Способ определения срока службы ферромагнитной жидкости в магнитожидкостных уплотнениях

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

CoIo3 Се@етских

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 031177 (21) 2539576/18-25 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 250680, Бюллетень Но 23

Дата опубликования описания 2506.80 (53)М. Кл.2

G 01 N 27/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Д ° B.aðëoâ 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- 1з активного вещества (ПАВ), препятствующего агрегации феррочастиц под действием сильного магнитого поля, а также о выдерживаемых сдвиговых нагрузках, возникающих при использова- 20 нии ее в качестве уплотнителя в магнитожидкостных уплотнениях, в то время как прочностные свойства IIAB 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 удерживает перепад 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 испытания для определений работоспособности

Ферромагнитной жидкости .в магнитожидкостных уплотнениях.

Цель достигается тем, что на ФМЖ накладываются однородные постоянные поля: магнитные и электрические, направления которых совпадают. При заданной индукции магнитного поля В определяется пробивная напряженность

ФМЖ в электрическом поле Е. Срок службы ФМЖ в МЖУ находится по соотношению

KEB т где К вЂ” коэффициент пересчета.

Приведенное соотношение установлено экспериментальным путем и имеет физическое обоснование. Время работы

ФМЖ в МЖУ определяется размером фер742782 робивная на енность ФМЖ

В

ИМ ент а

1590

0,05

0,2

2,4

397

0,2

190

113

0,7

125

2,4

31,3

0,2

0,2

8,9

О, 7 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, содер жащих проводящие частицы, к которым .относится и ферромагнитная жидкость, определяется размером частиц и расстоянием между ними.

Таким образом, пробивная напря.,женность 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 индукциях магнитнОго поля 0,05-0,7 Тл кОзффициент пересчета для ФМЖ на кремнийорганической основе остается величиной постоянной и равен

2,4 ч.мм(В Тл. Это указывает на то, что между сроком службы ФМЖ в МЖУ и ,произведением FB в исследованном диапазоне индукций имеется прямая магнитных жидксстях. Пробой ФМЖ осуществляется на высоковольтной установке УПУ-1М. В качестве электродов используются две плоскости, изготовленные из магнитного материала ди5. аметром 50 мм, а расстояние между электродами равняется 2 мм. Злектроды, между которыми находится ФМЖ, помещаются в постоянное магнитное поле с заданной индукцней H и к ним подводится электрическое постоянное напряжение от установки УПУ-1М. Направления электрического и магнитного полей совпадают. Величина напряжения плавно увеличивается до пробоя ФМЖ. При этом фиксируется значе15 ние напряжения tJ при котором происходит пробой ФМЖ. Находят величину пробивной напряженности ФМЖ в электрическом поле

Е д где d — расстояние между электродами.

Затем определяют срок службы ФМЖ в МЖУ по фсрмуле

КЕВ д Для ферромагнитных жидкостей на кремннйорганической основе экспериментально установлена связь срока службы ФМЖ в МЖУ, который определяется на макетах МЖУ, и произведением ЕВ, найденным для ФМЖ в диапазоне индукций магнитного поля 0,05-0,7 Тл, согласно приведенным в таблице данным. пропорциональность, т.е. подтверждается правомерность предлагаемого способа определения работоспособносщ .ти ФМЖ и ЮКУ. Кроме того, иэ таблицы следует, что время испытаний ФМЖ по предлагаемому способу сокращается в. десятки, а для более качественных жидкостей (жидкость из партии Р 1)

65 в сотни раз.

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-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример. 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 равно

KEB = 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- 25 бы ферромагнитной жидкости в магнитожидкостных уплотнениях путем наложения на испытуемую среду постоянного магнитного поля заданной индукции, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени испытаний, на исследуемую среду, дополнительно в том ж направлении накладывают постоянное электрическое поле, увеличивают электрическое напряжение и фиксируют величину напряжения в момент пробоя, а искомую величину определяют по формулам

= KEB где Š— пробивная напряженность ферромагнитной жидкости равная Е = g .

U — величина напряжения пробоя; d — -..

О расстояние между электродами; В— индукция магнитного поля; К вЂ” коэффициент пересчета.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что коэффициент пересчета для ферромагнитных жидкостей на кремнийорганической.основе при индукциях магнитного поля 0,05-0,7 Тл принимают равным 2,4 час мм/В Тл.

Источники информаций, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СМА 9 3483969, кл. В 03 с 1/00, 1969.

2. Bachy R.Z., Hands В.А., Vokins I.Ì. Экспресс-информация. Серия Детали машин, М., ВИНИТИ, 1977, У 11, реф. 70 (прототип).