания чистым воздухом, а не смесью.

Лучшая продувка и большая равномерность состава смеси по
цилиндрам снижают температуру стенок цилиндра, днища поршня и
^ выпускных клапанов, что в свою очередь позволяет снизить потребное

октановое число топлива на 2 ... 3 единицы, т.е. поднять степень сжатия без опасности детонации. Кроме того снижается образование окислов азота при сгорании и улучшаются условия смазки зеркала цилиндра [1,2].

Отсутствие добавочного сопротивления потоку воздуха на впуске в виде карбюратора и диффузора и, вследствие этого, более высокий коэффициент наполнения цилиндров обеспечивают получение более высокой литровой мощности.

Но, наряду с преимуществами, системы впрыска имеют и ряд недостатков. Системы впрыска бензина конструктивно более сложны и более требовательны к качеству топлива, чем карбюраторные из-за наличия большого числа прецизионных подвижных и электронных элементов и, кроме того, требуют более квалифицированного обслуживания при эксплуатации и ремонте.

Стоимость элементов впрысковой топливной аппаратуры значительно выше стоимости элементов других типов топливных систем. Основными причинами высокой стоимости элементов систем впрыска являются:

высокая стоимость производства из-за конструктивной сложности;

отсутствие производства отдельных элементов впрысковой топливной аппаратуры у нас в стране.

Перечисленные причины наглядно показывают перспективность разработки (особенно у нас в стране) реновационного оборудования систем впрыска.

Наиболее дорогостоящим ремонтопригодным узлом топливных систем впрыска бензина является инжектор. Причины потери работоспособности инжектора - электрические и механические неисправности и загрязнение, на которое приходится до 90% отказов. Разработка технологии восстановления работоспособности инжекторов целесообразна по технологическим и экономическим причинам.

Существует ряд технологий, позволяющих частично или полностью восстанавливать элементы систем впрыска. Одним из наиболее эффективных способов восстановления эксплуатационных свойств прецизионных деталей топливной аппаратуры является ультразвуковая очистка.

Высокое качество очистки при минимальных затратах времени на процесс, замена ручного труда, возможность исключения из технологического процесса пожароопасных и токсичных растворителей - вот основные преимущества ультразвуковой очистки перед другими методами удаления загрязнений.

Разработке технологического процесса и применяемой для его осуществления аппаратуре посвящена предлагаемая работа.

Использование данного вида обслуживания позволит существенно сократить сроки пребывания автомобиля в ремонтной зоне АТП, оперативно реагировать на необходимость поддержания автомобиля в технически исправном состоянии, выполнять ремонт в любой части региона, сократить расходы и обеспечить стабильное качество ремонта.

Анализ причин, вызывающих потерю работоспособности систем впрыска бензиновых двигателей

Условия работы двигателей внутреннего сгорания (ДВС) способствуют окислению кислородом воздуха части углеводородов топлива и масла, что приводит к образованию различных продуктов окисления: альдегидов, кетонов, эфиров, карбоновых и других кислот и кислотосодержащих продуктов, откладывающихся на деталях двигателя. В дальнейшем эти соединения подвергаются процессу конденсации и полимеризации, превращаясь в сложные высокомолекулярные вещества. Кроме указанных \ органических веществ на поверхности деталей с течением времени накапливаются мельчайшие частицы сажи - коксообразные вещества, являющиеся продуктами сгорания и термического распада топлива и масла, а также неорганические вещества - пыль и продукты износа деталей. Наибольшую трудность при очистке деталей от загрязнений представляют углеродистые отложения (рис. 1.6). Углеродистые отложения разделяются на три вида: нагары, лаки и осадки. Эксплуатационные загрязнения деталей топливной аппаратуры впрысковых двигателей, в основном, представляют собой лаковые пленки, являющиеся продуктами тонкослойного окисления топлива. Образование отложений в распылительной части форсунок происходит в основном в течение первых 10 ... 20 минут после остановки горячего двигателя, когда форсунки находятся под остаточным давлением топлива. Суть процесса заключается в следующем: пленка топлива, неизбежно остающаяся в зоне седла распылителя, начинает испаряться под действием высокой температуры. Легкие фракции бензина улетучиваются, а более тяжелые образуют слой твердых отложений. Их основным компонентом является углерод [13 - 18, 20 - 26]. Кроме лаковых пленок на деталях инжекторной топливной аппаратуры образуется нагар. Во время работы инжектора нагар откладывается на корпусе клапана, клапане, игле клапана и распылительных отверстиях форсунки. Помимо того, качество топлива в нашей стране отличается от европейских норм не в лучшую сторону, и дело не столько в октановом числе, сколько в смолянистых примесях, содержащихся в топливе [20 - 22]. Они загрязняют систему питания, образуют отложения в форсунках, камере сгорания и на клапанах, так как, пребывая в растворенном состоянии, не задерживаются фильтрами. Примеси попадают в бензин разными путями - в лучшем случае это присадки, содержащиеся в высокооктановом бензине. Присадки обладают сильным моющим эффектом и растворяют смолянистые отложения, накопившиеся в хранилищах за десятилетия хранения низкооктанового бензина (по оценкам специалистов они будут смываться еще минимум 10 лет). В худшем - в баки автомобилей попадает "прямогонный" бензин, в котором много мазута и присадок, повышающих октановое число, или бензин, который находился в емкости, до этого содержащей дизтопливо, изобилующих парафинами. Скорость и качество очистки деталей в значительной мере определяются физико-химическими свойствами моющего раствора. При очистке инжекторов в качестве моющей среды применяются как органические растворители, так и водные щелочные моющие средства в сочетании с синтетическими поверхностно-активными веществами (ПАВ). Органические растворители нашли широкое распространение при очистке в промышленных условиях. Они образуют с загрязнением однородную смесь или раствор. Так как растворители быстро испаряются, то на поверхности очищаемой детали после испарения остатков растворителя остается тонкая пленка загрязнений. Поэтому после очистки в органическом растворителе необходимо остатки заірязнений удалять, ополаскивая детали в чистом растворителе. Очистка в органических растворителях характеризуется следующими особенностями: 1) быстрое растворение загрязнений; 2) возможность эффективного растворения прочных органических загрязнений, не поддающихся воздействию водных моющих растворов; 3) возможность эффективной очистки при комнатной температуре; 4) почти полное отсутствие потемнения металлической поверхности после очистки.

Оценка эрозионной активности ультразвукового поля

Ощутимую "помощь" при удалении загрязнений пульсирующим и захлопывающимся кавитационным пузырькам оказывают акустические течения - регулярные потоки жидкости, имеющие вихревой характер и возникающие под действием интенсивного звукового поля как вблизи различного рода препятствий, так и в свободном пространстве. Механизм образования акустических течений объясняется законом сохранения количества движения и обусловлен тем, что переносимый звуковой волной импульс, связанный с колебаниями частиц среды, при поглощении волны передаётся среде, вызывая её регулярное движение [86].

В зависимости от соотношения характерного масштаба течений L и длины звуковой волны X, акустические течения делят на три типа [74, 86,96]: мелкомасштабные (L X), среднемасштабные (L = X), крупномасштабные (L Х).

Первый тип - течения, возникающие в вязком пограничном слое вблизи препятствий (впервые исследованы Шлихтингом [97]). Характерный размер, масштаб их, определяется толщиной акустического пограничного слоя, имеющего порядок длины вязкой волны X. Масштаб вихрей в акустическом пограничном слое меньше длины звуковой волны, течения мелкомасштабные, и, как отмечается в работах [97], проявляются они больше в звуковом диапазоне, поскольку на ультразвуковых частотах X мала. Второй тип акустических течений - течение вне пограничного слоя (впервые исследованы Релеєм [98]). Масштаб этих течений больше масштаба вихрей в пограничном слое и уже соизмерим с длиной звуковой волны. И третий тип акустических течений (впервые исследованы Эккартом) - течения в свободном неоднородном звуковом поле,, размеры неоднородности которого значительно больше длины звуковой волны. Течения крупномасштабные, размер вихрей потока определяется величиной объёма, где они возникают, масштаб течений превышает длину звуковой волны. Скорость всех перечисленных типов акустических течений много меньше амплитуды колебательной скорости источника звука, и их относят к медленным течениям [74, 86].

Помимо уже указанных потоков, в озвучиваемой жидкости наблюдаются мощные потоки, причиной которых является развитие кавитации и вытеснение капельной жидкости из кавитационной области. Используя прибле-женную теорию Бьергниса [99], гласящую о том, что при распространении акустической волны сумма плотности энергии звукового поля и кинетической энергии потока есть величина постоянная, М. Г. Сиротюк экспериментально показал [100], что при наличии кавитации в жидкости образуются интенсивные потоки, энергия которых равна акустической энергии , затрачиваемой на образование самой кавитации. Таким образом явление кавитации ответственно за образование еще одного вида потока - потока жидкости, вытесненной из кавитационной области [36].

Роль акустических течений в механизме ультразвуковой очистки определяется той мерой интенсификации, которую они вносят в процессы тепло-и массообмена в объёме ультразвуковой обработки, перемещения кавитаци-онных пузырьков в пространстве и доставки их к очищаемым поверхностям. Присутствие в зоне обработки внешнего потока жидкости нисколько не снижает значение акустических течений. Даже в случае наличия у внешнего потока скорости большей, чем скорость акустических течений, влияние последних сказывается за счёт изменения характеристик потока, интенсивности и масштаба его турбулизации, поэтому участие течений оказывается существенным и при высоких скоростях внешнего потока жидкости [64].

Что касается радиационного давления и звукокапиллярного эффекта, то они по-разному воздействуют на процесс удаления загрязнений. Радиационное давление, среднее по величине давление, действующее на препятствие в звуковом поле, являясь величиной второго порядка малости, незначительно по сравнению с периодически меняющемся звуковым давлением. Для него выделить какую-то свою, отдельную функцию в механизме ультразвуковой очистки достаточно трудно, хотя оно и принимает участие во многих процессах, сопровождающих очистку поверхности. Звукокапиллярный же эффект, проявляющийся как аномально глубокое проникновение жидкости в капилляры и узкие места твёрдых тел в зоне возникновения в жидкости кавитаци-онной области, имея подчинённое от кавитации значение, непосредственно влияет на очистку поверхности, вызывая ускоренное проникновение моющей среды в микропоры, трещины и глухие каналы на поверхности [101, 102].

Эффективность процесса ультразвуковой очистки зависит от параметров звукового поля, определяемых видом источника акустической энергии, частотой колебаний, интенсивностью излучения, на неё влияют физико-химические свойства жидкости (вязкость, упругость насыщенного пара, поверхностное натяжение, газосодержание), степень химического взаимодействия моющей среды, с тем или иным типом загрязнения, а также внешние факторы, такие, как температура и гидростатическое давление [59]. Существует множество способов усиления или ослабления конкретных механизмов воздействия на загрязнение.

К наиболее действенным вариантам повышения работоспособности захлопывающихся кавитационных пузырьков относится способ проведения ультразвуковой очистки под повышенным статическим давлением [102]. В обычных условиях, при нормальном атмосферном давлении, расширение пузырька не заканчивается в полупериод отрицательного давления звуковой волны вследствие инерционности жидкости. Начальная стадия сжатия запаздывает, и захлопывание полости приходится на начало следующего полупериода отрицательного звукового давления, что приводит к ослаблению ударной волны. Под действием избыточного статического давления осуществляется сдвиг во времени стадии захлопывания пузырька, существенно увеличивается скорость захлопывания и резко возрастает интенсивность ударной волны.

Численное решение уравнения пульсаций конусо-тороидального пузырька

Образец, фольга, закреплялся на рамке и погружался в жидкость (специально отстоянную водопроводную воду). Расстояния от излучателя (Л) были выбраны 10, 20 и 30 мм. Озвучивание каждого образца проводилось в течение двух секунд. Время выбиралось с учетом того, что недопустимо было вызвать сквозное разрушение фольги.

В этих экспериментах было решено оценивать эрозионную активность ультразвукового поля по количеству точечных вмятин фольги. Оставшиеся на фольге следы воздействия пузырьков сканировались, затем пересчитывались (подробнее методика оценки описана в соответствующей части работы). В результате проведения эксперимента были получены зависимости кавитационной эрозии активности от расстояния до излучателя для двух схем воздействия.

В результате озвучивания фольги 1, находящейся в ванне 4 с водой 3, на фольге 1 в виде точек видны следы пластического деформирования -результат воздействия кавитационных пузырьков (рис. 4.10 и 4.11 ). Потоки не могут привести к такому характеру деформирования. Во-первых, энергия потока меньше локальной энергии кавитационного воздействия пузырька, во-вторых, размеры потока и локального воздействия кавитационного пузырька так же свидетельствуют в пользу последнего.

Таким образом, наблюдаемые результаты характеризуют кавитационную эрозию. В этой связи результаты, полученные при (А = 10 и 20 мм), хорошо корелируют с результатами исследования [36], которые были получены на основе определения скорости кавитационной эрозии в зависимости от амплитуды смещения. В экспериментах Приходько В. М. определялась убыль веса образца в течение постоянного времени экспозиции, что пропорционально скорости эрозии. Обработка данных [36] (аппроксимация данных полиномом) показала, что она достаточно хорошо описывается простым полиномом 2-ой степени): При этом наблюдается максимум, который соответствует амплитуде f = 10 ... 12 мкм. В соответствии с этим мы так же использовали аппроксимацию данных полиномом 2-ой степени.

При увеличении амплитуды (более %= 10 ... 12 мкм) скорость эрозии уменьшается. Скорость эрозии также падает с увеличением расстояния от фольги до поверхности излучателя. В случае, когда излучатель находился сверху, (рис. 4.9а) эрозионное разрушение существенно меньше, чем при нижнем расположении излучателя (рис. 4.96).

Как известно, основным фактором, определяющем интенсивность кавитации, является амплитуда звукового давления в данной точке технологического объема. При малых амплитудах колебательных смещений ( f 10 мкм при f = 20 кГц) плотность кавитирующих пузырьков относительно невелика и они хотя и хаотически, но более или менее равномерно распределены по всему объему. С увеличением амплитуды можно полагать, что и число их и интенсивность кавитационного удара каждого пузырька растет, таким образом увеличивается скорость кавитационной эрозии.

Начиная с 10 мкм под излучателем формируется зона интенсивной кавитации (непосредственно вблизи излучателя, на расстоянии 3... 5 мм). В этой зоне образуется большое количество кавитационных пузырьков, в ней тратится большая энергия звукового поля, связанная с колебаниями этих пузырьков. Таким образом плотность звуковой энергии, а, следовательно, кавитационная активность на большом расстоянии (вне кавитационной зоны) оказывается ниже, чем была до образования зоны интенсивной кавитации. Чем выше амплитуда колебательной скорости на поверхности излучателя тем интенсивнее кавитация в этой зоне и больше потери акустической энергии в ней.

Это ведет к тому, что интенсивность кавитационной эрозии на удаленном расстоянии с увеличением т падает. Естественно, чем дальше от излучателя, тем больше потери энергии по пути и тем меньше плотность звуковой энергии в данной точке. Таким образом очевидно, что скорость кавитационной эрозии должна уменьшаться с увеличением расстояния.

Уменьшение интенсивности эрозии при расположении излучателя сверху связано с тем, что возникающие потоки по оси излучателя приводят к тому, что сбоку происходит подсос воздуха. Жидкость в области, примыкающей к излучателю, характеризуется большей концентрацией газа, который ведет к большей концентрации пузырьков, когда эта жидкость попадает под излучатель. В свою очередь с этим связаны большие потери в слое жидкости, примыкающем к излучателю, и меньшая плотность жидкости на удалении от излучателя.

Исследование характера эрозионного разрушения в области контакта поверхностей различной кривизны

Окончательная диагностика. Операция осуществляется с целями определения степени работоспособности инжектора, для удаления остатков моющего раствора, а также для пассивации деталей. Выполнение пассивации необходимо, поскольку после ультразвуковой очистки поверхность не имеет защитных пленок и становится весьма чувствительной к атмосферной коррозии. В случаях, когда степень очистки оказывается недостаточной, т. е. один или несколько параметров очищенной сборочной единицы не соответствуют заданным характеристикам очистка и диагностика последовательно повторяются.

После завершения всех технологических операций детали выходят работоспособными и пригодными для межоперационного хранения.

В качестве моющего раствора в установке применяется водный моющий раствор Ultrasonic W01. Жидкость, используемая для пассивации REM 40 (Metril Gl 370). качество очистки конкретного изделия; производительность процесса; сохранность изделий в процессе очистки; простота конструкции. Исследование физических механизмов ультразвуковой очистки и проведенный поиск аппаратурных решений позволили сделать вывод о том, что с целью локализации зоны очистки, повышения эффективности очистки и уменьшения времени, затрачиваемого на процесс, целесообразно использование высокоамплитудной УКС в качестве источника колебаний создаваемой установки.

При выборе рабочего инструмента УКС - концентратора - учитывались требования минимизации затрат времени и энергии на процесс. Из предлагаемых к использованию разнообразных концентраторов в качестве основного исполнительного органа после анализа литературных данных [161 - 163] был выбран излучатель грибкового типа, который позволяет без увеличения потребляемой мощности увеличить эффективную площадь излучения по сравнению с экспоненциальным, ступенчатым и др. Однако различная геометрическая форма и конструктивные особенности инжекторов для повышения универсальности и технологичности установки предполагают возможность использования различных сменных рабочих инструментов (концентраторов).

При проектировании и создании ультразвуковой технологической установки для очистки инжекторов в качестве движителя инструмента использовалась стержневая трехполуволновая спаренная колебательная система, рабочая частота которой 22 кГц. Использование спаренной УКС позволяет значительно увеличить производительность очистки при небольшом увеличении мощности.

С целью интенсификации очистки электромагнитный клапан инжектора в процессе очистки необходимо периодически открывать. Импульсное открытие и закрытие клапана снижает активность стационарного пузырька (т. е. уменьшает эрозионную активность в щелевом зазоре клапана инжектора), способствует выносу частиц загрязнения из зоны очистки, предотвращает создание в зоне очистки воздушных пробок. Поэтому для предотвращения короткого замыкания недопустимо погружение электрического разъема в технологическую жидкость (электролит).

Существуют различные конструктивные схемы устройств, при которых излучатель стержневой колебательной системы находится под обрабатываемой деталью [153,163].

Использование первого варианта {рис. 5.2а) соединения "ванна - излучатель" приводит к усложнению конструкции. Помимо того использование сжатого газа приводит к экономическим затратам. Для рассмотрения второго предложенного варианта соединения (рис. 5.26) воспользуемся рис. 5.3. Анализ зависимости амплитуды смещения от анодного тока 1а и экспериментальные данные показывают, что этот вариант соединения создает потери мощности до 30% (рис. 5.3). Для ультразвуковой технологической установки для очистки инжекторов спроектирован вариант соединения, обладающий простотой конструкции и незначительными потерями мощности.

При создании варианта соединения (рис. 5.2в) учитывались перечисленные недостатки. Данная конструкция позволяет применять вариант на-гружения 1 - 1 в сечении А и соединение "ванна - излучатель" не требует герметизации (технологическая жидкость свободно просачивается в кольцевой зазор между ванной и излучателем).

Более подробный вариант реализации предлагаемого варианта соединения показан на примере лабораторной установки (рис. 5.4). Лабораторная установка состоит из УКС 4 с грибковым излучателем 1, стакана 3, технологической ванны 2, механизма регулировки высоты ванны 5, системы слива 6, закрепленных на раме 7.

В дно технологической ванны 2 встроен излучатель 1 УКС 4 с кольцевым зазором шириной 0,5 мм. Через зазор технологическая жидкость попадает в стакан 3. В случае использования водопроводной воды из стакана 3 жидкость через систему слива 6 удаляется в канализацию.

Похожие диссертации на Разработка технологии и оборудования для ультразвуковой очистки инжекторов