Тиск (пружність) насичених парів і кавітація рідини.

Тиском або пружністю насиченої пари рідини називається стале в замкнутому просторі в результаті випару рідини при даній температурі тиск пари, що знаходиться в рівновазі з рідиною. З підвищенням температури цей тиск підвищується.

Під кавітацією розуміється місцеве виділення з рідини газів і парів (скипання рідини) з наступним руйнуванням (конденсацією і змиканням), виділення парогазових пухирців, що супроводжується місцевими гідравлічними мікроударами високої частоти і великих стрибків тиску.

Кавітація порушує нормальний режим роботи об'ємного насоса, в окремих випадках робить руйнівну дію на його елементи. Механізм такої дії спрощено зводиться до наступного. При зниженні тиску в якій-небудь крапці потоку рідини нижче тиску насичення її пар при даній температурі рідина скипає (відбувається її розривши) і пухирці пари, що виділилися, захоплюються потоком і переносяться в область більш високого тиску, у якій вони конденсуються. Так як, процес конденсації парового пухирця відбувається практично миттєво, частки рідини переміщаються до його центра з великою швидкістю. У результаті кінетична енергія зівдаряємих часток рідини викликає при завершенні конденсації (у момент змикання пухирців) місцеві гідравлічні удари, що супроводжуються різкими стрибками тиску ( до декількох МПа) і температури в центрах конденсації. У результаті відбувається поверхневе руйнування (ерозія) деталей.

Спостерігаються випадки виходу з ладу аксиально-поршневих насосів у результаті кавитаціонного руйнування за час роботи від 20 хв до 1 години.

Кавітація в насосах настає тоді, коли рідина при ході усмоктування відривається від робочого елемента (витиснителя) насоса (поршня, лопати, зубів шестірні). Можливість такого відриву залежить від величини тиску рідини на вході в насос і його в'язкості, від частоти обертання ротора, а також від конструктивних особливостей насоса.

Очевидно, для того щоб рідина придбала в робочій камері насоса необхідне прискорення, необхідне для запобігання відриву її від усмоктувального елемента (поршня й ін.), до неї необхідно прикласти відповідний тиск. Сила інерції рідини при цьому визначається як

,

де - маса розглянутого обсягу рідини, що рухається;

- максимальне її прискорення.

Для подолання цієї сили на вході в усмоктувальну камеру насоса повинне діяти тиск

,

де - перетин потоку.

З появою кавітації подача насоса знижується, з'являється характерний шум, відбувається емульсування рідини, а також спостерігаються різкі коливання тиску в нагнітальній лінії й ударні навантаження на деталі насоса.

В'язкість застосовуваних рідин та робочі тискі.

У гідросистемах машин звичайно застосовують рідини мінерального походження з діапазоном в'язкості при 50⁰С приблизно 10-175 сСт. Мінеральні масла, застосовувані як робочі рідини гідросистем, відрізняються від мінеральних мастильних (машинних) масел тим, що вони містять присадки, що додають їм специфічні властивості, відсутні в смазувальних маслах.

При виборі величини в'язкості враховують за інших рівних умов застосовувані робочі тиски. При більш високих тисках звичайно вибирають більш високу в'язкість. Так, у гідросистемах машин, призначених для роботи в стабільних температурних умовах при тисках менш 10МПа звичайно застосовують олії в'язкістю 20-40 сСт (при 50⁰С), а при тисках до 20 МПа – в'язкістю 40-60 сСт. У гідросистемах пресів з тиском 50-60 МПа в'язкість рідини досягає значень 110-175 сСт.

В авіаційних гідросистемах поширена рідина АМГ-10, що є сумішшю двох нафтових фракцій високого ступеня очищення. Вона придатна для експлуатації при температурах від –60 до +100⁰С. Кінематична в'язкість її в діапазоні температур 50⁰С коливається від 10 до 1250 сСт.