Способ определения срока службы ферромагнитной жидкости в магнитожидкостных уплотнениях

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Сееетскик Сециалистическик Республик(22) Заявлено 031177 (21) 2539576/18-25с присоединением заявки Мо(51)М. Кл. С 01 Н 27/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Д В.Орлов и Ю.А.Митькин Ивановский энергетический институт им, В,И,Ленина(71) Заявитель 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ ФЕРРОМАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ В МАГНИТОЖИДКОСТНЫХ УПЛОТНЕНИЯХ Изобретение относится к технике измерений и предназначено для определения качества и работоспособности Ферромагнитной жидкости в магнитожидкостных. уплотнениях.Известен способ магнитного анализа ферромагнитной жидкости, позволяющий отобрать при изготовлении последней фракцию с наиболее мелкими частицами, что определяет седиментационную устойчивость полученной ферромагнитной жицкости 1.Однако указанный способ не дает Информации о прочностных свойствах облитерирующего слоя поверхностно активного вещества (ПАВ), препятствую" щего агрегации феррочастиц под действием сильного магнитого поля, а также о выдерживаемых сдвиговых нагрузках, возникающих при использова нии ее в качестве уплотнителя в магнитожидкостных уплотнениях, в то время как прочностные свойства ПАВ определяют качество и работоспособность магнитожидкостных уплотнений.Известен также споссб определения работоспоссбности ферромагнитной жидкости путем ее длительного испытания на макетах. При этом ФМЖ находится в рабочем зазоре под действием постоянного магнитного поля и удерживаетперепад давления при вращении вала.Определяется время удерживания ферромагнитной жидкостью перепада давления 2) .Недостатком этого способа является большая длительность испытания,достигающая нескольких тысяч часов.Целью настоящего изобретения является сокращение времени испытаниядля определений работоспособностиФеооомагнитной жидкости в магнитожидкостных уплотнениях,Цель достигается тем, что на ФМЖнакладываются однородные постоянныеполя: магнитные и электрические,направления которых совпадают. Призаданной индукции магнитного поля Вопределяется пробивная напряженностьФМЖ в электрическом поле Е. Срокслужбы ФМЖ в МЖУ находится по соотношению КЕВтгде К - коэффициент пересчета.Приведенное соотношение установле" но экспериментальным путем и имеет физическое обоснование, Время работы ФМЖ в МЖУ определяется размером Фер742782 робивная на енность ФМЖВ ент а 159,0 0,7 0,индукТл на тается пропорцио ется пра способа щ.ти ФМЖ иследует, предлага десятки, жидкостей 65 в сотни р то,МЖУ иямая ромагиитных частиц и толщиной адсорбЦионного слоя на поверхности частиц, который препятствует коагуляции частиц. При воздействии на ФМЖ магнитного и электрического полей ферромагнитные частицы выстраиваются в цепочки, соединяющие электроды, по которым и происходит пробой. Магнитное поле содействует сближению частиц в цепочках и расстояние между частицами устанавливается в соответствии с толщиной адсорбционного слоя на их поверхности. Пробивная электрическая напряженность жидкостей, содержащих проводящие частицы, к которым относится и Ферромагнитная жидкость, Определяется размером частиц и расстоянием между ними.Таким образом, пробивная напряженность и индукция магнитного поля, при которой найдена эта напряженность, определяют размер частиц и толщину адсорбционйого слоя на их поверхности, т.е. те Факты, которые определяют срок службы ФМЖ в МЖУ. В силу этого наблюдается пропорциональность между временем работы ФМЖ в МЖУ и произведением ЕВ. Такой способ определения срока службы ФМЖ в МЖУ обеспечивает сокращение времени испытаний до нескольких минут.Изобретение проверено в лабораторных условиях на различных ФерроИз таблицы видно, что при циях магнитнОго поля 0,05-0,7 кОзффициент пересчета для ФМЖ кремнийорганической основе ос величиной постоянной и равен 2,4 чфмм(В Тл. Это указывает что между сроком службы ФМЖ в ,произведением РВ в исследован диапазоне индукций имеется пр магнитных жидксстях. Пробой ФМЖ осуществляется на высоковольтной установке УПУМ. В качестве электродовиспользуются две плоскости, изготовленные из магнитного материала ди 5,аметром 50 мм, а расстояние междуэлектродами равняется 2 мм. Электроды, между которыми находится ФМЖ,помещаются в постоянное магнитноеполе с заданной индукцней В и к нимподводится электрическое постоянноенапряжение от установки УПУМ, Направления электрического и магнитного полей совпадают. Величина напряжения плавно увеличивается до пробоя ФМЖ. При этом фиксируется значе 5 ние напряжения П, при котором происходит пробой ФМЖ. Находят величинупробивной напряженности ФМЖ в электрическом поле20дгде Й - расстояние между электродами.Затем определяют срок службы ФМЖв .МЖУ по ФсрмулеКЕВд Для ферромагнитных жидкостей накремннйорганической основе экспериментально установлена связь срокаслужбы ФМЖ в МЖУ, который определяется на макетах МЖУ, и произведением ЕВ, найденным для.ФМЖ в диапазонеиндукций магнитного поля 0,05-0,7 Тл,согласно приведенным в таблице данным,альность, т,е, подтверждамерность предлагаемого ределения работоспособнос- ЮИУ. Кроме того, иэ таблицы то время испытаний ФМЖ по ому способу сокращается в.для более качественных (жидкость из партии Р 1) з,742782 Формула изобретения Составитель Н.Шпиньков Техред Э. Фечо Корректор М. Ви гула Редактор Ю.Петрушко Заказ 3611/11 Тираж 1019 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 П р и м е р. При испытании по предлагаемому способу для ФМЖ на кремнийорганической основе (партия 9 3) при индукции В = 0,2 Тл величина пробивной напряженности ФМЖ равна 1950 В/мм. Время работы ФМЖ в магнигожидкостных уплотнениях равноКЕВ = 2,4 1950 0,2 = 936 ч.Испытания ФМЖ на макетах МЖУ показывают такое же время работы фер-ромагнитной жидкости, Эти. результаты подтверждают предлагаемый способ определения гарантийного срока службы Ферромагнитной жидкости в МЖУ,Сокращение времени испытаний ферромагнитной жидкости в МЖУ в десятки и сотни раз приводит к экономии материальных затрат, поэтому данное изобретение эффективно экономически, особенно при разработке новых ферромагнитных жидкостей для магнитожидкостных. уплотнений. 20 1. Способ определения срока служ бы ферромагнитной жидкости в магнитожидкостных уплотнениях путем наложения на испытуемую среду постоянного магнитного поля заданной индукции,отличающийс ятем, что, сцелью сокращения времени испытаний,на исследуемую среду, дополнительнов том ж направлении накладываютпостоянное электрическое поле, увеличивают электрическое напряжениеи фиксируют величину напряжения вмомент пробоя, а искомую величинуопределяют по формуламс = КЕВ,где Е - пробивная напряженность ферромагнитной жидкости равная Е: фБ - величина напряжения пробоя; Й - .д грасстояние между электродами; В -индукция магнитного поля; К - коэффициент пересчета.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что коэффициент пересчета для ферромагнитных жидкостейна кремнийорганической.основе прииндукциях магнитного поля 0,05-0,7 Тлпринимают равным 2,4 час мм/В Тл. Источники информаций,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СМА 9 3483969,кл. В 03 с 1/00, 1969.2. ВасЬу В.Е., Напдз В,А ЧоК 1 пз 1,М. Экспресс-информация. Серия Детали машин, М., ВИНИТИ,1977, 9 11, реф. 70 (прототип),