3.3 Влияние рабочих инструментов колебательных систем на работу электронного генератора
Как отмечалось выше, колебательная система может иметь ряд сменных рабочих инструментов. Непосредственная передача УЗ колебаний от преобразователя через концентратор в обрабатываемые среды осуществляется с помощью рабочих инструментов. Для УЗ станка рабочие инструменты должны быть сменными. Сменный рабочий инструмент выполняется в виде отдельного элемента (узла) колебательной системы и соединяется торцевой поверхностью цилиндрического участка концентратора посредством резьбового соединения.Всякое резьбовое соединение ослабляет сечение цилиндрического участка концентратора и приводит к повышению механических напряжений на данном участке сечения. Кроме того, как отмечалось выше, всякое резьбовое соединение в колебательной системе приводит к дополнительным потерям акустической энергии.
Несмотря на неизбежные потери энергии в резьбовых соединениях и необходимость выполнения вышеперечисленных требований, УЗ колебательные системы выполняются со сменными инструментами. Это обусловлено следующими факторами:
- В процессе эксплуатации УЗ колебательных систем на поверхности рабочих инструментов развивается интенсивный кавитационный процесс, разрушающий поверхность. За счет этого происходит практически полное разрушение поверхности рабочих инструментов в течение нескольких сотен часов эксплуатации. Износ поверхности рабочего инструмента приводит к изменению резонансной частоты колебательной системы;
- При ультразвуковой размерной обработке происходит разрушение рабочего инструмента.
Применение разных сменных рабочих инструментов приводит к следующему:
- уходу механической резонансной частоты;
- изменению добротности колебательной системы;
- необходимости варьирования подводимой к концентратору мощности.
Таким образом, сменные рабочие инструменты оказывают влияние на параметры генераторов, и при создании специализированных УЗ станков это необходимо учитывать.
