¿Cómo se utilizan los ciclos de RPM del motor a reacción para controlar la vida útil del LCF?

¿Puede alguien definir qué son los ciclos de aceleración N1 y N2? Estos se utilizan para realizar un seguimiento de la vida útil acumulada de fatiga de ciclo bajo (LCF) de los componentes giratorios. Pero no puedo encontrar una definición exacta de ellos.

Respuestas (1)

"N1" es la velocidad del eje de baja presión y "N2" es la velocidad del eje de alta presión. Los ciclos de aceleración N1 y N2 son cuando el acelerador se mueve arriba-abajo-arriba (o viceversa), lo que hace que las velocidades N1 y N2 suban-abajo-arriba y, por lo tanto, "alrededor" como un "ciclo" .

Sin embargo, no encontrará una definición "exacta", ya que varía de un motor a otro, incluso para el mismo fabricante. Además, los números exactos que definen los cambios de rpm requeridos generalmente no están disponibles públicamente, ya que probablemente sean comercialmente confidenciales.

Pero puede encontrar una descripción general de "ciclos de aceleración". La fatiga de ciclo bajo (LCF) se controla contando los ciclos de estrés. LCF es lo que hace que un cable se rompa al doblarlo hacia adelante y hacia atrás, que es una forma mucho más fácil de romperlo que tirando de cada extremo. Los ciclos de tensión de un lado a otro (hacia arriba y hacia abajo) fatigan el cable y lo rompen. Lo mismo sucede en las partes giratorias de las turbinas de gas. A medida que aumentan y disminuyen la velocidad (en RPM), las tensiones centrífugas aumentan y disminuyen. Esto puede hacer que las piezas giratorias fallen. Por lo tanto, todos tienen una "vida dura", que cuando se alcanza, la pieza se desecha, independientemente de la condición.

En los motores antiguos, que no tienen un sistema de monitoreo, en realidad no cuentan cada vez que la velocidad sube y baja. En cambio, el fabricante del motor analiza el vuelo típico y calcula cuántos ciclos ocurren por hora, en promedio. Esto da una relación de intercambio entre horas y ciclos de aceleración. Consulte la página 4.

En los motores modernos, en realidad cuentan los ciclos que ocurren. Esto significa que, si vuelan el avión de forma ligeramente diferente a la prevista, la vida que se consume se registra correctamente, mientras que la relación de intercambio sería incorrecta. (Aunque aún debe verificarse que el límite de vida es correcto para el perfil de misión diferente).

Por lo general, 1 ciclo es de ralentí a velocidad máxima y de regreso a ralentí. Del 60 % al máximo y de vuelta al 60 % pueden ser 0,5 ciclos, y del 75 % al máximo y de vuelta al 75 %, 0,25 ciclos, como ejemplo. Por lo tanto, si despega desde ralentí, realiza un ascenso a RPM máximas, reduce la aceleración en crucero al 60 %, regresa al máximo antes de aterrizar y luego apaga el motor, ha acumulado 1+0,5+0,25=1,75 ciclos en el vuelo. (Reconociendo que cuando pasa de 60 a 60 como máximo, cumple con los criterios para los ciclos de 0.5 y 0.25).

Por ejemplo, otro ejemplo de ciclos de aceleración:

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