Способ обнаружения кавитации в жидкостях

Союз Советских Социалистических Республик) Дополнительное к авт. свид-в 351449/18 Х 272 присоединением заяв- :840 Й сударственнмн комите СССР о делам изобретений и открытий) Приорит 43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень4845) Дата опубликования описания 30.12.78) СПОСОБ ОБНАРУЖЕ 1Изобретение относится к области определения неоднородности жидкостей.В смазочной среде подшипника имеетсязона пониженного давления, где возможногазо- и паровыделение, т, е. образование 5пузырьков и каверн, а также имеется зонавысокого давления, где возможно захлопывание пузырьков и каверн, что может приводить к кавитационной эрозии.Известен способ обнаружения кавитации, который заключается в том, что вжидкость погружают образец, выполненный в виде капсулы из некавитационностойкого материала, заполненной пахучимвеществом, например анисовым альдегидом, а наличие кавитации определяют поразрушению капсулы,К недостаткам этого способа следует отести то, что кавитацию можно обнаружить только в том случае, если происходит кавитационная эрозия. С другой стороны, установить капсулу в масляном слоеподшипника, который не превышает потолщине несколько десятков микрон, непредставляется возможным, В случае если капсулу заделать во вкладыш или вал,и пару нагружать переменной по величинеи направлению силой, то разрушение капсулы может произойти и из-за действия нанее высоких переменных давлений масла, 30 достигающих в 40 и выше, хотя тиция в масляно не кать,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.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 малых и постоянно изменяющихся в процессе работы подшипника зазоров.Целью изобретения является обеспечение возможности определения кавитации в жидкостных пленках с изменяющейся толщиной,640197 аказ 325/6 Изд.82 НПО Государствен по делам изобре 113035, Москва, Ж, Тираж 1080 Подписного комитета СССРний и открытийРаушская наб д. 4/5 Типография, пр. Сапунова 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 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 подшипни ком 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. Винокуроваедактор Н. Коляда Техред С. Антипе Корректоры: Л, Корогод и Л. Брахнина