Енциклопедия на трибология - кавитация износване

Кавитация износване възниква в резултат на многократно излагане на чукането на повърхностните води, получени при разпадането на кавитация мехурчета близо до повърхността на детайла.

Това явление се дължи както следва. В движи с висока скорост на поток от стеснението и присъствието на препятствия по пътя си налягане може да спадне до налягане съответства на налягането на изпаряване при дадена температура. По този начин, в зависимост от съпротивлението на флуид за опън, прекъсване може да възникне, непрекъснатост нарушена поток. Получената кухината се запълва с пара и газове, освободени от течността. Въздухът въвлечени в потока, улеснява кавитация. Получената пара-газови мехурчета размери от порядъка на десети от милиметъра, движещи се заедно с потока, попадат в зоната под високо налягане. кондензира пара, газовете се разтварят и получените кухини с огромно ускорение на частици течност се стичат; последвано от инсулт възстановяване настъпва поток сливане.

Заснемането показа, че кавитация балон може да расте за 0.002 секунди до 6 мм в диаметър и колапс напълно за 0,001 S. Според VY Karelin, за някои видове кавитация на площ от 1 cm 2 за 1 и може да бъде оформен с прекъсване 30 Mill. Кавитация мехурчета.

Кавитация среща в тръбопроводи, в струя и поток околната лопатките на витлото и центробежни помпи и хидравлични турбини лопатките и витла. Кавитация предизвиква вибрации, удари и сътресения, което води до разхлабване на закрепващите връзки, болтове счупване, мачкане на конци, обидно е, стави, тюлени и нарушение на умора на материала.

Кавитация ефективност и намалява машини витла и причинява незабавно унищожаване повърхности на частите в зоната на действие. Тя насърчава коксуващи спрей инжектори за двигатели с вътрешно горене.

Trudnoobtekaemaya форма и грапавост на повърхности, включително нарушения, образувани поради кавитация износване, са причина за образуването на вихри и часовата разлика от стените на работните канали, което допринася за укрепване или кавитация.

Предпоставки за появата и развитието на кавитация носят тези. Със затварянето до пълното изчезване на парни и газови мехурчета от повърхността на частта се подлага на последната микроскопско вода чук. От няколко милионите кавитация мехурчета формира около една в 30 хиляди. Участва в разрушаването. Под влияние на металните неравности и повърхността започва да се деформира в малка дълбочина naklepyvatsya появи срязване линия и се проявява като характерни за ецване с идентифицирането на отделните зърно граници. Повтарящи се удари причиняват размекване, perenaklep отделните microareas материал, придружен от появата на огнища на фрактура като пукнатини. Той унищожени предимно по-малко силен структурен компонент (ферит в стомани, от чугун - графитни включения). За унищожаване на ниска сила част може да бъде последвано от чакъла и по-трайни компоненти. Унищожаване развива вътре в зърното или на границите, в зависимост от съотношението на силата на връзката между зърно и зърнени храни.

Корозия явления играят съществена роля в процеса на кавитация износване. Така например, в морето стойност на износване, водата е много по-висока, отколкото в прясно, при равни други условия. Въпреки това, механично действие принадлежи основна роля може да бъде видно от ниско съпротивление кавитация на бои, цинк и алуминиеви покрития с ниска механична якост, ебонит и плексиглас, са устойчиви на корозия неметални материали. скорост кавитация износване може да бъде стотици или повече пъти по-висока от скоростта на корозия на унищожаване на повърхностния слой.

Предупредете кавитация може Хидромеханизми проектирането на системата, така че всички точки на налягането на потока не е под изпарение налягане. Въпреки това, възможността за кавитация винаги трябва да бъде взето под внимание.

Интензитетът на кавитация износване зависи от температурата, природата и свойствата на течен материал части. Ефект на вискозитет леко. С увеличаване на износване на повърхностното напрежение е по-интензивен. Въведение в образуващи агенти вода и позволява образуването на емулсии масло (и емулгатори), понижава повърхностното напрежение и намалява кавитацията износване. Вода с температура от 50 ° С съответства в най-голяма интензивност на износване. От двете страни на тази температура, има доста рязко спадане на скоростта на износване.

Кавитация устойчивост на материала се определя от неговия състав и структура. Увеличаването на съдържанието на въглерод от въглеродна стомана увеличава нейната устойчивост. Въпреки това, като се започне от 0,8% С, тя започва да пада. Пластични перлит е по-устойчив от гранули. Въвеждане на никел и хром в стоманата увеличава издръжливостта чрез намаляване на количеството на ферит, увеличаване на степента на дисперсия и др. Сферични форма благоприятно графит. Най-устойчиви нисколегирана е желязо (1% Ni, 0,3% Mo) с сферографитен.

Закаляване отопление HDTV, циментация, повърхностно закаляване, включително твърда настилка, дай стоманата значителна съпротива кавитация. Същото важи и за хром покритие при достатъчно на неговата дебелина (около 40 микрона) и прекъсвания (мляко хром). Когато малка дебелина (по-малко от 20 микрона), унищожаването възниква под слой от хром; Той играе важна роля причина да сила. Месинг, защото на неговия вискозитет е устойчив на износване кавитация. Относително добра устойчивост кавитация има гумено покритие.

Кавитация унищожаване на материали проучен подробно от SP Козирев, KK Shalnova, IN Богачев, РИ Минц, VV Fomin и сътр.

проучване Кавитация разграждане със специални устройства, монтирани в камери кавитация тръбите работни (фиг.1). Зоната на кавитация, произтичащи зад пречка или след ограничение тръба се наблюдава като бяло облак; докато шум е различен тон.

Фиг.1. Схема работа камери кавитация тръби.

Има системи, в които кавитация се създава въртящ диск във вода или друга течност (Фигура 2). Диск 1 е монтиран на вала 4 и се поставя в резервоара 3 с течността. За намаляване на зоната на кавитация са монтирани върху диска 2. ограничители прикрепени две проби на 5, 20 mm в диаметър, на които по време на въртене и има два отвора, които създават кавитация при висока скорост диск (2050 2500 мин -1) с диаметър 244 мм. За да се избегне голяма усукване вода над и под диск, монтиран ножа за безопасност.

Фиг.2. Кавитация система с въртящ се диск.

За да се симулира използването на метод кавитация износване strueudarny, състояща се в това, че пробите, използвани въздействат на струя течност. Естеството на повърхността на фрактура при метода на мастилено-струен съответства на повърхността разграждане на кавитация.

Сайта е създаден в uCoz система