Кавитация жидкости в гидросистемах

КАВИТАЦИЯ ЖИДКОСТИ В ГИДРОСИСТЕМАХ [c.92]

Влияние кавитации на работу гидросистемы. Кавитация может возникнуть в трубопроводах, в насосах, а также во всех устройствах, где поток жидкости подвергается поворотам, сужениям с последующим расширением (например, в кранах, клапанах, вентилях, дроссельных диаграммах) и прочим деформациям. [c.46]

Гидравлический удар в насосах. Гидравлический удар в насосах может возникнуть вследствие различных причин, однако особого внимания заслуживают удары, наблюдаемые при работе насоса в кавитационном режиме. Удар в этом случае обусловлен тем, что при соединении незаполненной жидкостью рабочей камеры насоса вследствие ее кавитации с нагнетательной линией гидросистемы (с выходной линией насоса) возникает обратный поток жидкости в эту камеру, сопровождаемый ударными забросами давления в ней. Поскольку при этом возможны вследствие высоких перепадов давления между нагнетательной линией и рабочей камерой большие скорости обратного потока жидкости, ударные забросы давления в камерах насоса могут достигать значений, способных вывести насос из [c.99]

Зависимость характеристик гидропривода от условий эксплуатации (температура, давление). От температуры зависит вязкость рабочей жидкости, а низкое давление может стать причиной возникновения кавитации в гидросистеме или вьщеления из жидкости растворенных газов. [c.149]

Закрытые гидробаки с избыточным давлением применяют в некоторых гидроприводах для обеспечения лучшего заполнения рабочих камер насосов и исключения возникновения кавитации на их входе. Герметичный бак, представляющий собой сварной цилиндр, заполняют воздухом или инертным газом под давлением до 0,2 МПа. В гидросистемах прессов такие баки служат для заполнения рабочих цилиндров жидкостью при холостом ходе машины. Избыточное давление в них достигает 0,8... 1,0 МПа. [c.199]

В подразд. 4.3 была рассмотрена кавитация, возникающая в местных гидравлических сопротивлениях при высоких скоростях движения жидкости. Аналогичное явление может происходить и в лопастных насосах (обычно на входе в насосное колесо). В этом случае из-за вьщеления паров и растворенных газов нарушается нормальная работа насоса, возникает характерный шум, а также падают его эксплуатационные показатели (напор, подача, мощность и КПД). Во избежание кавитации в гидросистеме после выбора насоса проводят его проверочный (кавитационный) расчет. [c.234]

Наблюдения показывают, что частота рассматриваемых колебаний труб обычно превышает 100 гц и соответствует порядку частот возмущающих импульсов, действующих в гидросистемах машин. Помимо этого, на срок службы трубопроводов влияют забросы давлений, могущие возникнуть по многим причинам, наиболее вероятными из которых являются гидравлические удары, наблюдающиеся при мгновенном срабатывании различных клапанов, а также частотные колебания, возникающие при работе насоса в режиме кавитации. Максимальные значения давления при колебаниях вследствие гидравлического удара и при кавитационном режиме работы насоса могут значительно (в 2—3 раза и более) превышать рабочее давление жидкости. [c.483]

В соответствии со сказанным в гл. 3 кавитация может возникнуть, если в жидкости имеются ядра кавитации или слабые места , из которых образуются каверны. Жидкости, не содержащие таких ядер, имеют очень высокую прочность на разрыв таким образом, кавитация не наблюдалась бы в гидросистемах и гидромашинах, если бы нормальные жидкости не изобиловали источниками ядер кавитации. Кавитационными ядрами, по-ви-димому, являются примеси, например нерастворенные газы и твердые частицы, на которых образуются микроскопические пузырьки газа. Скорость, с которой кавитационное ядро может расти до достижения критического размера, соответствующего наступлению кавитации, определяется не только его начальным размером и формой, но и термодинамическими свойствами окружающей жидкости, а также величиной и продолжительностью воздействия пониженного внешнего давления. Таким образом, существуют три фактора, влияющие на возникновение кавитации [c.258]

Рабочая жидкость гидросистем сочетает свойства рабочего тела со свойствами смазочных материалов. В гидросистемах широко применяют минеральные масла, полученные смешиванием маловязких нефтепродуктов с высоковязкими компонентами. Углеводородные полимеры, входящие в состав минеральных масел, образуют во взаимодействии с поверхностью металла граничные адсорбционные слои, обладающие высокой механической прочностью и малым сопротивлением поперечному скольжению. Присадки, содержащиеся в рабочих жидкостях гидросистемы, улучшают их свойства. Основными показателями качества рабочих жидкостей служат их вязкость, температурно-вязкостная характеристика, физическая и химическая стабильность, антикоррозионные свойства, агрессивность по отношению к резиновым уплотняющим устройствам, смазочная способность и температура замерзания. Рабочая жидкость должна быть достаточно густой, чтобы снизить объемные потери в гидросистеме, но не слишком, чтобы избежать явлений кавитации и повышенных гидромеханических потерь в гидроагрегатах и трубопроводах. [c.31]

Известны монографии [144, 162], в которых анализируется влияние кавитации на колебания жидкости в конструкциях. Из них следует, что возникновение кавитации может привести к существенному росту амплитуды колебаний жидкости в топливоподающих трактах [144], насосах и гидросистемах [162]. Разработанные в [144, 162] теории хорошо описывают данные экспериментов. Расширение охватываемых теорией задач кавитационных колебаний жидкостей возможно, види мо, на основе уравнений пузырьковой жидкости. [c.120]

Рассмотренное свойство жидкости имеет практически важное значение, так как присутствие газа ухудшает, а во многих случаях может полностью нарушить работу гидросистемы и ее агрегатов. В частности, присутствием газа Б основном обусловлено явление кавитации (см. стр. 45). Газ, выделившийся из масла в местах пониженного давления, может частично или даже полностью заполнить рабочие полости насоса, уменьшая тем самым его производительность и ухудшая режим его работы. Как показали наблюдения, при вакууме у входа в насос, равном 200—250 мм рт. ст., могущем возникнуть при определенных условиях в результате сопротивления всасывающей магистрали, наступает помутнение потока масла из-за выделения воздуха при вакууме 380—400 мм рт. ст. количество выделившегося воздуха становится таким, что резко изменяется окраска масла и образуются пузырьки. При вакууме же в баке 400—450 мм. рт. ст. масло, поступающее по трубе из бака в насос, превращается в пену. [c.38]

С появлением кавитации производительность насоса понижается, появляется характерный шум, происходит эмульсирование жидкости, а также наблюдаются резкие колебания давления в нагнетательной линии и ударные нагрузки на детали насоса, вызывающие преждевременный выход его из строя. Кроме того, возможно местное кавитационное разрушение (разъедание) поверхностей деталей с образованием на них характерных изъязвлений (оспинок), причем в первую очередь разрушаются (разъедаются) острые края деталей. На рис. 1.17 показан пример характерного кавитационного разрушения плунжера распределительного золотника (клапана) следящей гидросистемы, работавшего в условиях значительного дросселирования жидкости. [c.47]

Основным в борьбе с кавитацией применительно к насосам является обеспечение на всасывании (на входе в насос) такого давления, которое способно было бы преодолеть без разрыва потока жидкости как гидравлические потери во всасывающей линии, так и инерцию столба жидкости на всасывании. Это достигается путем наддува воздуха или газа в бак гидросистемы, а также установкой подкачивающих насосов, эжекторов и т. п. [c.49]

В качестве рабочих жидкостей гидротрансформаторов применяют маловязкие минеральные масла вязкостью v=0,14—0,07 см с при температуре 70—90 °С. Жидкость нуждается в обязательном охлаждении, так как на режимах значительного преобразования момента она может перегреться, что приведет к выходу из строя пар трения и уплотняющих элементов. Часть жидкости (расход q на рис. 21.2, 21.25, 21.28 и 21.35) непрерывно отбирают после выхода из турбинного колеса, пропускают через теплообменник и возвращают при помощи вспомогательного насоса ВН на рис. 21.30) ко входу в насосное колесо. Вспомогательная гидросистема обеспечивает поддержание минимального давления 0,3—0,6 МПа перед входом в насос, благодаря чему устраняется возможность возникновения кавитации. [c.365]

Гидродинамические колебания обусловлены волновыми процессами, кавитацией и турбулизацией рабочей жидкости. Величина шума здесь зависит от энергетических параметров насоса и гидросистемы, динамики привода,. правильности выбора и монтажа аппаратуры и трубопроводов, наличия воздуха и воды в рабочей жидкости. [c.73]

Особенно большое значение имеет вязкость зимних сортов масла, так как при потере подвижности масла не могут подниматься по трубопроводам и во всасывающей линии насосов наблюдается явл(5ние кавитации. Чтобы этого не произошло, температура застывания зимних масел должна быть на 20 —30° С ниже температуры окружающего воздуха. Следует иметь в виду, что температура рабочей жидкости в гидросистеме стабилизируется лишь через 1,5 —2,5 ч непрерывной работы. [c.240]

Газы (воздух) присутствуют в минеральных маслах в растворенном (дисперсном) и нерастворенном состоянии. В нерастворенном состоянии газы представляют собой пузырьки диаметром до 0,8 мкм, которые при работе гидропривода постоянно делятся на более мелкие и вновь объединяются между собой. В растворенном состоянии газы (воздух) рассеиваются в рабочей жидкости в виде отдельных молекул. При понижении давления ниже атмосферного (например, во всасывающей линии насосов, дросселях, крутых изгибах трубопроводов и т. д.) молекулы об1)единяются с нерастворенным газом и испаряющейся при низком давлении влагой в парогазовые пузырьки диаметром от 0,2 и выше мкм. В объеме рабочей жидкости эти i ipoi азовые пу ., рьки циркулируют в гидросистеме, вызывая кавитацию. При попадании парогазовых пузырь- [c.146]

Скорость и ускорение (или замедление) течения в рабочей части регулировались разностью давлений воздуха над поверхностями воды в верхнем и нижнем баллонах. Разность давлений регулировалась сервосистемой, управляемой лекальным программирующим механизмом. Эта сервосистема регулировала подачу воздуха в верхний баллон, обеспечивая необходимые мгновенные разности давлений. Для исследования кавитации можно было изменять абсолютное давление в гидросистеме. Запуск осуществляется с помощью быстро открывающегося клапана, расположенного на нижнем конце диффузора. В качестве рабочей жидкости использовалась дистиллированная вода. Параметры эксперимента можно изменять в следующих диапазонах 1) скорости в рабочей части до 30 м/с, 2) ускорения до / g при продолжительности не менее 20 с или более высокие ускорения при меньшей продолжительности, 3) местные давления в незагро-можденной рабочей части 0,28 ата и выше. Эта установка была [c.582]

В гидро- и пневмосистемах управления рабочими средами служат жидкости, воздух или другие газы. Рабочие среды обычно являются однофазными веществами. Однако возможны случаи, когда в системах образуются комбинации жидкость — газ, и тогда приходится рассматривать рабочую среду как двухфазную. Например, нарушение однофазности рабочей среды может произойти из-за наличия нерастворенного воздуха в гидросистеме или из-за возникновения кавитации в каком-либо устройстве насосе, золотнике, клапане. Жидкость с растворенным в ней воздухом ведет себя как однофазная среда. [c.174]

Однако наши исследования показали, что наблюдаемые в практике кавитационные явления происходят в основном вследствие выделения из жидкости растворенного воздуха и расширения его пузырьков, находящихся в механической смеси с жидкостью. Последнее подтверждается тем, что кавитация начинается не при давлении парообразования жидкости, а при некотором критическом давлении, значительно превышающем давление парообразования (р 1> р ). Испытания показали, что активная кавитация при работе насоса на масле АМГ-10, упругость насыщенных паров которого при температуре 60° С не превышает 3—4 мм рт. ст., наступает при абсолютном давлении на входе в насос 400—450 мм рт. ст. Этими испытаниями также установлено, что создать в реальной гидросистеме такой вакуум, который соответствовал бы упругости паров жидкости, практически не представляется возможным, за исключегшем случаев течения жидкости под действием высоких перепадов через местные сопротивления (дроссели, рабочие щели предохранительных клапанов и пр.). [c.45]

Разрушению подвергаются при развитой кавитации детали различных гидроагрегатов. На рис. 23 показан плунжер распреде лительного золотника (клапана) следящей гидросистемы, работавший в условиях значительного дросселирования жидкости. Кавитационному разрушению подвергаются также торцы блока цилиндров и межоконные перемычки распределительного диска аксиально-поршневых насосов (см. рис. 73), на поверхности которых образуются глубокие питинги и выколы (см. рис. 76). [c.45]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...