Кавітаційний знос - Велика Енциклопедія Нафти та Газа, стаття, сторінка 4
Кавітаційний знос
Для дослідження ерозійної стійкості матеріалів та покриттів використовуються різні прилади, стенди та установки, за допомогою яких оцінюється стійкість матеріалів та покриттів до газоерозійного, газоабразивного, газокрапельного, гідроерозійного, гідроабразивного та кавітаційного зносу. Нижче буде розглянуто основні типи установок, що використовуються для оцінки ерозійної стійкості матеріалів. Ці установки можуть бути використані і для випробування покриттів. [46]
Огляд: робочого колеса через п'ять з половиною місяців експлуатації насоса з часу, відновлювального ремонту показав, що лопаті колеса, не оброблені мастикою, мають значний кавітаційний знос. У той же час допасти, вкриті захисною клейовою плівкою, мали набагато менший знос, а в ряді місць відбулося лише спрацювання захисної плівки без руйнування основної маси. [47]
Покриття на основі поліуретанових еластомерів можуть бути застосовані з великою ефективністю в тих же областях, що і хлоро-пренові, - для захисту виробів та елементів конструкцій від газоабразивного, газокраплинного, гідроабразивного та кавітаційного зносу. [48]
Зважаючи на це, при лабораторних дослідженнях було звернено увагу на характер руйнування деталей при кавітаційному впливі. Кавітаційний знос на відміну абразивного, окислювального та інших видів зносу характеризується місцевим фарбуванням матеріалу. [49]
Великий вплив на точність обробки надає кавітаційний знос, що призводить до того, що на торці інструменту, а отже, і на деталі, що обробляється, з'являються западини і опуклості. Вплив кавітаційного зносу значно послаблюється, якщо інтенсивно змінювати абразив під торцемінструмент. Особливо помітно збільшує чистоту поверхні заміна в абразивній суспензії води мастилом, кавітація в якому дуже мала. Але продуктивність обробки у своїй значно падає. З підвищенням твердості матеріалу чистота поверхні зростає. [50]
З кавітаційним зносом часто доводиться стикатися після експлуатації або тривалих випробувань паливних насосів. В результаті кавітаційного зношування відбувається вимивання матеріалу на вхідних каналах у торців роторів плунжерних насосів, на поверхнях торцевих втулок та корпусах шестерних насосів, а також на лопатках колеса відцентрових насосів. У деяких випадках глибина зносу кавітації досягає 5 - 10 мм. У цей момент може відбуватися утворення парових бульбашок і значне підвищення гідродинамічного удару струменя палива, що всмоктується. [51]
Швидкість корозії (У оцінюється як середня величина вимірювань на трьох зразках, що знаходяться в замкнутому гідродинамічному контурі при швидкості води 3 м/с. При випробуванні на кавітаційне зношування (Y2) зразки поміщаються при температурі 20 - 21 С на 180 хв в ультразвукове поле частотою 2 кГц на регульованій відстані від випромінювача, що відповідає максимуму ерозії.[52]
Підвищення агрегатної потужності двигунів і ДПА здійснюється різними шляхами, зокрема підвищенням частоти обертання валів. Це призводить до кавітаційного зношування поверхонь антифрикційного сплаву підшипників. [53]
На ділянці Ь Ьг із збільшенням вмісту наносів у воді, спостерігається зменшення загального зносу. Це відбувається тому, що кавітаційне зношування, якщо воно протікає з тривалим інкубаційним періодом, починається з утворення мікротріщин у поверхневому шарі металу, які потім поширюються вглиб і призводять довиколу щодо великих обсягів металу. При абразивному ж зносі відбувається сошліфування тонкого шару металу, що оберігає поверхню від зародження кавітаційних тріщин і виколу. [54]
Для захисту деталей від корозії та впливу інших руйнівних факторів застосовують металеві покриття. Так, для боротьби з кавітаційним зносом дизельних гільз використовують покриття цинкові, алюмінієві, хромові та нікелеві. Однак практика показує, що застосування металевих покриттів для захисту деталей гідроерозії не дає позитивних результатів. У разі сильного микроударного впливу такі покриття швидко руйнуються. Особливо низьку ерозійну стійкість мають покриття цинком, алюмінієм, міддю та іншими металами, що мають невисоку механічну міцність. [56]
У робочих органах гідравлічних машин кавітаційне зношування, як правило, протікає з тривалим інкубаційним - періодом, досить невеликого вмісту у воді зважених наносів порядку 0 1 - 0 5 % за обсягом [21], як абразивне зношування починає випереджати кавітаційну ерозію. Однак на робочих органах гідромашин можна зустріти і ділянки, де кавітаційне зношування випереджає абразивне. В цьому випадку поверхня має губчасту структуру, що є результатом ерозії кавітації. [57]