Влияние на усталость лопаток масштабного фактора

Длина лопаток современных компрессоров может превышать 500 мм, их размеры изменяются в пределах одного компрессора в 5...12 раз (внутри одного каскада в 2...4 раза).

Для исследования возможных причин снижения из лопатки длиной 900 мм с хордой 500 мм в продольном и поперечном направ­лениях из прикомлевой, средней зоны и верхней трети профильной части изготавливались стандартные образцы с диаметром рабочей части 7,5 мм. Испытания на усталость показали, что отличие в для продольных образцов из прикомлевой зоны, поперечных из средней зоны и продольных из приторцевой зоны не превышало 5 % и соответствовало ТУ на сплав. Из этого можно заключить, что исходные свойства материала, полученные в поковке крупногабарит­ной лопатки, были высокими, а определяющим фактором в сниже­нии сопротивления усталости лопаток являлась механическая обра­ботка профильной части. Кроме того, оценка влияния масштабного фактора на сопротивление усталости была сделана на основе стати­стического анализа пределов выносливости лопаток компрессора каскадов среднего и высокого давления, изготовленных соответст­венно из сплавов ВТЗ-1 и ВТ8. Высота профильной части лопаток КСД I ступени составляла 110 мм, VI ступени — 43мм

Для КВД соответственно = 1,9. Технология изготовления лопаток всех ступеней в пределах одного каскада была идентична.

Анализ для лопаток КСД, которые в меньшей мере различа­лись по геометрическим параметрам, показал, что по величине среднего квадратического отклонения лопатки всех ступеней однородны. Вместе с тем, попарное сравнение лопаток КСД указы­вает лишь на однородность лопаток I и II, II и IV, III и IV ступеней по средним значениям , но не всей совокупности. Близки к однородным были III и V, W и V ступени. Указанные особенности в данном случае связаны с некоторыми различиями в технологичес­ком процессе и, в первую очередь, со способом получения заготовок, так как равенство значений S_lgN при неравенстве указывает на однородность свойств поверхностного слоя, получаемых при обра­ботке профиля лопатки. Таким образом, зависит, в первую очередь, не от геометрических параметров, а от технологии изготов­ления и, в частности, от способа получения заготовки, формирующе­го структурное состояние и основные механические характеристики титанового сплава и стали (см. табл.4.3, 4.5). Применяемый способ штамповки определяется конструкцией лопатки (ее размерами, наличием антивибрационной полки и т. п.) и возможностями прессо­вого оборудования.