Способ обнаружения кавитации в жидкостях

 

1 ц 640197

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.04.76 (21) 2351449/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (51) М. К„.

G 01N 27/22

=:8 40 (53) УДК 543.544 (088.8) Государственный комитет по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. В. Яшин, P. Х. Салахиев и В. В. Алтунин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ КАВИТАЦИИ В ЖИДКОСТЯХ

Изобретение относится к области определения неоднородности жидкостей.

В смазочной среде подшипника имеется зона пониженного давления, где возможно газо- и паровыделение, т. е. образование пузырьков и каверн, а также имеется зона высокого давления, где возможно захлопывание пузырьков и каверн, что может приводить к кавитационной эрозии.

Известен способ обнаружения кавитации, который заключается в том, что в жидкость погружают образец, выполненный в виде капсулы из некавитационностойкого материала, заполненной пахучим веществом, например анисовым альдегидом, а наличие кавитации определяют по разрушению капсулы.

К недостаткам этого способа следует отнести то, что кавитацию можно обнаружить только в том случае, если происходит кавитационная эрозия. С другой стороны, установить капсулу в масляном слое подшипника, который не превышает по толщине несколько десятков микрон, не представляется возможным. В случае если капсулу заделать во вкладыш или вал, и пару нагружать переменной по величине и направлению силой, то разрушение капсулы может произойти и из-за действия на нее высоких переменных давлений масла, 2 достигающих в подшипниках до 400 кг/см и выше, хотя в действительности кавитация в масляном слое может и не возникать.

Известен способ обнаружения кавитации в жидкостях путем измерения изменения диэлектрической проницаемости (ДП) жидкости.

Если в потоке жидкости происходит кавитация, то однородность жидкости изменяется, а так как ДП паровых или газовых пузырьков или каверн отличается от ДП жидкости в 1,5 — 2,5 раза, то по изменению

ДП потока можно обнаружить кавитацию.

15 Этот способ по своей сущности является наиболее близким к изобретению и поэтому принят за прототип.

Однако этот способ в чистом виде не может быть использован для обнаружения кавитации в масляном слое подшипника скольжения в рабочем состоянии, так как разместить емкостной датчик с постоянными характеристиками в зазоре между подшипником и валом невозможно из-за ма25 лых и постоянно изменяющихся в процессе работы подшипника зазоров.

Целью изобретения является обеспечение возможности определения кавитации в жидкостных пленках с изменяющейся тол30 щи ной.

640197

Типография, пр. Сапунова, 2

Поставленная цель достигается за счет того, что одновременно с измерением диэлектрической проницаемости измеряют толщину пленки жидкости и по изменению соотношения их величин судят о возникно- 5 вении кавитации.

Чертеж поясняет предлагаемый способ.

Вал 1 вращается в подшипнике скольжения 2. Поверхности вала и подшипника в рабочем положении разделены масляной 10 пленкой 3, толщина которой в процессе работы пары изменяется в зависимости от величины .и направления силы, действующей на подшипник. При определенных условиях в масляной пленке, разделяющей 15 поверхности подшипника и вала, может возникать кавитация. Для обнаружения кавитации предложенным способом в корпус подшипника или вала встраивают емкостной датчик 4. Зазор между подшипником и валом в процессе работы определяют с помощью емкостного преобразователя (на чертеже не показан), датчик 4 которого встроен в корпус подшипника 2. Однако измеряемая емкость зависит не только от расстояния Н между поверхностью датчика и контртела, но и от ДП жидкости, разделяющей поверхности трения. Но емкостной метод измерения зазора не учитывает изменения ДП жидкости, предполагая ее постоянной величиной. В случае, если в момент измерения над датчиком пройдет газовый или паровой пузырек 5, то при одном и том же зазоре Н показания емкостного преобразователя изменятся, так как ДП 35 пузырька отличается от ДП жидкости. Поэтому емкостной преобразователь фактически измеряет не зазор, а толщину масляной пленки. Если измерить одновременно в одном и том же месте толщину масляной 40 пленки емкостным преобразователем и зазор одним из известных методов, не зависящим от диэлектрической проницаемости, то по разности их показаний можно судить о наличии кавитации. При равенстве этих величин кавитация отсутствует.

Если же величина зазора превышает толщину жидкостной пленки, то это свидетельствует о наличии кавитации в зоне измерений.

Способ может быть использован не только для исследования кавитации в масляном слое гидродинамических подшипников скольжения, но и во всех парах жидкостного трения скольжения как гидродинамических, так и гидростатических, например в крейцкопфах, упорных подшипниках, гидростатических подшипниках и т. п.

Применение способа для обнаружения кавитации в парах жидкостного трения скольжения позволит проводить исследования кавитационных явлений при работе этих пар в натурных условиях, что в конечном счете позволит наметить путь повышения надежности пар трения скольжения, выход из строя которых обусловлен кавитационной эрозией.

Формула изобретения

Способ обнаружения кавитации в жидкостях, путем измерения изменения диэлектрической проницаемости, связанной с появлением в жидкости паровых, парогазовых, газовых пузырьков или каверн, что свидетельствует о возникновении кавитации в жидкости, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности обнаружения кавитации в жидкостных пленках с изменяющейся толщиной слоя, одновременно с измерением диэлектрической проницаемости измеряют толщину пленки жидкости и по изменению соотношения их величин судят о возникновении кавитации.

Составитель Г. Винокурова

Редактор Н. Коляда Техред С. Антипенко

Корректоры: Л. Корогод и Л. Брахнина

Заказ 325/6 Изд. № 824 Тираж 1080 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5