Ультразвуковая очистка. Чистка ультразвуком двигателя


УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЧИСТКА ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ

Дата: 05.05.2018  |  Автор: Олег Кравцов  |  Просмотров: 190

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЧИСТКА

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЧИСТКА ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ

Смысл такого метода заключен в том, что деталь, которую требуется очистить, помещается в ванну с жидкостью-реагентом, которая снабжена мощными ультразвуковыми излучателями.В качестве такого реагента может быть обычная вода и растворы моющих средств различных составов.

В процессе ультразвуковой мойки сквозь жидкость подают ультразвук определённой частоты.В толще жидкости происходит кавитация, возникают так называемые акустические течения, звуковое давление в сопровождении со звукокапиллярным эффектом, что в результате создает кавитационную эрозию.Такой процесс способствует разрушению загрязнений на поверхности деталей.Этот процесс называется ультразвуковым кавитационным клинингом или гидродинамическим клинингом.

Заглавную роль в процессе чистки запчасти делает кавитация, которая извне выглядит как закипание специального химического раствора за счет образования и мгновенного схлопывания большого количества пузырьков воздуха.Звуковые колебания образуются за счет превращения звуковым генератором электрического тока в механические колебания ультразвуковой частоты.

Ультразвуковые генераторы бывают различных типов и видов.Излучатели могут помещаться как в моечную емкость, так и устанавливаться на стенках или поверхности обрабатываемой детали.Существуют также установки малых размеров для сверхточной чистки мелких узлов и деталей.

Ультразвуковой клиниг деталей и узлов двигателя автомобиля или мотоцикла помогает устранить старые загрязнения там, куда невозможно добраться механическими средствами.Как правило, трудно очищаются отверстия, маслоканалы, пазухи охлаждающей жидкости.В процессе ультразвуковой очистки нет опасности механического повреждения узла автомобиля или отдельных ее частей.

Преимущества ультразвукового клининга деталей автомобиля, таких как двигатель или топливная аппаратура, заключаются в том, что:

- тщательно обрабатывается от загрязнений поверхности детали из любых материалов, любой формы и конфигурации, каналы, внутренние полости;- качественно удаляется не только окислы и нагар, но и химические отложения, ржавчина;- экономится рабочее время, которое могло быть затрачено на очистку традиционным способом;- в процессе мойки происходит экономия на расходе моющих средств;- постоянное присутствие персонала не требуется, необходимо только запустить работу моющего оборудования.

После ультразвуковой чистки детали двигателя не нуждаются в дополнительной мойке.Возможно, только придется удалить остатки загрязнений при помощи ветоши или мягкой кисти.

Ультразвуковая очистка гидравлических фильтров в УкраинеПриём заказов и согласование технических вопросов:+38 (096) 163 5626+38 (050) 471 3896

Ультразвуковая очистка фильтров

©TESMA.com.ua 2018

tesma.com.ua

Ультразвуковая очистка

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Очистка автомобилей при ремонте

Ультразвуковая очистка

Очистка поверхности с помощью ультразвука относится к высокоэффективным и производительным способам очистки. Достоинствами этого способа являются: возможность быстро удалять с поверхности различные виды загрязнений; способность очищать детали сложной формы, имеющие труднодоступные полости и каналы; применимость различных моющих средств; возможность проведения процесса очистки при комнатной температуре или умеренном нагревании; простота механизации и автоматизации процесса. Принципиальная схема ультразвуковой моечной установки приведена на рис. 4Г.

Ультразвуковые волны, распространяющиеся в мою-Щем растворе от источника излучения, оказывают на поверхность очищаемой детали давление, обусловленное кавитацпонными явлениями. Кавитация проявляется в разрывах жидкости под действием звуковой волны с образованием мелких пузырьков (50—500 мкм), заполненных парами моющей жидкости. Часть пузырьков после кратковременного существования (20—50 мкс). захлопывается, создавая при этом местные гидравлические удары, достигающие давления в сотни атмосфер. Под действием этого давления происходит разрушение загрязнений. Другая часть пузырьков не захлопывается, а под действием ультразвукового поля интенсивно пульсирует и перемещается вместе с гидродинамическими потоками, способствуя интенсификации очистки.

Рис. 41. Схема ультразвуковой моечной установки:1 — кассета с очищаемыми деталями; 2 — моющий раствор: 3 — ванна; 4 — мембрана; 5 — магиитострикционный преобразователь; 6 — ультразвуковой генератор

В зависимости от вида загрязнения (твердое или жидкое) и вида моющей среды (растворитель или водный раствор щелочных CMC) определяется механизм очистки. Так, при очистке твердых загрязнений в водной среде загрязнения разрушаются силами, возникающими при захлопывании пузырьков. При очистке в растворителе или в водной среде растворимых или вязких загрязнений наиболее важной является циркуляция жидкости, большую роль в которой играет незахлопываю-щиеся, пульсирующие пузырьки. Основными факторами, определяющими процесс очистки, являются: частота и интенсивность ультразвуковых колебаний, свойства и температура очищающей жидкости, расположение очищаемых деталей в ультразвуковом поле.

Частота ультразвуковых колебаний определяет интенсивность захлопываний кавитационных пузырьков. Чем ниже частота, тем больше интенсивность каждого отдельного акта захлопывания, так как при низкой частоте пузырек имеет больше времени для формирования и достигает большей величины. Кроме того, при низких частотах звуковая волна имеет большую глубину проникновения, что особенно выгодно при очистке сложных деталей, имеющих отверстия и каналы. Под воздействием низкочастотных ультразвуковых колебаний возможна вибрация самих деталей, что также способствует очистке. Однако при частотах ниже 20 кГц звук становится слышимым. Пронзительный шум и свист, сопровождающие работу ультразвуковых установок на этих частотах, неприятны для слуха человека и оказывают болезненное воздействие. Исходя из вышеуказанных предпосылок, частоты 20—25 кГц являются наиболее приемлемыми для очистки.

От мощности звуковой волны зависит количество кавитаций, возникающих в объеме жидкости. Указывается, что в диапазоне частот 20—50 кГц хорошее, качество очистки в водных растворах достигается при плотности ультразвуковой энергии 2—3 Вт/ем2, а при использовании растворителей -— 1—2 Вт/см2.

Большое влияние на эффективность ультразвуковой очистки оказывают физико-химические свойства моющей среды (поверхностное натяжение, упругость паров, вязкость) и ее температура. Эффективность очистки увеличивается при уменьшении поверхностного натяжения на границе моющая среда — поверхность детали, уменьшении упругости паров и вязкости жидкости при данной температуре. Водные растворы моющих средств в связи с низким давлением пара имеют лучшие кавитациониые свойства, чем различные органические растворители. Кавитациониые процессы в водных растворах наиболее интенсивно происходят при температуре 40—70 °С. Для Моющих средств на основе хлорированных углеводородов и нефтяных растворителей наиболее благоприятные условия для кавитации создаются соответственно при температуре 30—50 и 20—40 °С. Увеличение температур ры в большинстве случаев нецелесообразно, так как с повышением температуры возрастает давление паров и газов в кавитационных пузырьках и уменьшается сила гидравлических ударов при их захлопывании.

Расположение деталей относительно излучателя ультразвуковых колебаний существенно влияет на эф-’; фективность очистки. Интенсивнее очищаются те поверхности деталей, которые расположены ближе и обращены к излучателю. Обычно детали загружаются в решетчатый контейнер, изготовленный из проволочной сетки или перфорированного листового материала. В этой связи следует отметить целесообразное использова-. ние излучателей с фокусирующими системами.

Оборудование, применяемое при ультразвуковой очистке, обычно состоит из генератора тока высокой частоты (т. в. ч) и излучателя (преобразователя т.в.ч., в ультразвуковые колебания), смонтированного в ванне для моющей среды. В качестве излучателей ультразвук ковых колебаний низких частот 16—25 кГц в основном применяют магнитострикционные преобразователи. Маг-ннтострикционный эффект характеризуется способностью ферромагнитных материалов и их сплавов (никель, кобальт, пермендюр, пермаллой) изменять линейные размеры в магнитном поле. Так, при прохождении тока высокой частоты (см. рис. 41) через катушку под действием возникающего магнитного поля стержень из магниатострикционного материала изменяет свои размеры. При изменении размеров в окружающей жидкой среде возникают ударные волны, вызывающие кавитационные явления.

Промышленностью выпускаются установки для ультразвуковой очистки в основном двух моделей — УЗВ и ВМ. Установки предназначены для очистки; узлов и деталей из металлических и неметаллических материалов от различных видов загрязнений. В качестве моющих средств могут быть использованы водные растворы щелочных CMC и различных растворителей..

Источником тока для питания преобразователен. установок служат ультразвуковые генераторы. Мощ-и ность генераторов выбирают в зависимости от количества установленных в ванне излучателей.

Для улучшения условий труда обслуживающего персонала — уменьшения вредного влияния ультразвукового поля и паров моющих средств — ванны установок 1 УЗВ заключены в звукоизоляционные кожухи и имеют бортовые вентиляционные отсосы. Для обеспечения необходимого режима работы имеются змеевики для подогрева или охлаждения. Генератор монтируется в отдельном шкафу, что позволяет устанавливать его в месте, наиболее удобном для обслуживания.

Ванны для ультразвуковых установок модели ВМ 4 выпускаются емкостью от 2,5 до 1000 л. Ванны емкостью 2,5—40 л представляют собой стальные каркасы, в которые вмонтированы фарфоровые сосуды соответствующей емкости. Ванны емкостью 60—1000 л предназначены для очистки крупных деталей. Каркас ванн изготовляется из нержавеющей стали. На ваннах предусмотрены устройства для загрузки и выгрузки деталей большой массы.

Ультразвуковую очистку целесообразно применять при ремонте точных малогабаритных деталей со сложной конфигурацией. Время очистки деталей зависит рт состава моющей жидкости, ее температуры и Степени загрязненности деталей. Наиболее целесообразно применять для ультразвуковой очистки водные растворы щелочных CMC типа МЛ, МС или Лабомид. В зависимости от вида деталей и их загрязненности концентрация раствора должна составлять 10—30 г/л. Температура раствора 55—65 °С. При очистке указанными растворами поверхность деталей одновременно с очисткой получает пассивирующую обработку. В качестве моющих средств также могут быть использованы растворители и средства на их основе — керосин, дизельное топливо, AM-15, «Термос», Эмульсин и др. Средство AM-15 используется при температуре 20 — 30 °С, а остальные составы — при 20—60 °С. Время очистки деталей в среднем составляет 1—10 мин. Исследования ультразвуковой очистки фильтров грубой очистки масла дизельных двигателей, проведенные в ГОСНИТИ, показали высокую эффективность этого способа очистки. Испытания проводились в установке УЗВ-17, питаемой генератором УЗГ-10У. В качестве моющей среды применялось средство AM-15 комнатной температуры. В среднем за время полной очистки (10—12 мин) с каждого фильтрующего элемента снимается 10—115 г загрязнений. Производительность процесса в указанной ванне — 30—50 фильтров в час.

Рис. 42. Схема конвейерной установки для ультразвуковой очистки деталей:1 — ванна; 2 — электронагреватели; 3 — направляющие ролики; 4 — преобразователь ЦМС-8; 5 — выравнивающий цилиндр; 6 — цепь конвейера; 7 — электродвигатель; 8 — редуктор; 9 — натяжное устройство; 10— ведущие, направляющие и натяжные звездочки: 11 — накопитель

На кафедре «Ремонт машин» МИИСПа для ультразвуковой очистки деталей карбюраторов и фильтрующих элементов от асфальто-смолистых отложений и нагара сконструирована и изготовлена конвейерная моечная установка (рис. 42). Установка состоит из ванны, накопителя деталей, транспортирующего устройства, машинного генератора и пульта управления.

Моечная ванна емкостью 250 л сварена из листовой стали и имеет двойные стенки с теплоизолирующим слоем. Днище ванны имеет уклон, в конце которого установлен патрубок с вентилем для удаления отработанного раствора и донного шлама. Магнитострикционный преобразователь ЦМС-8 заключен в герметичный кожух и охлаждается проточной водой. Для нагрева моющего раствора в ванне установлены три электронагревателя общей мощностью 3 кВт. Система тепловой автоматики, собранная на базе теплового сигнализатора ТС-100, позволяет поддерживать температуру в пределах 20— 100 °С.

Транспортирующее устройство состоит из электродвигателя постоянного тока типа П-22, двухступенчатого червячного редуктора, втулочно-роликовой цепи и натяжного устройства. Цепь транспортера имеет шаг 19,2 мм. К ее соединительным планкам прикреплены кронштейны из полосовой стали для подвешивания на них деталей. Внутри ванны цепь опирается на направляющие рамки. Привод транспортера позволяет задавать ему скорость в пределах 0,5—5 м/мин. Для питания магннтострикционного преобразователя служит машинный генератор типа ВПЧ 30/2000.

Детали диаметром до 140 мм, подлежащие очистке, навешивают на цепь транспортера и после его включения входят в ванну с раствором. При прохождении деталей через раствор их загрязнения набухают и частично отмываются благодаря активности моющей среды. Далее при прохождении деталей через цилиндр магннтострикционного преобразователя происходит их окончательная очистка.

Большинство современных установок ультразвуковой очистки деталей изготовляют на основе плоских или стержневых излучателей, обеспечивающих очистку лишь тех поверхностей деталей, которые обращены к преобразователю и находятся вблизи него. Поэтому большой интерес представляют установки с фокусирующими системами, в которых происходит увеличение звукового Давления по мере удаления от излучающей поверхности.

В установке очищаются масляные фильтрующие элементы и детали карбюраторов двигателей ЗИЛ. Лучшим моющим средством для очистки фильтрующих элементов является дизельное топливо. Производительность Установки с дизельным топливом составляет 120 фильтров в час. При использовании щелочного раствора типа МЛ-52 в концентрации 35—40 г/л производительность установки снижается в 2 раза. При очистке деталей карбюраторов в щелочном растворе производительность установки составляет 20 комплектов.

Себестоимость очистки элементов масляных фильтров на указанной установке уменьшается в 15 раз.

Читать далее: Очистка деталей с помощью электрического разряда в жидкости

Категория: - Очистка автомобилей при ремонте

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Ультразвуковая мойка

Ультразвуковая очистка

В промышленности всегда существовала задача очистка деталей от всякого рода грязи. Особенно остро вопрос в очистки встал в тех отраслях промышленности, где требовалась очистка сложной поверхности детали или тонких и длинных каналов в датали. В металлургии требовалось после выплавки освободить деталь от формовой смеси, которая прилипала во время выплавки ко всей поверхности детали. Использовать какие то механические средства (шлифовальная машинка) для данной операции было либо невозможно, либо трудоемко.

Для упрощения операции очистки деталей от грязи в 40-50 годы 20 века была выдвинута идея использовать ультразвук в жидкой среде для очистки деталей, погруженных в эту жидкость. Чаще всего рабочей жидкостью выступает вода.

Было сконструировано много устройств, генерирующих в растворе ультразвуковые волны с частотой, лежащей в области 500 кГц. Предполагалось что энергии звуковых волн на таких частотах будет достаточно, что маленькие частички, содержащиеся в растворе, ускоренные ультразвуковыми волнами до высоких скоростей, смогли бы выбивать большие частицы грязи, т.е. смывать грязь. Устройства сконструированные для работы на такой частоте оказались не работоспособными.

Польза от кавитации

Те устройства, которые были сконструированы для генерации звуковой волной в диапазоне 20 кГЦ, оказались работоспособными. И главным образом благодаря тому, что звуковая волна в жидкости на данной частоте создает эффект кавитации, который и стал причиной эффективной очистки поверхности от грязи.

КавитацияКавитация — это процесс образования пузырьков, то есть полостей, заполненных газом, в жидкости. Такие пузырьки живут не долго, так как в данных полостях создается отрицательное давление, а окружающая их жидкость имеет положительное давление, разность давлений приводит к тому что, что пузырьки«схлопываются» в результате чего образуются интенсивные ударные волны, которые способны разрушить даже металлические конструкции. В момент «схлопывания» давление газовой среды внутри пузырька может в несколько тысяч раз превышать атмосферное.

Наполненный газом пузырек может иметь более продолжительное время жизни. Это обусловлено следующими друг за другом процессами сжатия и расширения, вызванными проходящими ультразвуковыми волнами, причем в результате диффузии размеры пузырьков будут расти, пока находящийся в них воздух не поднимет их на поверхность жидкости. Там они мгновенно лопаются. Такой процесс кавитации обычно дегазирует жидкости. Это явление и начали применять для дегазации жидкостей.

Изделия, требующие очистки, погружались в жидкость и облучались ультразвуковыми волнами. Загрязненные предметы погружают в бак, заполненном соответствующим растворителем, к жидкости подводят ультразвук такой частоты и интенсивности, которые образуют кавитацию с максимальной эффективностью. Созданные ударные волны попадают на поверхность предметов и очень эффективно очищают их.

Нужно иметь ввиду при проектировании и настройке ультразвукового очистителя, что способность акустических волн создавать кавитацию значительно падает с ростом частоты.

Ультразвуковая ванна

устройство ультразвуковой ванныС теорией разобрались, исходя из теории, для того чтобы выбрать ультразвуковую ванночку или собрать ее самостоятельно нужно 3 элемента:

  • ванна — сосуд для жидкости — форма любая, но с учетом объема вмещаемой жидкости. Материал изготовления — нержавеющая сталь 08Х17 или иная.
  • генератор ультразвуковых волн — для генерации ультразвуковых волн используют пьезоэлектрики, прикрепленные жестко к ванночке, с помощью клея на основе эпоксидных смол (можно использовать клей на основе акриловых смол). Пьезоэлектрические генераторы ультразвуковых волн могут изготавливаться из разных материалов, самый широко используемый материал — пьезокерамика, также могут встречаться пьезоэлементы на основе кварца. От размеров кристалла генератора волн зависит мощность ультразвукового очистителя. Здесь действует правило, чем больше, тем мощнее.
  • электронная схема — необходима для подачи энергии на пьезо генератор волн, состоит из силового трансформатора и преобразователя частоты, частота промышленной чети 50Гц преобразуется в нужную частоту порядка 18-20 кГц и далее проходя повышающий трансформатор (на выходе порядка 8 кВ) попадает на пьезокерамическую пластину.

Ультразвуковая очистки форсунок

Для чистки автомобильных форсунок может использоваться как ультразвуковая ванночка, так и специализированный пост для чистки форсунок. Отличия использования заключаются в том, что пост для чистки форсунок позволяет очистить форсунки во время работы и его использование, приобретение или сборка оправданно в профессиональной сфере на станциях тех. обслуживания, для домашних условий прочистки топливных форсунок подойдет ванночка, правда возможности очистки форсунок во время работы нет, там вся форсунка целиком погружается в чистящее средство и визуального подтверждения очистки форсунки тоже нет, очистилась форсунка или нет можно будет понять только во время работы двигателя по ощущениям. Но плюс применения ванночки, а не поста тоже есть, в форсунке есть топливный фильтр, который задерживает грязь в топливе, при его очистке в ванночке грязь, раздробленная кавитацией, не проходит весь топливный тракт форсунке и не оседает в неровностях этого тракта.

Видео работы поста по чистки форсунок:

Очищающие средства

Взаимодействие ультразвуковой волны с загрязненным предметом идет в водной среде, так как вода — универсальный растворитель, дешевый и ее везде возможно достать, кроме того для воды известна частота создания кавитации 18-20 кГц, а для других жидкостей кавитационная частота своя. Поэтому все чистящие средства делают на водной основе, имеющий в своем составе различные ПАВы и антикорозийные добавки, которые придают чистящему средству высокоэффективные моющие свойства. Для приготовления чистящего средства для ультразвуковой очистки достаточно в воду добавить моющие средства (мыло), для менее ответственных деталей, а для более ответственных металлических деталей еще и антикоррозийные вещества.

 

 

www.m-deer.ru