dobór materiału wirnika

Dobór materiału wirnika stanowi ważny etap projektowania wentylatorów przeznaczonych do pracy w systemach wentylacji kopalnianej. Materiał musi zapewniać odpowiednią wytrzymałość na obciążenia wynikające z prędkości obrotowej i ciśnienia, a jednocześnie zachować stabilność wymiarową oraz odporność na wpływ środowiska pracy. Przy analizie uwzględnia się zarówno parametry mechaniczne, takie jak granica plastyczności i wytrzymałość na zmęczenie, jak i czynniki eksploatacyjne, w tym wilgotność, temperaturę oraz obecność czynników korozyjnych i ściernych.

W praktyce dobór materiału wirnika opiera się na porównaniu kilku możliwych rozwiązań konstrukcyjnych. Stale konstrukcyjne oferują dużą wytrzymałość i stosunkowo niskie koszty, jednak mogą wymagać dodatkowych powłok antykorozyjnych i zabezpieczeń przed ścieraniem. Stale nierdzewne zapewniają wyższą odporność na korozję, co jest szczególnie ważne w wyrobiskach o dużej wilgotności lub w instalacjach odprowadzających gazy agresywne. Stopy aluminium pozwalają zmniejszyć masę wirnika, co korzystnie wpływa na obciążenie łożysk i dynamikę pracy, lecz wymagają starannego zaprojektowania w celu zapewnienia odpowiedniej sztywności.

Dobór materiału wirnika powinien uwzględniać także wymagania dotyczące bezpieczeństwa eksploatacji. W warunkach kopalnianych istotne jest ograniczenie ryzyka powstawania pęknięć i odłamań łopatek, które mogłyby prowadzić do gwałtownej awarii wentylatora. Dlatego stosuje się współczynniki bezpieczeństwa oraz wykonuje analizy wytrzymałościowe elementów wirnika. W połączeniu z odpowiednimi powłokami ochronnymi oraz właściwą konserwacją, dobór materiału wirnika zapewnia długotrwałą, bezpieczną i ekonomiczną pracę wentylatorów górniczych.