3. Охарактеризувати причини кавітації в насосах.

В результаті експлуатації насосної системи в умовах низьких атмосферних тисків, або при перекачуванні високотемпературних рідин, або при висоті всмоктування вище допустимої, в трубопроводі може виникнути явище кавітації, супроводжуване характерною вібрацією, потріскуванням, шипінням і іншими шумами всередині насоса і що призводить до швидкого зносу його робочого колеса.

В перекачується робочої рідини в деяких ділянках трубопроводу тиск потоку може знизитися до критичного, через що в суцільному потоці утворюються множинні пухирці парів і газів, що виділяються рідиною, які під дією розрядження розростаються до великих бульбашок-каверн. Потрапляючи потім в області з тиском вище критичного, ці каверни лопаються і безслідно зникають в результаті конденсації. Захлопування бульбашок відбувається дуже швидко і супроводжується гідравлічними ударами, провідними до кавитационной ерозії, механічно руйнує поверхні робочих деталей насосного устаткування і ускладнює його подальшу експлуатацію.Заповнений рухомими бульбашками ділянка називається кавитационной зоною, яка зазвичай утворюється при зменшенні тиску рідини біля входу в робоче колесо нижче тиску пружності пара. Напір робочої рідини знижується іноді до повного припинення її подачі, в результаті чого різко зменшується продуктивність (к.к.д.) насосного агрегату.Для того, щоб гарантовано виключити можливість виникнення кавітації, на кожного насоса розраховуються кавітаційні характеристики.Критичний тиск міняється в широкому діапазоні залежно від стану і фізичних властивостей рідини, що перекачується, тому для визначення кавітаційних характеристик за критичне приймається тиск парів рідини при конкретної температурі.Запобігти кавітацію в проточній частині насосної системи можна з урахуванням причин загального і місцевого зниження тиску. Але більш надійним способом ослаблення і повного запобігання кавітації є оптимальний геодезичний розрахунок місця установки насоса і відповідні йому вибір висоти всмоктування і температура перекачується рідини. Зменшуючи висоту всмоктування або збільшуючи підпір порівняно з розрахунковими значеннями, можна створювати певний запас, який гарантує надійної та безперебійної роботи насосної системи без кавітації.Максимальною міцністю до наслідків кавітації володіють насоси, виготовлені з бронзи або нержавіючої сталі, із застосуванням спеціальних захисних покриттів найбільш схильних стирання і впливу кавітації деталей. У вигляді покриттів застосовується місцева поверхневе загартування, наплавка поверхонь твердими сплавами і металлизация поверхонь в холодному стані. 4. Охарактеризувати призначення і принцип дії клапанів розподільчих механізмів.

Двигуни з розподільним валом у блоці циліндрів

Нижньоклапанний двигун (англ. L-Head; Flathead, Side-Valve, SV) — двигун, у якого розподільний вал і клапани тарілками вгору розташовані у блоці циліндрів збоку від циліндрів. Приведення у рух клапанів відбувається безпосередньо від розподільного вала, розташованого одразу під клапанами.

Переваги схеми — малий шум при роботі, простота виготовлення та обслуговування, відсутність небезпеки контакту клапанів і поршня при порушенні фаз газорозподілу. Усі деталі ГРМ розташовані всередині блока циліндрів, що дозволяє отримати компактне компонування двигуна. Головка блока нижньоклапанного мотора має вигляд простої металевої плити з камерою згоряння та каналами для охолоджувальної рідини, вона легко демонтується.Головний недолік схеми — через складний шлях паливно-повітряної суміші суттєво погіршується наповнення циліндрів, як наслідок — досягається менша потужність у порівнянні з іншими конфігураціями, двигун розвиває невеликі оберти і має низький ККД. Довгі випускні канали сприяють перегріванню двигуна, а особливості конструкцій його камер згоряння не дозволяють збільшити (понад 1:8) ступінь стиску, що до появи систем турбонаддування було найефективнішим методом підвищення потужності. З цієї ж причини ця конструкція не є застосовною для дизельних двигунів.