2 / 10
В частности, кавитационная эрозия имеет место в проточной части
гидротурбин, в насосах самого разного назначения, в различных эле-
ментах гидропривода.
Наиболее опасной кавитационная эрозия является в сочетании с
химической и электрохимической коррозией, а также с абразивной
эрозией [1]. Указанное сочетание опасных факторов встречается, на-
пример, в химических насосах.
Однако для большинства видов гидравлической техники и обыч-
ная кавитационная эрозия представляет большую опасность [2, 3]. Так,
кавитационная эрозия проточной части крупных гидротурбин может
привести как к падению КПД и усилению вибрации ротора гидротур-
боагрегата, так и к разрушению его проточной части [4], тогда как
ремонт и даже осмотр проточной части турбины крайне затруднены
условиями ее непрерывной эксплуатации.
Задачей настоящей работы являлось проведение сравнительных ис-
пытаний образцов материалов и покрытий на стойкость к кавитаци-
онной эрозии. Испытывались материалы (стали), применяемые в про-
точных частях насосов и гидротурбин, а также различные покрытия
как полимерные, так и резиновые.
Испытания проводились в лаборатории кафедры “Гидромехани-
ка, гидромашины и гидропневмоавтоматика” МГТУ им. Н.Э. Баумана
в рамках договора с производителем данных покрытий в РФ ЗАО
“ПАРМА-СЕРВИС”.
Обзор существующих методик испытаний.
В настоящее время
имеются три основные методики испытаний материалов на стойкость
к кавитационной эрозии — гидродинамическая (естественная) (рис. 1)
кавитация, гидроструйное (ударное) воздействие (рис. 2) на образец и
ультразвуковая (вибрационная) (рис. 3) кавитация [5, 6].
Первый метод позволяет имитировать кавитационную эрозию наи-
более близко к действительной (происходящей в проточной части ги-
дромашин [2]), однако требует непропорционально больших затрат
времени и электроэнергии, так как в этом случае время подконтроль-
ного разрушения образца может составить сотни и даже тысячи (для
высокопрочных материалов) часов непрерывной работы стенда, а за-
трачиваемая на циркуляцию жидкости энергия (определяемая мощно-
стью насоса) может достичь десяти и более киловатт в час (зависит
Рис. 1. Схема получения гидродина-
мической кавитации
Рис. 2. Ударный метод имитации кави-
тационной эрозии
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 2 129