Експериментальне дослідження кавітаційного руйнування захисного композитного материала на поліуретановій основі
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.180621Ключові слова:
захист поверхонь від кавітації, матеріал на поліуретановій основі, кавітаційна стійкість матеріалівАнотація
Актуальність вивчення процесу кавітації до сьогоднішнього дня не втратила своєї сили. Виною тому многофакторность причин виникнення кавітації і, як наслідок, складність боротьби з нею. Одним з ефективних способів боротьби з кавітаційним руйнуванням є застосування спеціальних матеріалів, стійких до кавітаційної ерозії в перекачуючому обладнанні, в якості основи, наприклад, виготовлення нового робочого колеса.
Для цілей захисту поверхонь від кавітації був розроблений спеціальний матеріал на поліуретановій основі (ДК-2), який дозволяє чинити опір кавітаційному впливу без руйнування самого захисного шару. Для визначення ефективності застосування розробленого матеріалу був обраний метод ударного способу вивчення ерозійної стійкості матеріалів. Суть такого дослідження полягає в тому, щоб піддати дослідний зразок циклічному ударному навантаженню. Для оцінки здатності досліджуваного матеріалу чинити опір ударному навантаженню були розроблені зразки у вигляді циліндрів, а товщина досліджуваних зразків була обрана з практичних умов відновлення обладнання, а саме виходячи з оптимальної товщини матеріалу, що наноситься при відновленні. Досвідченим шляхом було встановлено значення товщини шару в межах 2–5 мм. Експериментальне навантаження досліджуваних зразків показало високу ефективність застосування розробленого матеріалу в якості захисного при кавітаційному руйнуванні деталі для різних режимів навантаження. У зв'язку з тим, що полімерний матеріал ДК-2 має високий рівень плинності, було запропоновано додати загущувач у вигляді скломісного наповнювача типу «Оросіл». Крім того, з огляду на складний вид зносу перекачуючого обладнання, було запропоновано зміцнити полімерний матеріал мелкодісперсним абразивним матеріалом. У даній роботі виконувалось експериментальне опробування впливу додаткових включень на міцність полімерного шару
Посилання
- Efremenko, V. G., Shimizu, K., Cheiliakh, A. P., Kozarevs’ka, T. V., Chabak, Y. G., Hara, H., Kusumoto, K. (2013). Abrasive wear resistance of spheroidal vanadium carbide cast irons. Journal of Friction and Wear, 34 (6), 466–474. doi: https://doi.org/10.3103/s1068366613060068
- Efremenko, V. G., Chabak, Y. G., Karantzalis, A. E., Lekatou, A., Vakulenko, I. A., Mazur, V. A., Fedun, V. I. (2017). Plasma Case Hardening of Wear-Resistant High-Chromium Cast Iron. Strength of Materials, 49 (3), 446–452. doi: https://doi.org/10.1007/s11223-017-9886-0
- Ischenko, A. A., Rassokhin, D. A. (2018). Study of the resistance of polymer material used to protect cavitation surfaces of pumps from cavitation. Science and production, 19, 124–129.
- Artiukh, V., Karlushin, S., Sorochan, E. (2015). Peculiarities of Mechanical Characteristics of Contemporary Polyurethane Elastomers. Procedia Engineering, 117, 933–939. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.08.180
- Starokadomskii, D. L. (2017). Epoxy composites with 10 and 50 wt % micronanoiron: strength, microstructure, and chemical and thermal resistance. Russian Journal of Applied Chemistry, 90 (8), 1337–1345. doi: https://doi.org/10.1134/s1070427217080249
- Ishchenko, A., Radionenko, A., Ischenko, E. (2017). Tribotechnical research into friction surfaces based on polymeric composite materials. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (12 (90)), 12–19. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.114367
- Ischenko, A. O., Kravchenko, V. M., Dashko, O. V., Kakareka, D. V. (2017). New technologies for restoration and protection of power equipment with the aid of composite materials. ENERGETIKA. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, 60 (2), 159–166. doi: https://doi.org/10.21122/1029-7448-2017-60-2-159-166
- Ishchenko, A. A. (2004). Novye polimernye materialy v praktike remonta promyshlennogo oborudovaniya. Vestnik dvigatelestroeniya, 3, 130–132.
- Zheng, Y., Luo, S., Ke, W. (2007). Effect of passivity on electrochemical corrosion behavior of alloys during cavitation in aqueous solutions. Wear, 262 (11-12), 1308–1314. doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2007.01.006
- Li, D. G. (2015). Effect of ultrasonic cavitation on the diffusivity of a point defect in the passive film on formed Nb in 0.5 M HCl solution. Ultrasonics Sonochemistry, 27, 296–306. doi: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2015.05.018
- Wan, T., Xiao, N., Shen, H., Yong, X. (2016). The effect of chloride ions on the corroded surface layer of 00Cr22Ni5Mo3N duplex stainless steel under cavitation. Ultrasonics Sonochemistry, 33, 1–9. doi: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2016.04.019
- Yong, X., Li, D., Shen, H. (2013). Electrochemical responses to degradation of the surface layer nano-mechanical properties of stainless steels under cavitation. Materials Chemistry and Physics, 139 (1), 290–297. doi: https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2013.01.038
- Hong, S., Wu, Y., Zhang, J., Zheng, Y., Zheng, Y., Lin, J. (2016). Synergistic effect of ultrasonic cavitation erosion and corrosion of WC–CoCr and FeCrSiBMn coatings prepared by HVOF spraying. Ultrasonics Sonochemistry, 31, 563–569. doi: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2016.02.011
- Hou, G., Zhao, X., Zhou, H., Lu, J., An, Y., Chen, J., Yang, J. (2014). Cavitation erosion of several oxy-fuel sprayed coatings tested in deionized water and artificial seawater. Wear, 311 (1-2), 81–92. doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2013.12.026
- Guo, R. Q., Zhang, C., Yang, Y., Peng, Y., Liu, L. (2012). Corrosion and wear resistance of a Fe-based amorphous coating in underground environment. Intermetallics, 30, 94–99. doi: https://doi.org/10.1016/j.intermet.2012.03.026
- Belyaev, A. N., Flegentov, I. V. (2014). Hydrodynamic cavitation treatment as a tool for intensification of reagent processes in commercial technologies. Russian Journal of Applied Chemistry, 87 (8), 1077–1084. doi: https://doi.org/10.1134/s1070427214080126
- Ishchenko, A., Artiukh, V., Mazur, V., Poberezhskii, S., Aleksandrovskiy, M. (2019). Experimental study of repair mixtures as glues for connecting elastomers with metals. MATEC Web of Conferences, 265, 01016. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201926501016
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Anatoly Ischenko, Dmitry Rassokhin, Elena Nosovskaya
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
