2.2. Вибрационная кавитация [3]

При колебании твердого тела относительно жидкости или жидкости относительно твердого тела давление в жидкости на границе раздела жидкости и твердого тела может упасть и вызвать образование кавитационных пузырей. Условия кавитации зависят от внешнего давления на систему и насыщенности жидкости воздухом. 16—1108

Вибрационную кавитацию могут вызвать звуковые колебания, особенно ультразвуковые. Звуковые волны ускоряют окислительно-восста- новительные реакции, вызывают внутримолекулярные перегруппировки веществ, усиливают диспергирование, ускоряют процессы мойки и обезжиривания поверхностей и вызывают коагуляцию мелких частиц. При вибрации не исключается кавитация в тонком смазочном слое между поверхностями, которая может привести к выкрашиванию материала подшипников скольжения, зубьев колес и поверхностей других деталей.

Вибрационная кавитация проявляется в двигателях внутреннего сгорания, особенно на наружных поверхностях гильз в результате их колебаний от ударов поршня. Износ от кавитации наружной стенки гильзы может быть в 3—4 раза больше, чем износ внутренней поверхности от действия поршневых колец.

На рис. 9.6 показана наружная поверхность гильзы двигателя, изношенная на глубину до 5 мм за 500 ч работы. Колебания, которые возбуждает гильза, передаются жидкостью на противоположную стенку блока двигателя и вызывают кавитационные повреждения.

Большую опасность представляет кавитационное разрушение опорных поясков гильз и блока цилиндров, что приводит к проникновению охлаждающей жидкости в полость цилиндра и в картер двигателя.

3. Эрозионное изнашивание

Эрозия в широком понятии — процесс поверхностного разрушения вещества под воздействием внешней среды. В машиностроении эрозия имеет более узкое понятие — разрушение поверхности материалов вследствие механического воздействия высокоскоростного потока жидкости, газа или пара. Разрушение металлов под действием электрических зарядов также относится к эрозии. JI.A. Урванцев подразделяет эрозию на газовую, кавитационную, абразивную и электрическую. Каждый вид эрозии имеет подвиды, которые являются сочетанием отдельных видов, например, газовая эрозия может быть газоабразивной, газоэлектрической и т.д. [5].