Способ определения максимального значения скорости кавитационной эрозии металлических материалов

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ СКОРОСТИ КАВИТАЦИОННОЙ. ЭРОЗИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, за .клгочающийся в измерении скорости кабитационной эрозии весовым методом и определении ее максимального значения, о тли чающийся тем, что, с целью сокращения времени определения, предварительно в тех же условиях определяют максимальную скорость кавитационной эрозии и соответствукицее ей значение шероховатости легкоразрушаемого при кавитации материала, а затем определяют одно из значений скорости эрозии испытуемого материала и соответствуиядую ей величину ше .роховатости, по которым с учетом результатов, полученных для легкоразрушаемого материала, определяют максимальное значение скорости кавитационной эрозии испытуемого материала.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧНжИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) З(511 С 01 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТМЙ

1 (21) 3535827/25-28 (22}. 10.01.83 (46) 07.07.84. Бюл.. У 25 (72) А.Я.Гринберг, Л.К.Гордиенко и В.Э.Волин (53) 193. 16 (088. 8) (56) 1. Отчет В НС-1522. Прогнозирование кавитационной долговечности насосов ° М., 1981, с.11-15. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬ"

НОГО ЗНАЧЕНИЯ СКОРОСТИ КАВИТАЦИОННОЙ

ЭРОЗИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, за.ключающийся в измерении скорости кайитационной эрозии весовым методом и определении ее максимального значения, отличающийся тем, что., с. целью сокращения времени определения, предварительно s тех же условиях определяют максимальную скорость кавитационной эрозии и соответствукнцее ей значение шероховатости легкоразрушаемого при кавитации материала, а затем определяют одно из значений скорости эрозии испытуемого материала и соответствующую ей величину шероховатости, по которым с учетом результатов, полученных для легкоразрушаемого материала, определяют максимальное значение скорости кавитационной эрозии испытуемого материала.

1101719

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения максимального значения скорости кавитационной эрозии металлических материалов.

Известен способ оцределения максимального значения скорости кавитационной эрозии металлических материалов, заключающийся в периодическом измерении скорости кавитационной эрозии 10 весовым методом и определении ее максимального значения j1j .

Недостатком известного способа является его длительность.

Целью изобретения является сокращение времени определения.

Указанная цель достигается за счет того, что согласно способу определения максимального значения скорости кавитационной эрозии металлических 2б материалов, заключающемуся в измерении скорости кавитационной эрозии весовым методом и определении ее максимального значения, предварительно в тех же условиях определяют максималь- ную скорость кавитационной эрозии и соответствующее ей значение шероховатости легкораэрушаемого при кавитации материала, а затем определяют одно из значений скорости эрозии испытуемого материала и соответствующую ей величину шероховатости, по которым с учетом результатов, полученных для легкоразрушаемого материала, определяют максимальное значение скорости кавитационной эрозии испытуемого материала.

Способ основан на том, что интен-, сивность кавитационного воздействия

° зависит от режима работы испытательной установки и от шероховатости поверхности испытуемого материала, а при неизменном режиме испытаний— только от шероховатости поверхности, испытуемого материала. Следовательно,45 если максимальная скорость кавитационной эрозии материала определяется максимальной интенсивностью кавитационного воздействия, то в каждом из режимов испытаний максимальной скорос- 50 ти кавитационной эрозии материала соответствует определенная постоянная величина шероховатости R>=const, не зависящая от материала, и одинаковая для материала, быстро разрушаемого 55 под действием кавитационной эрозии, и для материала, стойкого к этому виду воздействия.

Способ реализуется следующим образом.

В заданном режиме работы испытательной кавитационной установки проводят испытания легко разрушаемого под действием кавитационной эрозии материала, например, алюминия. Периодически определяют скорость эрозии

V и соответствующее ей значение шероховатости h указанного материала.

Затем определяют максимальную ско.рость кавитационной эрозии U и соN ответствующее ей значение шероховатости h>=const, постоянное для различных материалов, и строят график в координатах / „„— ((» „„}.

Затем в тех же условиях, т.е. в том же режиме работы испытательной установки, выдерживают испытуемый материал, определяют одно из значений скорости эрозии V (рациональней всего первое значение, которое можно точно зарегистрировать) и соответствующее ей значение шероховатости h

1 л

Используя безразмерную зависимость с помощью графика опV ч ! ределяют V испытуемого материала.

Пример. Испытания проводили на магнитострикционной установке, Параметры рабочего режима установки: амплитуда колебаний торца концентратора 2А=52,6 мкм, частота колебаний

20 кГц, давление жидкости в рабочей камере 0,294 МПа, расстояние между испытуемым образцом и концентратором .0,35 мм. Скорость эрозии определяли по потере массы материала, шероховатость поверхности определяли с помощью оптического прибора, Определялось максимальное значение эрозии титана. Предварительно значение h определяли с помощью алюминия АД-1. По испытаниям 3 образцов из АД-1 (суммарное время - 2 ч} получено h =(О 155+

tq

0,025) мм для 10Х-ного уровня значимости, Для титанового образца после

2 ч испытаний получены значения скорости эрозии V . 0,019 мм/ч и шероховатости поверхности h<=0,03 мм. Обработка результатов дает:

hll°, 0 03 (—. =- — -=0 193

1„ Р 0,155

h< 0 03 (--),= - - — = 0 420

h > о О, 180

h» 0 03 (— ) = - --- = 0 231

h о" О, 130

719

=0,42, Составитель Э.Карпиловская

Редактор Н.Егорова Техред М.Гергель Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4755/27 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Э 1101

По вычисленным значениям безразмер.ной шероховатости с помощью графика определяют соответствующие значения безразмерной скорости эрозии: откуда при известном значении Ч для титана рассчитывают 7„ титана: !

V =- — =-0 039 мм/ч

0 019

0,49

Ф

0 019

V =- — =-0,033 мм/ч;

0,59 15

0 019 глюох 0 42-=0,045 мм/ч.

У

Разброс значений не превосходит обычно наблюдаемого разброса опытных данных в магнитнострикционной установке и совпадает со значениями, полученными с помощью известного способа.

Таким образом; значение максимальной скорости эрозии определено для титанового образца за 4 ч испытаний, т.е. за время, в 7 раз меньшее, чем по известному способу.

При испытаниях любого другого металлического материала в том же режиме работы установки не надо испытывать алюминиевые образцы, так как значение К„„ уже известно. Например, повторные испытания образца из титана займут уже только 2 ч работы установки.

Предлагаемый способ позволяет за более короткий срок определять максимальную скорость кавитационной эрозии металлических материалов.