Установка для кавітаційно-ерозійних випробувань полімерних матеріалів

Установка для кавітаційно-ерозійних випробувань полімерних матеріалів, що включає ємність для робочих середовищ, вузол кріплення зразків, виготовлених з фторопласту, і генератор ультразвукових коливань, яка відрізняється тим, що в ємності для робочих середовищ встановлено два охолоджувальних контури з різнонаправленими витками спіралей. (19) (21) u201004876 (22) 23.04.2010 (24) 27.12.2010 (46) 27.12.2010, Бюл.№ 24, 2010 р. (72) СТЕЧИШИН МИРОСЛАВ СТЕПАНОВИЧ, МАРТИНЮК АНДРІЙ ВІТАЛІЙОВИЧ (73) ХМЕЛЬНИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 охолоджувальних контурів забезпечує прототік потоків охолоджувальної і нагрітої рідини і збільшує ефективність охолодження всього об'єму середовища. Крім того, при русі вібратора вниз робоче середовище внаслідок стискання витків контура 3, відтискується із зони кавітації, а стискання витків контура 4 забезпечує протилежний напрям руху середовища і таким чином здійснюється зустрічний рух потоків, збільшується коефіцієнт теплообміну і ефективність вирівнювання температури середовища. Для перевірки ефективності роботи установки вимірювали приповерхневу температуру зразків 6 хром-копелевою термопарою 7, яка розміщувалася на віддалі 0,6... 1мм від робочої поверхні зразка (Фіг.1,б). Термопара фіксується і герметизується в отворі гумовою втулкою 8 і одночасно запобігає відриву контакту термопари 9 від поверхні зразка 6. Термопара під'єднується до приладу для вимірювання температури. Проведені дослідження показали (Фіг.2), що приповерхнева температура поверхонь зразків значно відрізняється від середньої температури середовища. Різниця температур залежить від виду полімеру і знаходиться в межах 8°С для полі 56019 4 капролактаму і до 27°С для ебоніту та фторопласту після 1хв проведення кавітаційних випробувань. Для сталі 45 і сірого чавуну відповідна різниця температур становить всього 4°С. При цьому, для полімерів приповерхнева температура невпинно зростає в процесі кавітації, а для залізовуглецевих сплавів (сталь, чавун) вона стабілізується в часі. Накопичення приповерхневої температури полімерів при кавітації пояснюється тим, що їх теплопровідність на порядок нижча аніж теплопровідність металів та їх сплавів. Енергія ультразвукових коливань вібратора накопичується в поверхневих шарах полімеру і розсіюється в об'ємі робочої рідини для металевих сплавів. Проведені випробування показали, що встановлення другого охолоджувального контуру дозволяє стабілізувати приповерхневу температуру полімерних зразків і її відхилення від середньої температури середовища знаходиться в межах ±2°С. Останнє дозволяє підвищити достовірність і точність знаходження кавітаційних показників зносостійкості, які відповідають показникам в реальних умовах експлуатації деталей і вузлів обладнання. 5 Комп’ютерна верстка М. Мацело 56019 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601