ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 1 2026 8 ТЕХНОЛОГИЯ ды и дисперсной фазы с параметрами режима ультразвуковой обработки, которые определяют кавитационно-эрозионную активность и интенсивность акустических потоков, что позволит осуществлять выбор режима ультразвуковой обработки дисперсных систем, основанный на системном подходе. Исходя из этого, поставлена цель работы – исследование влияния параметров ультразвуковой обработки жидких сред и дисперсных систем различной вязкости, направленное на установление взаимосвязи свойств обрабатываемой среды, режимов обработки, кавитационно-эрозионной активности и характера акустических течений. Для достижения цели сформулированы следующие задачи исследования. 1. Сравнение кавитационных областей, образующихся в жидкостях различной вязкости при добавлении дисперсной фазы. 2. Определение геометрии кавитационноэрозионной области в зависимости от вязкости жидкой среды, наличия дисперсной фазы и амплитуды ультразвуковых колебаний. 3. Определение механизмов диспергирования частиц и их агломератов в жидкой среде при различных режимах ультразвуковой обработки. 4. Определение зависимостей изменения скорости акустических потоков от свойств обрабатываемой жидкой среды. Методика исследований Материалы Для получения сред, имеющих различную вязкость, в качестве обрабатываемой жидкости использовалась смесь глицерина и воды различной концентрации: 0, 60, 85, 95, 98,5 и 100 %. Вязкость полученных сред измерялась ротационным вискозиметром Fungilab Expert L, для воды она составила 1 мПа ∙ с, для глицерина – 10, 102, 497, 1010 и 1395 мПа ∙ с. При создании модельной дисперсной системы на 200 мл жидкости добавлялось 0,5 г алмазной пыли и 0,5 г графита фракцией 0…50 мкм. Незначительное количество и мелкий размер дисперсной фазы позволяет получить достаточно устойчивую суспензию с повышением вязкости по сравнению с чистой жидкостью менее 1 %, что далее позволяет пренебречь этими изменениями. Схема обработки Исследования ультразвуковой обработки полученных образцов проводились по общей схеме, представленной на рис. 1. Рис. 1. Общая схема проведения эксперимента: 1 – ультразвуковой генератор; 2 – колебательная система; 3 – емкость с обрабатываемой средой; 4 – камера; 5 – освещение; 6 – компьютер Fig. 1. General experimental setup: 1 – ultrasonic generator; 2 – oscillatory system; 3 – container with the medium being processed; 4 – chamber; 5 – lighting; 6 – computer Излучатель из сплава ВТ-3 стержневой магнитострикиционной колебательной системы 2 погружался в емкость 3 с подготовленной жидкой средой. Питание колебательной системы осуществлялось от ультразвукового генератора 1 с функцией автоматической подстройки частоты и амплитуды колебаний (УЗГ 2,0/22). Резонансная частота составляла f = 19 875 Гц, а режим обработки определялся амплитудой колебаний на торце излучателя ξm, которая варьировалась от 5 до 25 мкм. Этапы исследования Сравнение эрозионной активности режимов ультразвуковой обработки в зависимости от свойств обрабатываемой среды Для определения эрозионной активности использовались тест-объекты в виде фрагментов алюминиевой фольги 45×60 мм, размещаемые под излучателем соосно его оси и перпендикулярно его торцу. Обработка проводилась на амплитудах ξm, равных 3, 5, 7, 10, 15, 20 и 25 мкм, в течение 10 с, что позволяет получить достаточное для
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1