Jeżeli wytrzymałość tych materiałów ma być w pełni wykorzystana, konieczne jest rozwiązanie problemu bezpiecznej eksploatacji wentylatora: dezintegracja wysokowytrzymałego wentylatora, obracającego się z prędkością daną równaniem (6.14), może bowiem spowodować znaczne uszkodzenia. Takie rozwiązania mogą dotyczyć przypadku turbowentylatora, ale nie przypadku odkurzacza. Nylon i odlewane kokilowo stopy aluminium są najlepszym wyborem.
tablica 6.4. Materiały na wirniki wentylatorów o dużej wydajności
Materiał |
M [kJ/kg] |
Komentarz |
Polipropylen PP |
70 |
Łatwe uzyskanie ostatecznego kształtu wirnika wentylatora w procesie formowania wtryskowego, tani |
Nylony |
80 |
Łatwe uzyskanie ostatecznego kształtu wirnika wentylatora w procesie formowania wtryskowego, tanie |
Odlewnicze stopy Mg |
60 |
Ostateczny kształt wirnika wentylatora może być nadany w procesie odlewania kokilowego |
Odlewnicze stopy Al |
50 |
Ostateczny kształt wirnika wentylatora może być nadany w procesie odlewania kokilowego |
Stal o średniej wytrzymałości |
60 |
Wirnik wentylatora może być wykonany z blachy |
GFRP (włókno cięte) |
do 200 |
Metody wytwarzania laminatu zbyt drogie i czasochłonne. > Można prasować wsad złożony z polimeru i włókna |
CFRP (włókno cięte) Ceramika inżynierska |
do 200 |
J ciętego Bardzo mała wytrzymałość na rozciąganie. Przydatna na wirniki wentylatorów pracujące w podwyższonych temperaturach (np. w turboładowarkach) |
Podobne przykłady: p. 2.7. Rozwój konstrukcji odkurzacza, p. 6.4. Materiały na koła zamachowe, 10.2 Wykonanie wirnika wentylatora, p. 12.3. Dane liczbowe dla stopów metali nieżelaznych.
Masa jest ważna wtedy, kiedy siły bezwładności mogą być duże, co występuje w maszynach o dużych szybkościach ruchu części. Maszyna do pisania z głowicą w kształcie piłeczki golfowej jest tego przykładem. Szybkie ustawienie głowicy w odpowiednim położeniu wymaga dużych przyspieszeń i opóźnień. Przed laty, zanim weszły one na rynek, rozważane były dwie konstrukcje: głowica w kształcie piłeczki golfowej i głowica wirująca. Testowano przydatność obydwu i obydwie odrzucono. W owych czasach głowice drukujące mogły być wytwarzane jedynie z ciężkich metali, co sprawiało, że miały za dużą bezwładność. Stały się one użyteczne dopiero po wykonaniu z odpowiednio ukształtowanego polimeru (gęstość ok. 1 Mg/m3), który zastąpił stopy drukarskie na bazie ołowiu (gęstość ok. 10 Mg/m3). Ta sama idea umożliwiła udoskonalenie innych procesów realizowanych z dużą prędkością: w maszynach do drukowania, w przemyśle włókienniczym i technice pakowania.
122