Проблемы усталости и превышения оборотов компрессорной крыльчатки

Если материал компрессорной крыльчатки не такой прочный, каким ему следует быть, то центробежная сила вызовет течение материала от центра к периферии. С такими высокими скоростями материал поверхности с естественным размером зерна справиться не может. В результате может проявиться так называемый эффект «апельсиновой корки», который часто связан с превышением допустимых оборотов.

Усталость — понимание допустимых пределов выносливости

Когда крыльчатка компрессора ослабнет, она начнет проявлять признаки усталости. Например, если сгибать деталь из алюминия вперед-назад в течение некоторого времени, то в результате она сломается.

В терминах усталости компрессорной крыльчатки лопатки подвергаются непрерывным циклам положительных и отрицательных напряжений, вызываемых ускорением и замедлением крыльчатки. После выхода компрессорной крыльчатки на полную скорость, лопатки выгибаются назад, а при замедлении — возвращаются в свое исходное положение. После многократного повторения появляется самозаглубление, которое создает отрицательное напряжение, которое еще сильнее втягивает лопатки внутрь.

В конце концов, непрерывные напряжения становятся слишком высокими, и лопатки достигают своего допустимого предела выносливости, ломаются, приводя к отказу турбокомпрессора. Поэтому, если прочность материала существенно ниже требуемой, то компрессорная крыльчатка разрушится от усталости гораздо быстрее/легче, чем более прочная крыльчатка. Использование более прочной компрессорной крыльчатки не допустит такого смещения лопаток и уменьшит риск проявления усталости и разрушения.