Система для исследования кавитации в насосах

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1, 576437 Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 15.10,77. Бю асударственнык комитет Совета Министров СССР етець М(088.8) по аелам изобретении и открытий(71) Заявите ИССЛЕДОВАНИЯ КАВИТАЦИИВ НАСОСАХ(54) СИСТЕМ Цель цзооретснця - определение акустической прозрачности и упругости кавитационной каверны в широком диапазоне частот,) казанная цель дост 11 гас 051 тсм, то в сисд тему введены арифметическое устройство, двакомплекта цормирующцх потенциометров и блок деления напряжений, один вход которого подключен к анализатору спектра входного давления, 2 другой через первый комплект О ИО)иРУ 10 И 111. нотснц 1 О.1 с 1)011 с 151221 с анализатором спектра выходного давления. Причем выход блока деления напряжений подключен к арифметическому устройству, соединенному с цсточцикэ) 0110 рцого н 2 И 1)51 жсния 1 с рез второй комплект нормпруюшпх потенциометров, а оба указанных комплекта синхронно связаны с анализаторами спектра,На чертеже показана блок-схема предлагаемой системы для исследования кавитации.Система содержит датчик давления 1 на входе в насос ц датчик давления 2 на выходе насоса, соединенные соответственно с анализатором 3 спектра входного давления и с анализатором 4 спектра выходного давления. Лнализатор 3 и первьш комплект нормирующих потенццометров 5 связаны с входами Ол 01(а дслсния напря)кений б, выход 1(оторого подключен к арифметическому устройству 7, соединенному через второй комплект Изобретение относится к области гидромашиностроения.Известна система для исследования кавитации в насосах, содержащая датчики давления, в которой момент возникновения кавитации определяется с помощью анализа кслебаций давлсния 1.Недостатком данной системы является потеря значительного количества информации вследствие использования в качестве анализируемой характеристики интегрального уровня колебаний давления или шума в широком диапазоне частот.Наиболее близким к данному изобретениютехническим решением является система для исследования кавитации в насосах с использованием спектрального анализа отдельных частотных составляющих, содержащая датчики давления, установленные па входе и выходе насоса, подключенные к анализаторам спектра входного и выходного давления, п источник опорного напряжения 21.Данная система позволяет качественно следить за развитием кавитации в насосах и определять момент сс возни(цовсция, Одц 2101 сдостатком системы является определение только общих амплитудно-частотных характеристик колебаний давления, что не дает количественной оценки характеристик кавитациоцной каверны.) (-к) -У нормирующих потенциометров 8 с источником опорного напряжения 9,Работа системы основана на анализе колебаний давления, генерируемых насосом независимо от степени развития в нем кавитации и распространяющихся на вход и выход насоса,При работе насоса указанные колебания воспринимаются датчиками давления 1 и 2 и раскладываются по частоте анализаторами Зи 4,Определение акустической прозрачности и упругости кавитационной каверны производится на каждой частоте в соответствии с формуламиАвх,С- )(х)Авых 2 вх ГДЕ в - аКУСТИГССКая Г 1 РОЗРа 111 ОСТЬ Каннтационной каверны;Авх и Авых - амплитуда колебаний на Входе и выходе насоса соответственно;К - нор мирующий множитель, учитывающий неравномерность передачи колебаний давления на вход и на выход насоса по причинам, не связанным с развитием в нем кавитационной каверны;р - упругость кавитационной каверны;р и с - плотность жидкости и скорость распространения в неи звуковых волн;в - частота, для которой определяются упругость и прозрачность каверны;Рвх - площадь сечения на входе в насос; )(Ы) - функция акустической прозрачности, например, для каверны типа сосредоточенная упругость; При работе системы на блок деления напряжений б поступают сигналы, пропорциональные амплитуде колебаний на входе в насос (Авх) с датчика давления 1 и амплитуде колебаний на ыоде насоса (К Авых) с первого комплекта нормирующих потенциометров 5, благодаря чему на выходе блока деления напряжений создается напряжение, пропорциональное акустической прозрачности кавитационной каверны, Нормирующие потенциометры 5 подбираются таким образом, чтобы при бескавитационной работе насоса коэффициенты акустической прозрачности на всех частотах составляли единицу, что соответствует отсутствию кавитационной каверны. 30 35 1) 45 50 4На вход арифметического устройства 7 подаются напряжения, пропорциональные акустической прозрачности каверны с блока деления напряжений б и пропорциональные величине с второго комплекта нор мир ующих потенциометров 8, Потенциометры 8 подбираются таким образом, что бы при бескавитационной работе насоса упругость каверны, пропорциональная напряжению на выходе арифметического устройства, соответствовала упругости жидкости, перекачиваемой насосом.Использование изобретения позволяет определить количественные характеристики каинтацпопной каверны: акустическую прозрачность и упругость, которые необходимы не только для анализа работы самого насоса, но и для определения устойчивости гидравлической системы к автоколебательным кавитационным режимам в целом,Формула изобретенияСистема для исследования кавитации в насосах, содержащая датчики давления, установленные на входе и выходе насоса и подключенные к анализаторам спектра входного и выходного давления, и источник опорного напряжения, отличающаяся тем, что,с целью определения акустической прозрачности и упругости кавитационной каверны, внее введены арифметическое устройство, двакомплекта нормирующих потенциометров иблок деления напряжений, один вход которого подключен к анализатору спектра входного давления, а другой через первый комплектнормирующих потенциометров связан с анализатором спектра выходного давления, причем выход блока деления напряжений подключен к арифметическому устройству, соединенному с источником опорного напряжения через второи комплект нормирующих потенциометров, а оба указанных комплектасинхронно связаны с анализаторами спектра,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Карелин В. Я. Кавитационные явления вцентробежных и осевых насосах, М., Машиностроение, 1975, с. 311 в 3,2, Ресбан Ф. О. и др. Спектральный анализкавитационного шума в насосе, технический перевод с английского16 чЯ. ГОНТИ, 1972, с. 4 - 7,576437 С. Афанась амыш инков Составител Тех Редакто чиков писно ипография, пр, Сапунова, 2 Заказ 2291/12НПО Госу Изд.815 рственного комитета по делам изобретен 5, Москва, Ж, Р Тираж 881овета Министрови открытийшская наб д. 4/5 ректор Л. Кот