Хмелев В.Н., Хмелев С.С., Цыганок С.Н., Титов Г.А. «Ультразвуковая сушка березового шпона» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 188-192 (2012)

Исследуется процесс сушки шпона под воздействием высокоинтенсивных ультразвуковых колебаний. Описываются преимущества ультразвуковой сушки шпона и возможности ее практической реализации. Предложена и разработана ультразвуковая сушилка, пригодная для практической реализации ультразвуковой сушки шпона.

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Хмелев М.В., Шалунова А.В., Генне Д.В. «Ультразвуковые распылители наноматериалов» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 193-197 (2012)

Рассмотрена проблема создания перспективных средств ультразвукового распыления наноматериалов. Описаны конструкции разработанных ультразвуковых распылителей и даны рекомендации по их практическому применению.

Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Шалунов А.В., Шалунова А.В. «Выявление оптимальных режимов ультразвукового воздействия для распыления вязких жидкостей методом математического моделирования» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 15-19 (2012)

Исследуется процесс кавитационного низкочастотного (до 250 кГц) ультразвукового распыления вязких жидкостей в слое, с подведением акустической энергии в рабочей зоне через жидкость. Для выявления оптимальных режимов ультразвукового воздействия в зависимости от физических свойств распыляемой жидкости (вязкость, поверхностное натяжение и т.д.) предложена и разработана модель, описывающая поэтапное преобразование энергии механических колебаний ультразвуковой частоты в энергию капиллярных волн, обеспечивающих образование капель. Предложено теоретическое объяснение существенной зависимости диаметра капель от амплитуды колебаний распылительной поверхности, основанное на изменение средней толщины гребней капиллярных волн в зависимости от их амплитуды за счёт возникновения нелинейных эффектов. Полученные результаты могут быть положены в основу проектирования специализированных ультразвуковых распылителей жидкостей повышенной вязкости для формирования аэрозолей с заданной производительностью и дисперсными характеристиками.

Голых Р.Н., Хмелёв В.Н., Шалунов А.В. «Оптимизация методом математического моделирования режимов ультразвукового воздействия на различные технологические среды» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 20-24 (2012)

Предложен, основанный на использовании методов математического моделирования, новый подход к оптимизации режимов и условий ультразвукового воздействия для повышения эффективности технологических процессов. Для анализа процессов построена общая схема интенсификации процессов под воздействием ультразвуковых колебаний, учитывающая основные физические эффекты, определяющие протекание процессов в зависимости от агрегатного состояния и расположения активной обрабатываемой среды относительно пассивной среды, ограничивающей активную среду. Особенностью разработанной математической модели ультразвуковых технологических процессов является учёт ранее не исследовавшегося влияния вязких эффектов в газовых и жидких активных средах, с учетом их влияния проведён расчёт оптимальных режимов и условий ультразвукового воздействия, которые обеспечат проектирование специализированного ультразвукового оборудования для промышленного применения с максимальной эффективностью.

Хмелёв В.Н., Галахов А.Н., Шалунов А.В., Нестеров В.А. «Создание и применение ультразвуковых излучателей для интенсификации процессов химических технологий в газовых средах или через газовые промежутки» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 82-93 (2013)

Статья посвящена разработке и применению источников ультразвукового воздействия, предназначенных для интенсификации процессов химических технологий в газовых средах или через газовые промежутки, построенных на основе продольно колеблющихся пьезоэлектрических преобразователей с изгибно-колеблющимися излучателями в виде дисков или пластин ступенчато переменной толщины

Аль-Яфаи-Наср, Параска Г.Б., Мисяць В.П. «Применения ультразвуковых устройств для совершенствования процессов резания материалов в машинах легкой промышленности» Труды Одесского политехнического университета, № 1, с. 83-87 (2014)

Представлена перспектива использования ультразвуковых устройств для интенсификации технологических процессов резания и прокалывания тканей, искусственных и натуральных кож с наложением ультразвуковых колебаний на инструмент. Целью работы является повышение эффективности резания и прокалывания разных материалов с наложением ультразвуковых колебаний на основе исследования особенностей взаимодействия инструмента и обрабатываемого материала. Метод исследования сочетает теоретический анализ и физический эксперимент. В теоретических исследованиях применяются методы теории резания и теоретической механики. Показано, что при колебании инструментов с ультразвуковыми частотами значительно уменьшаются усилия резания и прокалывания материалов. Приведены конструктивные решения применения ультразвуковых устройств в механизмах иглы швейных машин и ленточных ножах.

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Галахов А.Н., Ромашкин А.А. «Разработка ультразвукового оборудования для разрушения пен и исследование его функциональных возможностей» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 178-179 (2012)

Статья посвящена разработке ультразвукового оборудования для разрушения пен и исследованию эффективности его применения. Создано оборудование с излучателем в виде изгибно-колеблющегося диска. Показано, что применение ультразвуковых колебаний высокой интенсивности позволяет ускорить процесс осаждения пен. На основании анализа результатов экспериментальных исследований процесса пеногашения рекомендованы режимы и условия ультразвукового воздействия на пивную и пену, созданную пенообразователем типа лауретсульфат натрия.

Нестеров В.А., Хмелёв В.Н., Сливин А.Н. «Разработка ультразвукового сварочного аппарата для формирования протяженных сварных швов» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 147-151 (2012)

Работа посвящена созданию сварочного аппарата для формирования непрерывных швов методом ультразвуковой сварки. Основу аппарата составляет разработанная колебательная система, состоящая их пьезоэлектрического преобразователя продольных ультразвуковых колебаний с рабочим инструментом, обеспечивающим преобразование продольных колебаний в радиальные. Созданный сварочный аппарат обеспечил герметичное соединение термопластичных материалов различной толщины за счет регулирования скорости протяжки и величины зазора между опорой и рабочим инструментом.

Нестеров В.А., Хмелёв В.Н., Сливин А.Н. «Разработка ультразвуковой колебательной системы для непрерывной шовной сварки» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 152-156 (2012)

Работа посвящена созданию пьезоэлектрической колебательной системы, обеспечивающей преобразование продольных колебаний преобразователя в радиальные колебания сварочного инструмента, выполненного в виде расходящегося конуса, на внешней поверхности которого, на участке большего диаметра выполнена цилиндрическая рабочая поверхность. Наличие цилиндрической рабочей поверхности при обеспечении вращения колебательной системы позволяет осуществлять непрерывную сварку листовых и пленочных термопластичных материалов. Проектирование на основе математического моделирования и экспериментальные исследования изготавливаемых конструкций позволили разработать колебательную систему, обеспечивающую ультразвуковое воздействия с амплитудой не менее 30 мкм при излучающей поверхности диаметром 92 мм и шириной 4 мм.

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Галахов А.Н. «Разработка оборудования ультразвукового пеногашения для промышленного применения» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 197-200 (2012)

Статья посвящена разработке оборудования промышленного применения. Разработана 3-D модель установки с двумя ультразвуковыми колебательными системами. Показано, что применение ультразвуковых колебаний высокой интенсивности позволяет ускорить процесс осаждения пен.

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Галахов А.Н. «Разработка и исследование эффективности центробежно-акустического пылеуловителя» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 30-35 (2013)

Статья посвящена созданию и исследованию функциональных возможностей газоочистительного оборудования для улавливания дисперсных частиц нанометрового размера. Экспериментально установлено, что эффективность разработанного пылеуловителя при улавливании дисперсных частиц с начальным размером 0,2 мкм при расходе пылегазового потока 0,22 м³/с, концентрацией частиц 200 г/м³ и плотностью исходных частиц 2000 кг/м³ составляет не менее 95%.

Хмелев В.Н., Генне Д.В., Хмелев С.С., Барсуков Р.В., Костенко В.И. «Исследование функциональных возможностей макетного образца ультразвукового аппарата для сверления имитаторов лунного грунта» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 36-40 (2013)

Исследуется процесс бурения имитатора лунного грунта с целью определения функциональных возможностей созданного макетного образца сверлильной установки.

Хмелев В.Н., Хмелев С.С., Боброва Г.А., Карзакова К.А. «Исследование и разработка ультразвуковых сварочных инструментов» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 71-73 (2013)

Статья посвящена разработке и созданию ультразвуковых сварочных инструментов, предназначенных для формирования протяженных швов методом прессовой сварки, в частности решению задачи формирования равномерного распределения колебаний вдоль излучающей поверхности, размер которой превосходит половину длины волны ультразвуковых колебаний в материале инструмента. Выявлены зависимости распределения амплитуды колебаний вдоль излучающей поверхности сварочного инструмента от формы и размеров инструмента. Возможность создания инструмента с равномерным распределением амплитуды колебаний подтверждена результатами экспериментальных исследований на практически созданной колебательной системе со сварочным инструментом, предназначенным для формирования сварного шва длиной 220 мм.

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Голых Р.Н., Хмелев С.С. «Выявление оптимальных условий ультразвуковой кавитационной обработки высоковязких и неньютоновских жидких сред» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 138-142 (2014)

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований, направленных на выявление оптимальных условий ультразвукового воздействия (геометрии технологического объёма) для кавитационной обработки высоковязких и неньютоновских жидкостей. Разработанная модель формирования кавитационной области позволила выявить распределения кавитационных зон в различных по размерам и форме технологических объёмах. На основании результатов моделирования была разработана конструкция проточного технологического объёма с кольцевыми пластинчатыми отражателями, обеспечивающая увеличение объема зоны развитой кавитации (наиболее интенсивного схлопывания пузырьков) до 3-х раз. Проведенные экспериментальные исследования позволили подтвердить адекватность предложенной модели и возможность увеличения объема зоны развитой кавитации путем оптимизации условий ультразвукового воздействия.

Хмелев В.Н., Хмелев С.С., Генне Д.В., Абраменко Д.С., Абрамов А.Д., Хмелев М.В., Левин С.В. «Устройство ультразвуковой сварки изделий по сложному контуру» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 159-163 (2014)

Описывается разработка и создание автоматизированной линии для ультразвуковой сварки изделий, представляющих собой блистерную упаковку для пищевых продуктов. Созданная линия позволила в автоматизированном режиме обеспечить формирование герметичных сварных швов со сложным замкнутым контуром

Хмелев В.Н., Хмелев С.С., Абрамов А.Д., Генне Д.В., Абраменко Д.С., Хмелев М.В. «Устройство карусельного типа для ультразвуковой сварки изделий из термопластичных материалов» Южно-Сибирский научный вестник, № 3, с. 7-11 (2014)

Описывается разработка и создание автоматизированной линии карусельного типа для ультразвуковой сварки изделий из термопластичных материалов. Созданная автоматизированная линия предназначена для ультразвуковой сварки по кольцевому шву двух заготовок сферических изделий из термопластичных материалов.

Бахарев С.А., Завалко Е.В. «Акустическая очистка отработанных буровых технологических жидкостей и бурового шлама, а также морской воды вокруг буровой» Каротажник, № 9, с. 67-79 (2011)

Проанализировано состояние экологической безопасности окружающей среды (ЭБОС) в процессе строительства морских скважин. Показано, что существующие технологические схемы очистки отработанной буровой жидкости являются финансово затратными и не обеспечивают ЭБОС. Обосновано максимальное соответствие разработанной технологии критерию "эффективность–стоимость–экологический риск". Данная технология может быть одновременно применена в средствах очистки отработанной буровой технологической жидкости, бурового шлама, а также морской воды (в нештатных ситуациях) вокруг буровой. Приведены результаты успешного применения элементов разработанной технологии.

Бахарев С.А., Завалко Е.В. «Результаты силового нанесения антикоррозийных и лакокрасочных покрытий на изделия в акустическом поле» Каротажник, № 9, с. 45-55 (2012)

Анализируются проблемы нанесения антикоррозийных (АКП) и лакокрасочных (ЛКП) покрытий на конструкции из металла, бетона и полимеров. Показана возможность силового нанесения АКП и ЛКП на неровные ( класс St 3) и увлажненные поверхности, а также ускоренного отвердевания этих покрытий в акустическом поле. Приведены результаты испытаний, показывающие повышение адгезии (от лат. adhaesio – слипание поверхностей различных по свойствам веществ при их контакте) на 40–50%, а также сокращения продолжительности отвердевания защитных покрытий на 30–40% и уменьшения на 10–20% расхода АКП и ЛКП при тех же значениях адгезии.

Бочкарев С.В., Галиновский А.Л., Абашина А.А. «Оперативный выбор технологических параметров гидрорезания методом акустической эмиссии» Информационно-измерительные и управляющие системы, 14, № 9, с. 58-63 (2016)

Исследована проблема оперативного выбора технологических параметров гидрорезания, обеспечивающих наибольшую производительность данного процесса. Показано, что в основу выбора можно положить применение метода акустической эмиссии (АЭ), положительно зарекомендовавшего себя в качестве информационно-диагностического средства для структурообразующих и формообразующих операций. Экспериментально установлено, что мощность АЭ отражает характер изменения производительности гидрорезания, в частности для различных углов взаимодействия ультраструи с поверхностью материала. Рассмотрена взаимосвязь производительности обработки и интенсивности акустического излучения, пропорционально увеличивающегося с ростом расстояния от среза фокусирующего сопла до поверхности образца. Сделаны выводы об упрощении выбора рациональных режимов обработки, в особенности для новых материалов, при использовании метода АЭ. отмечена необходимость дальнейших исследований по уточнению влияния спрея ультраструи на мощность акустического излучения в целях повышения точности определения оптимальных режимов ультраструйной обработки.

Волков С.С., Прилуцкий М.А. «Влияние шероховатости свариваемых поверхностей на качество их соединения при ультразвуковой сварке разнородных пластмасс» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 2, с. 53-58 (2016)

Для повышения прочности сварного соединения за счет снижения термодеструкции более легкоплавкого полимера предложено применить промежуточную прокладку из материала, значения свойств которого лежат в интервале значений основных материалов. Установлено, что одним из факторов, определяющих прочность сварного соединения и обеспечивающих работоспособность композиции из разнородных полимеров с промежуточной термопластичной прокладкой, является шероховатость поверхностей, причем не только основных элементов композиции, но и промежуточной прокладки. Регулируя ее, можно варьировать толщины свариваемых композиций и тепловыделение в зоне шва, не изменяя технологических параметров сварки. Показана специфика ультразвуковой сварки разнородных термопластов. Экспериментально подтверждено, что одним из критериев свариваемости разнородных термопластов является их совместимость по акустическим свойствам, оцениваемая плотностью и вязкостью. Предложены технологические способы, позволяющие компенсировать различия в акустических свойствах свариваемых материалов и тем самым получать качественные сварные соединения. Определены три стадии механизма образования сварных соединений при ультразвуковой сварке разнородных пластмасс. Разработана ультразвуковая сварочная машина, включающая в себя специальные устройства для сварки разнородных пластмасс. К ним относятся устройства для ступенчатого изменения режима сварки, регулирования температуры опоры и волновода, нагрева или охлаждения различных зон свариваемых изделий.

Волков С.С., Прилуцкий М.А. «Технологические особенности ультразвуковой сварки композиционных материалов на полимерной основе» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 3, с. 39-48 (2016)

Определена принципиальная возможность соединения композиционных материалов на полимерной основе с помощью ультразвуковой сварки. Опробована ультразвуковая сварка конструкций, состоящих из нескольких слоев полимерных композиционных материалов. При этом максимальное число слоев, которое можно соединять при одноразовом пропускании звукового импульса, достигает 4–6. Предложено при ультразвуковой сварке слоистых однонаправленных композиционных материалов использовать промежуточную прокладку из одноименного полимера, выполненную в виде мелкоячеистой сетки. Это позволит увеличить долю связующего на свариваемых поверхностях и искусственно создать в зоне сварки концентраторы напряжений для сдвижения максимальных температур к границе свариваемых поверхностей. Благодаря ультразвуковой сварке можно соединять композиционные материалы различной толщины. Наилучшей является толщина 1–2 мм, так как при сварке более тонких материалов происходит значительный теплоотвод в материал волновода-инструмента или опоры. При сварке композитов с толщиной более 2,5 мм происходит значительное рассеивание и затухание энергии ультразвуковой сварки в свариваемом материале. Разработаны технологические способы, обеспечивающие сохранение или восстановление исходной ориентационной направленности полимерного связующего, входящего в композит.

Вельц Я.Я., Головаш А.Н., Ступаков А.М. «Особенности использования ультразвука в технологических процессах на предприятиях железнодорожного транспорта» Динамика систем, механизмов и машин, № 2, с. 56-57 (2002)

Скобелев С.Б., Масягин В.Б. «Управление процессом удаpно-акустической обработки с внедрением твердых смазок» Динамика систем, механизмов и машин, № 1, с. 252-256 (2007)

Олейник Л.Н., Птушко А.В. «Влияние ультразвука на процесс обезвоживания и обессоливания нефти» Динамика систем, механизмов и машин, № 3, с. 212-214 (2012)

Шестель Л.А., Саяпин Ю.А., Куташов Д.А., Семёнов А.М., Ермолай Д.О. «Разработка установки для ультразвуковой сварки корпусных изделий из жестких пластмасс» Динамика систем, механизмов и машин, № 2, с. 377-380 (2014)

Рассмотрен вопрос разработки технологии и оборудования для многоточечной ультразвуковой сварки корпусных конструкций из жестких пластмасс.

Хмелев В.Н., Барсуков Р.В., Генне Д.В., Ильченко Е.В. «Устройство контроля температуры пьезопреобразователей ультразвуковых технологических аппаратов» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 50-52 (2013)

Статья посвящена созданию системы контроля температуры пьезоэлектрических преобразователей, составляющих основу ультразвуковых колебательных систем технологических аппаратов. Основной особенностью разработанной системы контроля температуры является использование в качестве чувствительного элемента самого пьезоэлектрического преобразователя. Такой подход к решению проблемы позволил реализовать систему контроля без внесения конструктивных изменений в существующие ультразвуковые аппараты

Карагусов И.В., Карагусов В.И., Юша В.Л., Литунов С.Н., Маянков И.В. «Термоакустический кондиционер на солнечной энергии» Динамика систем, механизмов и машин, № 2, с. 93-95 (2014)

Современное состояние развития термоакустических систем позволяет использовать их для создания теплоиспользующих термоакустических систем кондиционирования воздуха.