tìm hiểu nguyên lý hệ thống siêu âm với công suất phát p= kw, tần số f= hz dùng biến tử , sử dụng trong

[Type the document title]
BÀI TẬP LỚN
MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP VÀ Y TẾ

Họ Và Tên:
Lớp :
MSSV:
Đề tài: Tìm Hiểu Nguyên Lý Hệ Thống Siêu Âm Với Công Suất Phát
P= Kw, Tần Số f= hz Dùng Biến Tử , Sử Dụng Trong .
Nội Dung Đề Tài.
Chương 1: Tổng Quan Về Kỹ Thuật Siêu Âm
Chương 2: Cơ Sở Vật Lý Của Dao Động Siêu Âm.
Chương 3: Biến Tử.
Chương 4: Chọn Máy Phát.
Chương 5: Giới Thiệu Thiết Bị Công Nghệ.
Chương 6: Giới Thiệu Công Nghệ Rửa Sạch.
Page 1
[Type the document title]
Chương 1 : Tổng Quan về Kỹ Thuật Siêu Âm
1.Khái niệm chung:
- Siêu âm là những dao động đàn hồi có tần số f >16 kHz, cao hơn tần số âm
mà con người nghe được.
Dao động siêu âm nhận được từ những nguồn phát khác nhau:
-Biến đổi chuyển động của các dòng thủy khí thành dao động siêu âm.
-Chuyển đổi dao động điện thành dao động siêu âm nhờ các biến tử.
Hệ thống thiết bị công nghệ siêu âm bao gồm:
-Nguồn phát dao động điện tử: ở dạng máy phát điện tử, bán dẫn, Thiristor…
-Biến tử: Là phần tử biến đổi dao động điện thành dao động cơ trên cơ sở sử
dụng hiệu ứng từ giảo hay áp điện.
-Các phẩn tử truyền dao động đàn hồi từ biến tử đến mối trường sử dụng.
+ Nguồn biến dao động điện thành dao động siêu âm nhờ vật liệu từ giảo

như Ni, Fe –Co , pherit…
Biến tử từ giảo
+ Nguồn biến dao động điện thành dao động siêu âm nhờ vật liệu áp điện
như BaTiO3.
Biến tử áp điện
-Hệ thống thiết bị siêu âm
Page 2
Thiết bị công nghệ
(máy gia công,bộ
rửa,máy hàn…)
Biến tử
Máy phát
ƒ > 16 kHz
[Type the document title]
Cũng như dao động âm, dao động siêu âm lan truyền dưới dạng song đàn hồi
trong các môi trường khí, lỏng, rắn. Phần lớn các định luật đắc trưng cho dao
động âm gần đúng với dao động siêu âm; tuy nhiên do tần số của dao động siêu
âm cao hơn tần số dao động âm nên các tính chất của dao động đàn hồi có thay
đổi và tác dụng của dao động siêu âm vào vật chất cũng thay đổi.
2.Ứng dụng của siêu âm
- Siêu âm biên độ nhỏ (biến áp điện): dùng để kiểm tra, thăm dò, đo lường,
hay trong ngành Quốc phòng.
- Siêu âm biên độ lớn ( biến từ giảo): hầu hết sử dụng trong các lĩnh vực
công nghiệp như : luyện kim, chế tạo phôi (đúc, hàn, gia công áp lực), công
nghệ làm sạch, khử trùng, và dùng trong cả Quốc phòng.
Chương 2
Cơ Sở Vật Lý Của Dao Động Siêu Âm .
A. Khái niệm
* Cơ sở vật lý
Cơ sở vật lý là sự phản hồi của tia siêu âm từ các tổ chức trong cơ thể , sự phản

hồi này phụ thuộc vào:
- Tốc độ truyền của sóng âm trong môi trường
- Trở kháng âm của môi trường
- Sự hấp thụ của tổ chức
- Thông số(f,λ) của sóng siêu âm và cấu trúc hình học của tổ chức
* Tốc độ truyền của sóng âm:
Phụ thuộc vào môi trường. Tốc độ trung bình của sóng siêu âm trong các tổ
chức phần mềm λ≈ 1540m/s. Biết được vận tốc truyền, khi đo thời gian đi và về
của sóng siêu âm ta có thể định vị trí rõ được bề mặt phản xạ
* Trở kháng âm của môi trường và các định luật truyền âm
- Trở kháng âm z: Trở kháng âm của môi trường gọi nôm na là độ vang hay độ
dội của sóng âm trong môi trường
Trở kháng của môi trường có vai trò quyết định với biên độ của sóng phản xạ
trên mặt phân cách giữa 2 môi trường
- Sự phản xạ và sự khúc xạ
Âm được truyền đi theo những tia gọi là âm tia.
Page 3
[Type the document title]
Phản xạ và khúc xạ: Khi sóng âm truyền trong môi trường đồng nhất và đẳng
hướng nó sẽ truyền theo phương thẳng; khi gặp mặt phân cách đủ lớn giữa 2 môi
trường có trở kháng âm khác nhau tức là có vận tốc truyền âm khác nhau, tia âm
sẽ tuân theo định luật phản xạ và khúc xạ. Một phần năng lượng của sóng âm sẽ
phản xạ ngược trở lại và phần còn lại sẽ truyền tiếp vào môi trường thứ 2.
Dao Động Siêu Âm là 1 dạng sóng điều hòa mang tính chất của dao động tự
do và dao động cưỡng bức.
B. Dao động điều hòa, dao động tự do, dao động cưỡng bức
I.Dao Động Điều Hòa.
Dao động điều hòa là các chuyển động dao động mà các đại lượng dặc trưng
cho nó lặp đi lặp lại theo nhưng khoảng thời gian như nhau(chu kì T).
- Tần số của dao động f=1/T.

Quy luật của dao động điều hòa là các dao động hình sin. Đặc trưng của dao
động điều hòa theo : ξ(t)= Asin (ωt+φ)
Trong đó:
A: Biên độ dao động.
ωt+φ : pha của dao động.
φ: góc pha.
ω: Tần số Góc ω = =2πf.
T : chu kì.
f:Tần số
Tốc độ của dao động (υ = )
Page 4
[Type the document title]
Gia Tốc của dao động điều hòa : a = .
Nhận xét: Các đại lượng ξ, υ, a khi dao động điều hòa thay đổi 1 cách chu
kỳ theo thời gian t với cùng tần số nhưng lệch pha.
II. Dao động tự do.
Định nghĩa: Dao động tự do là dao động điều hòa của vật thể do bản thân
thực hiện dưới tác dụng của lực đàn hồi và lực quán tính (dao động quanh vị trí
cân bằng).
Phương trình vi phân của dao động tự do.
Được thiết lập dựa trên cơ sở lực đàn hồi và lực quán tính.
• Lực đàn hồi: F
d
=x
i
. ξ
ξ: dịch chuyển.
x
i
: hằng số đàn hồi.

• Lực quán tính:F
qt
=m.a=m.
m: khối lượng.
t: thời gian.
• Phương trình vi phân của dao động tự do.
F
d
=F
qt
=> ξ = m.
=> x
i
. ξ - m. = 0
=> + = 0
ω
0
: là tần số riêng của hệ dao động.
Biểu thức của dịch chuyển : ξ(t)= Asin (ωt+φ).
Thế năng của dao động :
Page 5
[Type the document title]
W
t
= . = = .
Động năng của dao động :
W
d
= = .
Năng lượng toàn phần của dao động:

W = W
t
+W
d
= =
III. Dao động tự do tắt dần:
là dao động tự do của vật thể dưới t/d của lực đàn hồi, lực quán tính, lực ma
sát do đó làm biên độ dao động tắt dần.
- Biểu thức của lực ma sát Fms = -r.v
r là hệ số tổn hao do ma sát.
Phương trình vi phân của dao động tự do tắt dần có dạng :
m + r + x
i
. ξ = 0
 +2δ +
0
. ξ = 0
Page 6
[Type the document title]
ω
0
: là tần số riêng của hệ dao động.
δ = : tần số suy giảm.
Biểu thức đối với dịch chuyển : ξ = A. .
Nhận xét : hệ dao động có tổn hao ma sát sẽ có sự suy giảm về biên độ, gia
tốc, còn dao động cả về tần số.
IV. dao động cưỡng bức.
Là dao động gây ra do tác dụng của ngoai lực điều hòa. Biểu thức của ngoại
lực điều hòa. F
n

= F
0
sinωt.
Phương trình vi phân của dao động cưỡng bức :
m + r + x
i
. ξ = F
0
sinωt
biểu thức của ξ có dạng:
ξ=A sinωt(không tổn hao)
A=
A- Biên độ.
F- ngoại lực tác dụng.
ω
0
,ω là tần số góc riêng và tần số góc của hệ dao động.
f
0
,f là tần số riêng và tần số góc của hệ dao động.
δ =
δ: hệ số suy giảm.
r : hệ số cản.
V. Hiện tượng cộng hưởng
Page 7
[Type the document title]
là hiện tượng khi tần số của ngoai lực tác dụng bằng tần số riêng của hệ dao
động.
Khi f = f
0

thì biên độ dao động tăng đột ngột.
δ
1
< δ
2
< δ
3
< δ
4
A
max
khi f = f
0.
Biên độ cộng hưởng A
max
= =
Trong đó: r = δ.2m; ω0 = 2πf
0
VI. Hệ số phẩm chất và hệ số tổn hao.
1. Hệ số phẩm chất đặc trưng cho sự tăng biên độ dịch chuyển của hệ dao
động, tăng tốc độ, tăng lực khi hệ dao động công hưởng là tỷ số giữa công
suất phản kháng và công suất tổn hao.
Q = =
2. Hệ số tổn hao: ξ= .
Nhận xét: Tốn hao trong môi trường phu thuộc tính chất cơ lý, cấu trúc môi
trường, tần số dao động.
VII. Trở kháng dao động của hệ dao động.
Page 8
[Type the document title]
Z = F

o
biên độ lực.
V
0
biên độ tốc độ.
= I
0
(R+X).
I =
Nhận xét : hệ dao động coi là cứng khí trở kháng cơ học lớn(Z rất lớn) và v
rất nhỏ.
+ hệ dao động coi là mềm khi Z nhỏ và v lớn.
+ ở thời điểm cộng hưởng ω = ω
0
(f = f
0
) thì Z
min
= r
C. Sóng âm và Siêu âm.
1.Khái niệm :
Là quá trình lan truyền song đàn hồi ở tần số âm và siêu âm, tạo nên sóng
âm và siêu âm.
λ - gọi là bước song.
λ = C.T =
C - Tốc độ truyền song.
T - Chu Kì.
F - Tần số.
f < 16000 HZ âm.
f ( 16000 – 20000 HZ) Siêu âm

Page 9
[Type the document title]
f > 10
8
Âm siêu cao
Các loại sóng đàn hồi:
1.tùy thuộc vào môi trường đàn hồi.
+sóng dọc áp suất (kéo nén)
+sóng trượt áp suất τ (sự trượt)
+sóng phẳng nguồn phát là mặt phẳng.
+sóng trụ: nguồn phát là mặt trụ.
+sóng cầu: nguồn phát là mặt cầu.
2.Công dụng
-sóng dọc truyền:
- sóng vừa dọc vừa ngang : .
- sóng ngang:
- sóng uốn:
Page 10
[Type the document title]
-sóng xoắn:
Chú ý:
-Trong môi trường chất lỏng và chất khí chỉ truyền được sóng dọc
-Trong môi trường chất rắn truyền được tất cả các loại sóng.
II. Phương trình truyền sóng và các biểu thức cơ bản đối với sóng âm và
siêu âm.
1.phương trình truyền sóng âm trong môi trường đàn hồi.
a,phương trình truyền sóng phẳng.
=
ξ biên độ dịch chuyển.
x tốc độ truyền sóng.

C tốc độ truyền sóng.
T thời gian.
Nghiệm của phương trình : ξ(x,t) = A sin(ωt )
k
b, phương trình truyền sóng trụ
A : biên độ
ω : tần số góc.
k
Page 11
[Type the document title]
ξ(r,t) = sin(ωt )
c, phương trình truyền sóng cầu.
ξ(r,t) = sin(ωt )
2.Các biểu thức cơ bản của sóng phẳng không kể tổn hao.
a, Tốc độ dao động.
hàm của biên độ theo t :
V(x,t) = = A ωcos(ωt )
=V
0
cos(ωt )
V
0
biên độ tốc độ
Với sóng biến dạng : ξ =
(x,t) = = ± A.k. cos (ωt ) =
0
.cos (ωt )
Với
0
= A . k biên độ của sóng biến dạng.

c, biểu thức với sóng ứng suất
= E. = E . = ± E.A.k. cos (ωt ) =
0
cos (ωt )
0
là biên độ sóng ứng suất.
d, Biểu thức sóng áp lực :
P (x,τ) =- (x,τ) = ± E.A.k. cos (ωt ) = P
0
cos (ωt )
P
0
biên độ sóng áp lực.
Page 12
[Type the document title]
3.Biểu thức sóng phẳng trong môi trường đàn hồi có tổn hao (hệ số suy
giảm).
a. dịch chuyển
ξ(ξ,t) = A sin(ωt )
b. biểu thức với tốc độ.
V(x,t) = = V
0
cos(ωt )
c. biểu thức biến dạng
(x,t) = = A cos(ωt )
III. Tốc độ truyền sóng âm trong lỏng khí rắn.
1.Tốc độ truyền sóng âm trong chất khí.
C =
C : tốc độ truyền sóng(cm/s).
: hệ số.

áp suất(N/ )
mật độ (g/cm
3
)
2.Tốc độ truyền sóng âm trong chất lỏng
C =
C : tốc độ truyền sóng.
: mật độ chất lỏng(g/cm
3
)
Page 13
[Type the document title]
hệ số ép đẳng nhiệt( /N)
3.Tốc độ truyền sóng âm trong chất răn
Loại
sóng
Kích thước vật thể
λ<< kích thước vật λ>> kích thước vật
Sóng dọc
C= Thanh C=
Tấm C=
Sóng
ngang
C=

Sóng uốn
C=
Sóng xoắn
C=
Ghi chú :

μ: hệ số poision. λ- bước sóng G- modul trượt
E- Modul đàn hồi. - mật độ C- tốc độ truyền sóng
IV. Áp lực âm, năng lượng âm, trở kháng âm, công suất âm dương phần.
Page 14
[Type the document title]
1.Áp lực âm.
P = P
1
- P
2
(N/Cm
3
)
P
1
= áp lực tĩnh của môi trường.
P
2
= áp lực thay đổi do sóng âm gây ra.
P = P
0
cos(ωt )
P
0
= .c.v
0
= c ω A biên độ áp lực âm.
mật đô
C tốc độ âm.
ω =2πf tần số góc.

A biên độ dich chuyển.
2.Năng lượng âm .
= = .
- năng lượng âm.
m- kích thước
v- thể tích
v
0
biên độ tốc độ dao động.
3.Cường độ âm
I = .C = .C. .ω
2
.A
2
Tốc độ âm(eng/ )
-nghe được : I < 10
-3
ω/cm
2
Page 15
[Type the document title]
-bình thường 0,1 < I < 2 ω/cm
2
-cao I > 10
4
ω/cm
2
4.Trở kháng sóng âm trong môi trường.
Z = =
=

5. Công suất âm.
W =
Bảng ,c, α khí, lỏng.
Môi trường Nhiệt độ
(g/cm
2
)
C(cm/s) Trở kháng Z
Hơi nước 134 0,14 .10
5

Không khí 20 1,29 .10
-3
0,34.10
5
44,2
Nước 20 0.99 1,4.10
5
1,49.10
5
Biển 17 1,51-1,53 .10
5

Bảng ,E,G,μ rắn.
Vật Liệu
(g/cm
3
)
E,G G μ C.10
-5

NiKen 9,8 2,05 0,7 0,31 4,78
Thép C 7,8 2,04 0,28 0,28 5,05
V. Sự hấp thụ âm, phản xa âm, sóng âm đứng, dòng âm, sự xâm thực.
1. Sự hấp thụ âm:
-đặc trưng bởi sự giảm cường độ âm và biên độ dao động.
Page 16
[Type the document title]
I = I
0
2.Sự phản xạ và khúc xạ.
Phản xạ :
I = I
0
. k
2
k: hệ số phản xạ
K=
Khúc xạ :θ
1
,θ
2
=
Chú ý c
2
>c
1
, θ
2
> θ
1

3.Sóng âm đỉnh
-sóng tới: ξ
1
= A
1
. sin 2π( - )
-sóng phản xả ξ
2
= A
2
. sin 2π( + )
-sóng đứng:
ξ = ξ
1
+ ξ
2
=2A cos sin t
4.Dòng âm
Khi truyền trong chất lỏng sóng siêu âm tạo ra lượng hạt chuyển động trong
chất lỏng là luồng âm
Dòng âm tạo ra luồng âm
F =
Page 17
[Type the document title]
5. sự xâm thực.
- khi sóng âm truyền trong môi trường nếu có vùng bị ép và vùng bị giãn.
-vùng bị giãn có các bọt khí.
-nửa chu kì sau sẽ bị ép, các bọt khí nổ vỡ tạo lên hiện tượng : 1 áp lực rất lớn
trong chất lỏng.
-tạo xung thủy lực bắn phá các vật chất gọi là hiện thực xâm thực.

* Hiện tượng xâm thực phụ thuộc vào tần số f , cường độ âm . khi tần số và
cường độ âm tăng sự xâm thực càng tăng.
Chương 3 Biến Tử
Phần tử biến đổi từ dao động điện sang dao động cơ chính là biến tử.
Vật liệu: Ni, Fe,Co,Ferit
Vật liệu từ giản đặt nó trong từ trường làm thay đổi kích thước , hình dạng.
Vật liệu áp điện BaTiO
3
Vật liệu thiết kế hệ thống siêu âm cho máy phát sử dụng biến tử co. Vật liệu
từ giảo là vật liệu đặt trong từ trường sẽ thay đổi kích thước.
Đặc tính:
+ Hằng số từ giảo λ = = -35.10
-6
+ Từ cảm bão hòa B
max
= 0,64 Tesla
+ Độ từ thẩm: μ
0
= 400
μ
ma
= 2500
+ Lực khử từ: H
c
= 55,7 A/m
+ Điện trở suất: ρ = 7.10
-6
Ω/m
+ Môđun đàn hồi: E = 2,1.10
6

kg/cm
2
+ Mật độ đρ
0
= 8,9g/cm
3
Page 18
[Type the document title]
+ giới hạn bền: σ
b
= 47 kg/cm
2
+ Tốc độ truyền sóng âm: c = 4,78.10
5
cm/s
I. Tính toán kích thước biến tử
1, Chọn kết cấu : 2 lõi, 1 cửa sổ
2, Tính toán
- Diện tích bề mặt phát
- S
1
= P
1
:công suất điện đưa vào biến tử
P
0
: công suất điện riêng phần của vật liệu biến tử,
P
0Ni
= 50÷80W/cm

2
Với P
1
= 2,5kw = 2500w
 S
1
= 2500:50= 25 cm
2
 Kích thước bề mặt phát (chọn b=6,q=5)
b .q =5.5= 30cm
 Chiều dài vai (da). Chọn
da ≥ a. (chọn a = 2) →theo bảng về biến tử từ giảo Co trên chọn da≈2
h
0
= arctg[mcotgda]
k
0
= ===0.26
λ
0
= = = 23.9cm
S
0
=a.q=2.5=10cm
2
S
1
= b.q=6.5=30cm
2
m =2 (2 lõi)

S
1
tg = mS
0
cotgk
0
da →tg=
Page 19
[Type the document title]
→ tg0.13h
0
= 5,34.10
-3
→h
0
= 2,356 (h
0
≠2a)
h
0
tăng 5% khi f = 20kHz<25kHz
h = h
0
+ 2da = 2,356 + 2.2 = 6,356
II. Tính toán về điện cho biến tử
- Công suất phát âm của biến tử
P
a
=
δ = = 70.10

-6
Bmax = 0,64
m =2
S
0
=10cm
2
η
c.âm
=0,6 ÷ 0,7
β = = = 0,667
ρ
0
c
0
= 8,9 . 4,78 . 10
5
=42,5.10
5
g/cm
2
s
→P
a
= 3,4.10
-10
kw
- Công suất đưa vào biến tử
P = = = 6,8 . 10
-10

kw (η
đa
hệ số hữu ích chuyển điện thành âm
0,4÷0,55)
- Số ampe vòng dây từ hóa (IW
0
)(chọn b
0
= 2)
IW
0
=H
0
l
tb

l
tb
=1+1+1+1+2h
0
+2b
0
=4+2.2,356+2.2=12,712cm
H
0
= 10÷20ơstet(chọn 15ơstet) → IW
0
= 12,712 . 15 = 190,68
- Số ampe vòng dây kích từ
IW~ = H~l

tb
H~ = 20 ơstet → IW~ = 20 . 12,712 = 254,24
H
0
, H~ cường độ từ trường, từ hóa vào kích từ chọn theo B(Ni)
Page 20
[Type the document title]
L
tb
chiều dài đường từ trong lõi biến tử
- Số vòng dây
n =
Có P =0,5 kw chọn U =220V
f = 20kHz
B =640 gaoxo
S
0
= 10
→ n ≈40
- Dòng từ hóa
I
0
= = = 2,384A
- Dòng kích từ
I~ = = = 3,187
- Dòng tổng cộng
I =
2 2
0
I I ~

+
=3,98 220
2
10
3
- Điện trở tổng
R == =96,8Ω
- Tiết diện
Sd
0
= = = 0.45cm
2
(i = 6÷8 làm nguội nước)
Sd~ = = = 0.59cm
2

Page 21
[Type the document title]
Chương 4 Chọn máy phát
Phân loại :
+ Theo dạng thiết bị chuyển đổi.
*Máy phát điện tử công suất lớn,u rất lớn.
*Máy phát bán dẫn: công suất nhỏ, trung bình u nhỏ , I lớn.
*Máy phát điện: công suất < 250 kw.
+ Theo sơ đồ
*Máy phát điện tử và bán dẫn có thể kích thích độc lập hoặc tự kích, tự động
điều khiển tần số, ổn định thông số công nghệ.
*Máy phát điện: đấu trực tiếp tới tải, nhân tần đến tải.
+ Theo khả năng làm việc.
*Máy phát vạn năng : thay đổi tần số f, P, U dùng luyện kim, gia công cơ

khí, hàn.
*Máy phát chuyên môn hóa.
I. Các đặc điểm cơ bản của máy phát siêu âm.
1. Tần số làm việc.
- Nhóm I : Máy phát điện tử : f= 18 ± 1,35 , 20 ± 1,65 , 22 ± 1,65 , 44 ± 4,4 ,
- Nhóm II : Máy bán dẫn f= 18 ± 1,35 , 66 ± 6,6 khz.
- Nhóm III : Cả điện tử và bán dẫn dùng kiểm tra siêu âm. f = 0,8 – 20 Mhz
2. Công suất máy phát
+ Nga: 0,04 ÷ 250 kw
+ Việt Nam: 0,1 ÷ 6 kw
3.Hiệu suất máy phát.
η = .100%
Page 22
[Type the document title]
P: công suất phát.
P
1
: công suất tiêu thụ.
4. Độ ổn định f:
f
1
= f
0
Δf = f
1
- f
0
</= ± 5.10
-3
5. Độ ổn định biên độ dao động ξ.

Δξ < 5.10
2
6. Chế độ làm việc
- sin : gia công, rửa, hàn.
- xung : kiểm tra.
II. Chọn máy phát siêu âm.
Với công suất lớn P = 0,5 kw ta sử dụng máy phát siêu âm dùng bán dẫn
thyristor.
Sơ đồ máy phát siêu âm thiristo 200VA.
Máy phát siêu âm thiristor có 3 khối : khối nguồn cung cấp gồm biến áp
Tr
1
,Tr
2
và bộ chình lưu. Khối điều khiển ĐK được điều chỉnh bởi điện trở dùng
để đóng mở Thiristor công suất T. Khối công suất gồm chủ yếu là Thiristor T
được đấu nối với tải R
t
. máy phát có công suất 200VA tần số làm việc 20000Hz
máy được dùng để cung cấp cho máy gia công siêu âm.
Page 23
[Type the document title]
Đặc điểm:
+ Công suất tiêu thụ(kW) P
0
= 0,2 ÷7,5 kW
+ Công suất phát (kW) P
1
= 0,2 ÷10 kW
+ Hiệu suất η = 70%

+ Tần số f = 17,5 – 28 kHz
+ Điện áp ra tải U
ra tải
= 150 – 360 V
+ Áp nguồn U
~
=220V, 380V
+ R
tải
R
T
= 12Ω
+ Dòng từ hóa I
0
= 16 A
+ Dòng kích từ I
~
=
Kết luận: Chọn máy phát siêu âm tiristor vì công suất P =0,5kW và
f= 20kHz => dòng kích từ I
~
= = = 4,722 A
Chương V Giới Thiệu Công Nghệ Gia Công Cơ Khí.
Công nghệ siêu âm được ứng dụng rất nhiều trong gia công cơ khí với 5
hướng ứng dụng cụ thể:
1. Gia công chi tiết bằng sự chuyển động của các hạt mài trong trường siêu âm
Cấu tạo:
Nguyên lý làm việc
Truyền dao động siêu âm vào bể gia công làm các hạt mài chuyển động va
đập vào chi tiết gia công làm mòn chi tiết gia công.

Đặc điểm: cho độ chính xác : = ± 0,005mm
2. Gia công kích thước bằng sự va đập của dụng cụ siêu âm vào hạt mài.
Cấu Tạo:
Nguyên lý :
Page 24
[Type the document title]
Dùng máy phát cao tần tác động vào biến tử làm dao động với biên độ ξ
(dọc) đưa vào dụng cụ gia công tác dụng vào hạt mài làm ảnh hưởng đến chi tiết
gia công
Chủ yếu là vật liệu cứng giòn và vật lieu bán dẫn dùng trong công nghiệp
điện tử
Chương 6 : GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ
I. Khái niệm:

1. Gia công chi tiết bằng sự chuyển động tự do của hạt mài:
Trong trường siêu âm,hạt mài và chi tiết chuyển động,dưới tác dụng của
dòng âm,hạt mài va đập vào chi tiết làm mòn chi tiết.
Phương pháp này sử dụng siêu âm : tần số f = 16-30 kHz,biên độ A =
0,01-0,06 mm,đạt độ chính xác 0,005mm;dùng để tẩy ba via chi tiết sau khi
gia công cơ khí.
2. Gia công chi tiết bằng sự va đập của dụng cụ:
Dụng cụ có dao động siêu âm va đập vào hạt mài,làm cho hạt mài gia tốc
động năng va đập vào chi tiết làm mòn chi tiết gia công.
Phương pháp này sử dụng siêu âm có tần số f = 18-22 kHz, biên độ A =
0,01-0,06mm,đạt độ chính xác 0,01,độ bóng Ra=1,25; dùng nhiều trong gia
công các vật liệu bán dẫn,vật liệu cứng dòn.
3. Làm sạch bề mặt đá mài:
Dụng cụ sửa đá mài có dao động siêu âm tác dụng trực tiếp vào bề mặt
đá,áp lực của dòng âm sẽ làm tróc đi phoi kim loại bị nhét chặt vào khe giữa các
hạt mài trong quá trình mài,làm cho đá mài tự mài sắc,giảm ma sát,giảm nhiệt

cắt,giàm lực cắt khi mài,tăng độ chính xác và độ bóng gia công. Phương pháp
này sử dụng siêu âm có tần số f = 18-22 kHz,biên độ A = 0,01-0,06mm;trang bị
đầu siêu âm tự động sửa đá cho máy mài trong dây chuyền tự động.
Page 25