ഒരു വലിയ വലിപ്പമുള്ള അൾട്രാസോണിക് ഹോൺ-II എങ്ങനെ നിർമ്മിക്കാം

കഴിഞ്ഞ വാർത്തകളിൽ, വലിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള സ്ട്രിപ്പ് അൾട്രാസോണിക് പ്ലാസ്റ്റിക് വെൽഡിംഗ് സ്ലോട്ട് ജോയിന്റ് ഒരു ഡിസൈൻ രീതി നിർദ്ദേശിക്കുകയും പരീക്ഷണങ്ങൾ വഴി സ്ഥിരീകരിക്കുകയും ചെയ്തു.ഒന്നാമതായി, സ്ട്രിപ്പ് വെൽഡിംഗ് ഹോൺ ന്യായമായും നിരവധി യൂണിറ്റുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, അങ്ങനെ സങ്കീർണ്ണമായ ഘടനയുള്ള സ്ലോട്ട് വെൽഡിംഗ് ഹോണിന്റെ രൂപകൽപ്പന ലളിതമായ വെൽഡിംഗ് ഹോൺ യൂണിറ്റിന്റെ രൂപകൽപ്പനയിലേക്ക് രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു.അപ്പോൾ ജോയിന്റ് മൂലകത്തെ കപ്ലിംഗ് വൈബ്രേഷൻ കണക്കിലെടുത്ത് തുല്യ വിഭാഗമുള്ള ഹാഫ് വേവ് ഓസിലേറ്ററുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുന്നു.തുല്യ മെക്കാനിക്കൽ ഇം‌പെഡൻസ് എന്ന ആശയം ഉപയോഗിച്ചാണ് സംയുക്തത്തിന്റെ ആവൃത്തി സമവാക്യം ലഭിക്കുന്നത്.

അവസാനമായി, വെൽഡിംഗ് സന്ധികളുടെ വൈബ്രേഷൻ സവിശേഷതകളിൽ സ്ലോട്ട് നമ്പർ, സ്ലോട്ട് വീതി, സ്ലോട്ട് നീളം എന്നിവയുടെ സ്വാധീനം സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് പഠിച്ചു.ഈ രീതി അനുസരിച്ച്, വലിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള സ്ട്രിപ്പ് ഗ്രോവുകളുടെ നിരവധി ഗ്രൂപ്പുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുകയും മെഷീൻ ചെയ്യുകയും ചെയ്തു.വെൽഡിഡ് സന്ധികളുടെ അനുരണന ആവൃത്തിയുടെ അളന്നതും സൈദ്ധാന്തികവുമായ മൂല്യങ്ങൾ നല്ല യോജിപ്പിലാണ് എന്ന് പരീക്ഷണ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.

ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ.വെൽഡിംഗ് ഹോണിന്റെ നീളവും വീതിയും കനവും യഥാക്രമം L, B, T എന്നിവയാണ്.ട്രാൻസ്‌ഡ്യൂസറിന്റെ എക്‌സിറ്റേഷൻ ദിശയായി z അക്ഷം കരുതുക.പ്രവർത്തന ആവൃത്തിയിൽ, ചതുരാകൃതിയിലുള്ള വെൽഡിംഗ് ജോയിന്റ് Z ദിശയിൽ ആദ്യ-ഓർഡർ രേഖാംശ വൈബ്രേഷൻ ഉണ്ടാക്കും.സ്ട്രിപ്പ് വെൽഡിംഗ് സന്ധികൾക്കായി, L≥2T, B, L എന്നിവ താരതമ്യം ചെയ്യാം, അതിനാൽ X ദിശയിലുള്ള വെൽഡിംഗ് സന്ധികളുടെ തിരശ്ചീന വൈബ്രേഷൻ അവഗണിക്കാം.

y ദിശയിലുള്ള തിരശ്ചീന വൈബ്രേഷൻ രേഖാംശ വൈബ്രേഷനിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നതിനാൽ, ഇത് സാധാരണയായി സ്ലോട്ടിംഗ് വഴി അനുകരിക്കപ്പെടുന്നു.Y ദിശയിൽ n സ്ലോട്ടുകൾ ഒരേപോലെ തുറന്ന് വെൽഡിംഗ് ഹോൺ (n+1) യൂണിറ്റുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.ഓരോ സ്ലോട്ടിന്റെയും വീതിയും നീളവും യഥാക്രമം W, L2 ആണ്, കൂടാതെ സ്ലോട്ടുകൾ യഥാക്രമം വെൽഡിംഗ് ഹോൺ l1, L3 എന്നിവയുടെ ഇൻപുട്ട്, ഔട്ട്പുട്ട് അറ്റങ്ങളിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു.ഓരോ യൂണിറ്റും പൂർണ്ണമായും തുല്യമാണെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ, തിരശ്ചീന വെൽഡിംഗ് കൊമ്പിന്റെ രണ്ടറ്റത്തും W / 2 വീതിയുടെ ആഴങ്ങൾ തുറക്കണം.അങ്ങനെ, ഓരോ വെൽഡിംഗ് മോൾഡ് യൂണിറ്റും ഒരു ചതുരാകൃതിയിലുള്ള വിഭാഗമുള്ള ഒരു സംയുക്ത ട്രപസോയ്ഡൽ കൊമ്പാണ്.ഓരോ യൂണിറ്റിന്റെയും രണ്ട് അറ്റത്തും നടുവിലുമുള്ള വീതി D1 ഉം D2 ഉം ആണെന്ന് കരുതുക, മുകളിൽ നിന്ന് ഇത് കാണാൻ കഴിയും: L= L1 + L2 +L3

മൂലകങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള അതേ പാറ്റേൺ കാരണം, വെൽഡിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡും പാറ്റേണിനെ വൈബ്രേറ്റ് ചെയ്യും, കൂടാതെ അൾട്രാസോണിക് കൊമ്പിനും ഈ പാറ്റേൺ ഉണ്ടായിരിക്കും, അങ്ങനെ അൾട്രാസോണിക് അച്ചിന്റെ രൂപകൽപ്പന ഏതെങ്കിലും രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് ലളിതമാക്കും. ഘടകം.കൂടാതെ, ഇത് താരതമ്യേന ഏകതാനമാണ്.തിരശ്ചീന വൈബ്രേഷനെ ഫലപ്രദമായി അടിച്ചമർത്താനും വെൽഡിംഗ് ഹോണിന് സ്ഥിരമായ കാഠിന്യം ഉണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കാനും, വെൽഡിംഗ് ഹോൺ യൂണിറ്റിന്റെ വീതി ഗ്രോവ് കൊണ്ട് ഹരിച്ചിരിക്കുന്നു!/ 8 ~!/ 4 (! വെൽഡിംഗ് ഹോണിന്റെ ആദ്യ-ഓർഡർ രേഖാംശ വൈബ്രേഷൻ മോഡിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം), സ്ലോട്ടിന്റെ അനുയോജ്യമായ വീതി ഏകദേശം!/ 25 ~!/20[7], വെൽഡിംഗ് സന്ധികളുടെ ഗ്രൂവിംഗ് എണ്ണം മുകളിൽ പറഞ്ഞിരിക്കുന്ന മാനദണ്ഡങ്ങൾ അനുസരിച്ച് നിർണ്ണയിക്കാവുന്നതാണ്.കാരണം വെൽഡിംഗ് ഹോൺ യൂണിറ്റിന്റെ വീതി സാധാരണയായി കവിയുന്നില്ല!PI /4, അതിനാൽ ഏകമാന സിദ്ധാന്തം ഉപയോഗിച്ച് ഇത് ഏകദേശം വിശകലനം ചെയ്യാൻ കഴിയും.യൂണിറ്റ് 1 ലെ ഏത് വെൽഡിംഗ് യൂണിറ്റും മൂന്ന് ചതുരാകൃതിയിലുള്ള ഇക്വിസെക്ഷണൽ ബാറുകൾ അടങ്ങിയതായി കണക്കാക്കാം.

വെൽഡിംഗ് ഹോണിനായി അലുമിനിയം അലോയ് 7075 (യംഗ്സ് മോഡുലസ് E=7.17*1010N/M2 സാന്ദ്രത ρ=2820kg/m3, Poisson's ratio V =0.34) തിരഞ്ഞെടുത്തു.വ്യത്യസ്ത സ്ലോട്ടുകളുടെ നമ്പർ n, നീളം L2, വീതി W എന്നിവ കണക്കാക്കാൻ (1) ~ (3), (6) എന്നീ സമവാക്യങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചു.സ്ട്രിപ്പ് വെൽഡിംഗ് ഹോണിന്റെ അനുരണന ദൈർഘ്യം L വീതി B യ്‌ക്കൊപ്പം മാറുമ്പോൾ, സ്ട്രിപ്പ് വെൽഡിംഗ് ഹോണിന്റെ അനുരണന ദൈർഘ്യം L വീതി B യ്‌ക്കൊപ്പം മാറുന്നു. ലാളിത്യത്തിനായി കണക്കാക്കിയ അനുരണന ആവൃത്തി f=20kHz, L1=L3.സ്ലോട്ട് നീളവും വീതിയും സ്ഥിരമായിരിക്കുമ്പോൾ, സ്ലോട്ട് നമ്പർ വ്യത്യസ്തമാകുമ്പോൾ വെൽഡ് ഹോൺ വീതിക്കൊപ്പം അനുരണന ദൈർഘ്യം മാറുന്നു.L2 =60mm, W =10mm.FIG ൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയുന്നതുപോലെ.2, FIG-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന സ്ലോട്ട് വെൽഡിംഗ് ഹോണിന്.1, ആദ്യ-ഓർഡർ അനുരണന ദൈർഘ്യം ഏകമാന സിദ്ധാന്തം (126 മിമി) അനുസരിച്ച് കണക്കാക്കിയ സ്ലോട്ട് ചെയ്യാത്ത വെൽഡിംഗ് ഹോണിനെക്കാൾ ചെറുതാണ്, വെൽഡിംഗ് കൊമ്പിന്റെ വീതി കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് വെൽഡിംഗ് ഹോണിന്റെ അനുരണന നീളം വർദ്ധിക്കുന്നു, പക്ഷേ വർദ്ധനവ് ക്രമേണ കുറയുന്നു.കൂടാതെ, അനുരണന ആവൃത്തിയും വെൽഡ് വീതിയും സ്ഥിരമായിരിക്കുമ്പോൾ, സ്ലോട്ട് നമ്പറിന്റെ വർദ്ധനവിനൊപ്പം വെൽഡിന്റെ അനുരണന ദൈർഘ്യം കുറയുന്നു.

കൂടാതെ, വ്യത്യസ്ത കട്ടിയുള്ള മൂന്ന് വെൽഡിഡ് സന്ധികൾ അലുമിനിയം അലോയ് 7075 (മുകളിലുള്ള അതേ മെറ്റീരിയൽ) ഉപയോഗിച്ച് മെഷീൻ ചെയ്തു.ഈ മൂന്ന് വെൽഡിഡ് സന്ധികളുടെ കനം T, അളന്ന ഹാർമോണിക് വൈബ്രേഷൻ ഫ്രീക്വൻസി FM എന്നിവ നൽകി.വെൽഡിംഗ് ഹോൺ കനം തരംഗദൈർഘ്യത്തിന്റെ നാലിലൊന്നിൽ താഴെയാണെങ്കിൽ (ഇവിടെ 63 മിമി ആണ്), അളന്ന ആവൃത്തിയും ഡിസൈൻ ആവൃത്തിയും തമ്മിലുള്ള വ്യതിയാനം 2% ൽ താഴെയാണ്, ഇത് എഞ്ചിനീയറിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയും.

നീണ്ട സ്ട്രിപ്പ് അൾട്രാസോണിക് പ്ലാസ്റ്റിക് വെൽഡിംഗ് ജോയിന്റിനെ ന്യായമായും നിരവധി തുല്യ ഘടകങ്ങളായി വിഭജിക്കുകയും ജോയിന്റ് മൂലകത്തിന്റെ ആവൃത്തി സമവാക്യം ട്രാൻസ്ഫർ മാട്രിക്സ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കുകയും ചെയ്തു.സ്ലോട്ടിന്റെ വീതിയും അളവും വലിപ്പവും അറിയാമെങ്കിൽ, സ്ട്രിപ്പ് ജോയിന്റ് സൗകര്യപ്രദമായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ സമവാക്യം ഉപയോഗിക്കാം, അങ്ങനെ സ്ട്രിപ്പ് ജോയിന്റിന്റെ രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് ഒരു സൈദ്ധാന്തിക അടിത്തറ നൽകുന്നു.വെൽഡിംഗ് ജോയിന്റ് വലുപ്പത്തിൽ സ്ലോട്ട് നമ്പർ, സ്ലോട്ട് വീതി, സ്ലോട്ട് നീളം എന്നിവയുടെ സ്വാധീനവും ഈ പേപ്പർ ഉദാഹരണങ്ങളിലൂടെ വിശകലനം ചെയ്യുന്നു.വെൽഡിംഗ് ജോയിന്റിന്റെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ രൂപകൽപ്പനയിലും ഈ രീതിക്ക് ഒരു നിശ്ചിത സ്വാധീനമുണ്ടെന്ന് കാണാൻ കഴിയും

സ്ട്രിപ്പ് വെൽഡിംഗ് ഹോൺ വൈബ്രേഷൻ വിശകലനത്തിന് ശേഷം സ്പ്ലിറ്റ് ഗ്രോവ്, വെൽഡിംഗ് ഹോണിനെ എൻഡ് യൂണിറ്റ് ബോഡി, മിഡിൽ യൂണിറ്റ് സെൽ എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം, പ്രത്യക്ഷ ഇലാസ്തികത രീതിയും ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനിന്റെ പ്രഭാവവും ഉപയോഗിച്ച്, നാല് വ്യത്യസ്ത യൂണിറ്റുകളുടെ നീളം യഥാക്രമം നൽകിയിരിക്കുന്നു. ഉയർന്ന അളവിലുള്ള ആവൃത്തി സമവാക്യത്തിന്റെ ദിശ, ഒരു നീണ്ട ബാർ വെൽഡിംഗ് ഹോൺ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ ആവൃത്തി സമവാക്യം ഉപയോഗിക്കാം, പക്ഷേ ഡിസൈൻ പ്രക്രിയ സങ്കീർണ്ണമാണ്, ചില പാരാമീറ്ററുകളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് അനുഭവത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല എഞ്ചിനീയറിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷന് ഇത് സൗകര്യപ്രദമല്ല.ഈ പേപ്പറിൽ, സ്ട്രിപ്പ് വെൽഡിംഗ് ജോയിന്റിനെ ന്യായമായ സ്ലോട്ടിംഗ് വഴി നിരവധി തുല്യ ഘടകങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ വെൽഡിംഗ് ജോയിന്റ് എലമെന്റിന്റെ ആവൃത്തി സമവാക്യം ട്രാൻസ്ഫർ മാട്രിക്സ് രീതിയിലൂടെയാണ് ലഭിക്കുന്നത്, ഇത് സ്ട്രിപ്പ് വെൽഡിംഗ് ജോയിന്റിന്റെ രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് സൈദ്ധാന്തിക അടിത്തറ നൽകുന്നു.രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് ലളിതമായ സൈദ്ധാന്തിക കണക്കുകൂട്ടലും വ്യക്തമായ ഭൗതിക അർത്ഥവുമുണ്ട്, ഇത് സ്ട്രിപ്പിന്റെ എഞ്ചിനീയറിംഗ് രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് ലളിതവും എളുപ്പവുമായ രീതി നൽകുന്നു.

വെൽഡിംഗ് ജോയിന്റ്.