Устройство для обнаружения кавитации в жидкостной пленке

 

1абйОСт Ю ив q фдт т1 т

ОП И С-А-НИ" Е

r (1116241 33

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 11.04.77 (21) 2472482/25-27 с присоединением заявки Ма (23) Приоритет (43) Опубликовано 1S.09.78. Бюллетень № 34 (45) Дата опубликования описания 03.08.78

Я

{51) М. Кл

G 01 М 13/04

Гееударствееей авматет

Сфввта Мнмаетрев ССР аа,аиаи аэабретюма я атнаытаа (53) УДК

621,822 (088 8) (72) Авторы изобретения

В. В. Яшин и В. В. Алтунин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ КАВИТАЦИИ

В ЖИДКОСТНОЙ ПЛЕНКЕ

Изобретение опюсится к области испытательной техники, в частности к проблеме весле дования подшипников скольжения.

Известно устройство для обнаружения кавитации в жидкостной пленке, содержащее емкостной датчик, электроды которого размещены в поверхностях, ограничивающих пленку 11}.

Недостаток указанного устройства состоит в том, что с его помощью можно определить неоднородность жидкости (наличие кавитации) лишь в неизменяющемся по толщине слое жпркости.

Применение этого устройства для обнаружения явления кавитации в изменяющемся по толщине масляном слое гидродинамического лод- т5 шипника скольжения невозможно, так как при работе подшипника, в зависимости от величины. и направления силы, действующей на него, изменяются зазор между поверхностями трения и толщина масляной пленки, а следовательно и иэ-20 меряемая емкость, Нарушение сплошности потока, т.е. кавитацию обнаруживают также по изменению емкости. Следователыю, в гидродинамических подшипниках скольжения, в которых протекают кавитационные процессы при изме- 25 няющейся по толщине масляной пленке, нельзя однозначно установить причину изменения емкости, т.е. нельзя обнаружить кавитацню.

Целью изобретения является обеспечение возможности обнаружения кавитации s тонких, изменяющихся по толщине жидкостных пленках, например в масляном слое гидродинамического подшипника скольжения непосредственно при его работе.

Цель достигается тем, что устройство снабжено индуктивным датчиком измерения толщины пленки, не зависящим от диэлектрической проницаемости среды, с сердечником, являющимся одним иэ электродов емкостного датчика.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства для обнаружения кавнтации в жидкостных пленках, например в масляном спое гидродинамического подшипника скольжения.

Устройство ймеет емкостный и индуктивный датчики измерения толщины пленки между поверхностями трения. Индуктивный датчик состоит из катушки индуктивности 1 и сердечника

2, встроенного в подшипник 3. Сердечник 2 ин624133 дуктивного датчика, выполненный из магнитомягкого материала. является одновременно и одним из электродов емкостного датчика. Такое соединение емкостной и инд,ктивной частей устройства устраняет погрешность обнаружения кавитации, благодаря тому, что показания емкостного и индуктивного датчиков характеризуют одновременно величину зазора в минимальной зоне измерения, т.е. в зоне под торцом сердечника 2. Лрутим электродом емкостного датчика служит одна из поверхностей трения, в данном случае вал 4, выполненный иэ электропроводного материала. В случае изготовления одной из поверхностей трения (подшипника или вала) из диэлектрика, необходим монтаж второго электрода емкостного датчика в

15 эту поверхность (на черт, второй электрод емкостного датчика не показан), Поверхности ва-, ла и подшипника в рабочем положении разделены масляной пленкой 5, в которой прн определенных условиях может возникать кавитация в

20 виде каверн 6. Сигналы от обеих частей устройства (емкостного и индуктивного датчиков) подаются на преобразующую аппаратуру 7 и осциллограф 8. 5

Устройство работает следующим образом.

Повеохность вала 4 и подшипника 3 разделены масляной пленкой 5, толщина которой в процессе работы пары изменяется в зависимости от величины и направления силы, действующей на подшипник.

Предварительно оттарированными (при условии сплошности потока) обеими частями устройства (емкостным и индуктивным датчиками) измеряют величину зазора между поверхностями трения.

Индуктивный датчик, не зависящий от диэлектрической проницаемости среды, позволяет по изменению индуктив ости катушки 1 контролировать изменение зазора, независимо от сплошнос-4О ти потока масла, а емкостной датчик измеряет зазор с учетом диэлектрической проницаемости потока, т,е. с учетом кавитационных каверн, причем оба датчика производят измерения одновременно. При отсутствии кавитации, 45 показания обеих частей устройства, переданные посредством преобразующей аппаратуры 7 на осциллограф 8, будут одинаковы. Появление кавитационных каверн над датчиком изменит диэлектрическую проницаемость среды масляного слоя зазора, а следовательно и показания емкостной части устройства, при этом индуктивная часть устройства будет фиксировать изменение величины зазора, независимо от изменения диэлектрической проницаемости среды, т.е. в одно и то же время показания датчиков будут существенно отличаться. Сигналы от обеих частей устройства поступают на соответствую дую преобразующую аппаратуру 7 с выходом на осциллограф 8, позволяющий регистрировать изменение зазора.

О наличии кавитации судят по различию в показаниях индуктивной и емкостной частей устройства.

Предложенное устройство может быть использовано не только для исследования кавитации в масляном слое гидродинамических подшипников скольжения, но и во всех парах жидкостного трения, например крейцкопфах упорных подшипников, гидростатических подшипниках и т.п.

Применение предлагаемого устройства для обнаружения кавитации в парах жидкостного трения скольжения позволит проводить исследования кавитационных явлений при работе этих пар в реальных условиях, что в конечном счете, позволит наметить пути повышения надежности пар трения скольжения выход из строя которых обусловлен кавитационной эрозией.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения кавитации в жидкостной пленке, содержащее емкостный датчик, электроды которого размещены в поверхностях, ограничивающих пленку, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности обнаружения кавитации в жидкостной пленке, изменяющейся по толщине, например в масляном слое гидродинамического подшипника скольжения, оно снабжено индуктивным датчиком измерения толщины пленки, не зависящим от диэлектрической проницаемости среды с сердечником, являющимся одним из электродов емкостного датчика.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе:

1, Аругюнов О. С, Латчики состава и свойств вещества. М.— Л., "Энергия", 1966, с.88.

624!33

Составитель Т. Хроьюва

Техред Е. Давидович

Корректор Н. Ковалева редактор Jl. Баглай

Филиал HAIL "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5174/34 Тираж 1112 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров CC(:Ð по делам изобретений и открытий

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