[adminalik 0]

попросили отремонтировать станок для ультразвуковой запайки пластиковых туб ( фасовка косметических препаратов в тубы).
На станке были разрушены керамические излучающие кольца - четыре кольца 50х17х6.5 мм. Кольца были заказаны в Китае якобы! у производителя станка. По паспорту станок 1.5 кВт 20 кГц. Новые кольца в собранном виде вместе с рупором резонируют на 18330 Гц .

После запуска на базе (Кт1) присутствуют импульсы автогенерации 18 кГц, на Кт2 (кольцо на питающем проводе) синусоида, правда очень рваная, есть. Из регулировочных элементов имеем L1, при ее регулировке меняется ток 1....4 А и звуки, сварки не происходит, капля воды, нанесенная на рабочую грань рупора, не разлетается.

Вопрос: Подскажите алгоритм настройки излучателя для получения резонанса с новыми кольцами, с получением максимальной амплитуды вибраций на рабочей гране конуса. ( как правильно рассчитать теоретически и подобрать практически емкости конденсаторов C1, C2, C3 и индуктивности L1, L2

Имеется двухканальный осциллограф и двухканальный генератор.
Индуктивности померить нечем (какой прибор порекомендуете купить?)

[vov4ick 35]

Кольца друг относительно друга в правильной полярности подключены? Должны быть подключены параллельно.
Полярность отмечают точкой краски сбоку или карандашом на плоскости, можно стереть по неосторожности.

Изменено 6 марта пользователем vov4ick

[HardEgor 66]

В 06.03.2024 в 13:51, adminalik сказал:

Вопрос: Подскажите алгоритм настройки излучателя для получения резонанса с новыми кольцами, с получением максимальной амплитуды вибраций на рабочей гране конуса. ( как правильно рассчитать теоретически и подобрать практически емкости конденсаторов C1, C2, C3 и индуктивности L1, L2

При свободных колебаниях частоту задают форма и размеры кольца. L2 улучшает добротность системы. Но частота может изменяться от нагрузки.

[adminalik 0]

14 часов назад, vov4ick сказал:

Кольца друг относительно друга в правильной полярности подключены? Должны быть подключены параллельно.
Полярность отмечают точкой краски сбоку или карандашом на плоскости, можно стереть по неосторожности.

 

Кольца подключены параллельно, плюс вытравлен на обкладке колец

[SNGNL 12]

В 06.03.2024 в 09:51, adminalik сказал:

синусоида, правда очень рваная, есть. Из регулировочных элементов имеем L1, при ее регулировке меняется ток 1....4 А и звуки

Скорее всего, проблемы с акустикой: шпилька излучателя не затянута, как следует, либо трещины концентратора/инструмента.

[adminalik 0]

В 15.03.2024 в 02:54, SNGNL сказал:

Скорее всего, проблемы с акустикой: шпилька излучателя не затянута, как следует, либо трещины концентратора/инструмента.

     Большое спасибо за ответ и Ваше внимание! Подскажите, по какому алгоритму мне правильно определить нужную степень затяжки колец излучателя? может мне надо изготовить какие то  приспособления или стенд? 

[khach 33]

В 22.03.2024 в 07:10, adminalik сказал:

Подскажите, по какому алгоритму мне правильно определить нужную степень затяжки колец излучателя?

Динамометрический ключ решит проблему, если известен от производителя нужный момент затяжки.  А если неизвестен- то все сложно. Читайте например тут и далее по ссылкам.

http://www.ultrasonic-resonators.org/design/transducers/transducer_design.html#prestress_designs

[SNGNL 12]

В 22.03.2024 в 09:10, adminalik сказал:

Подскажите, по какому алгоритму мне правильно определить нужную степень затяжки колец излучателя?

В общем , алгоритм аналогичен настройке струнных музыкальных инструментов.

Нужен генератор с плавной ручной перестройкой частоты в диапазоне. Можно использовать генератор самого станка, если есть такая возможность. Цепь датчика тока разомкнуть и подключить к ней измеритель (удобно использовать  осциллограф). Понемногу затягивая шпильку излучателя, перестраивая частоту генератора и переключая отводы последовательного дросселя, ловим момент резонанса по максимуму тока.  Настраивать излучатель надо на пониженном напряжении питания, рабочий инструмент при этом должен быть нагружен.  Для затяжки очень удобно использовать регулируемый динамометрический ключ.

[adminalik 0]

11 часов назад, SNGNL сказал:

В общем , алгоритм аналогичен настройке струнных музыкальных инструментов.

Нужен генератор с плавной ручной перестройкой частоты в диапазоне. Можно использовать генератор самого станка, если есть такая возможность. Цепь датчика тока разомкнуть и подключить к ней измеритель (удобно использовать  осциллограф). Понемногу затягивая шпильку излучателя, перестраивая частоту генератора и переключая отводы последовательного дросселя, ловим момент резонанса по максимуму тока.  Настраивать излучатель надо на пониженном напряжении питания, рабочий инструмент при этом должен быть нагружен.  Для затяжки очень удобно использовать регулируемый динамометрический ключ.

Спасибо ГРОМАДНОЕ за Ваше внимание!

Есть плавный генератор и хороший двухканальный осциллограф (можно смотреть амплитуду и совпадение фаз напряжения и тока сигнала), есть динамометрический ключ.

Получается, мне надо разорвать обратную связь от точки соединения С2 и С3 к L1 и на L1 подать сигнал от моего внешнего генератора, схему запитать через регулятор мощности симисторный, нагрузить рабочий инструмент и аккуратно искать резонанс по максиуму тока и совпадению фаз напряжения и тока. Правильно я понял? 

[khach 33]

13 часов назад, SNGNL сказал:

Понемногу затягивая шпильку излучателя, перестраивая частоту генератора и переключая отводы последовательного дросселя, ловим момент резонанса по максимуму тока. 

Дело не только в перестройке частоты при затягивании шпильки- важно чтобы про номинальной мощности керамический элемент все равно был сжат механически. Иначе если при колебаниях хотя в каком месте пьезошайбы возникнут растягивающие напряжения, она сразу разрушится. При плавном повышении мощности подход к точке инверсии механических напряжений виден по сигналу второй гармоники или по сдвигу линии резонанаса по частоте. Поэтому нужен или специальный прибор, или осциллограф цифровой с FFT. Ну и генератор с плавной регулировкой мощности. Автоколебательный генаратор можно на время настройки подключить через латр.

[vov4ick 35]

Резонанс можно наблюдать, погрузив конец в воду, будет возникать рябь. Капли воды будут распыляться. Если что-то твёрдое положить на излучающую поверхность, будет дребезжать. Можно прислонить куда-нибудь пьезокерамическую шайбу и измерять на ней напряжение.

Электрически резонанс наблюдать тяжело из-за большой ёмкости колец.

У ненагруженного высокодобротного излучателя в резонансе наблюдается локальный минимум протекающего тока.

Момент затяжки можно спросить у производителя или посмотреть у похожих изделий, но вообще их затягивают довольно сильно.