Ausfälle von Elastomer-Radial-Wellendichtungen sind häufig auf die Überhitzung des Kontaktbereichs
zwischen Radial-Wellendichtring (RWDR) und Welle zurück zu führen. Hohe Temperaturen im Kontaktbereich
entstehen meist durch erhöhte Reibleistung und/ oder durch eine schlechte Wärmeabfuhr aus
dem Kontaktbereich.
Im Rahmen dieses Projekts wurden unterschiedliche Einflussfaktoren auf die Wärmeentstehung und
die Wärmeabfuhr untersucht. Untersucht wurde dazu der Einfluss von Dichtringen mit Zusatzelementen,
wie Schutzlippen und Vliesen, der Einfluss von unterschiedlichen Ölen, sowie wasserbasierten Fluiden,
der Einfluss von Wellenbeschichtungen, der Einfluss der Wellengestaltung und der Einfluss der konstruktiven
Gestaltung des Dichtungsumfelds. Zu allen zuvor genannten Themen wurden Versuche auf
Reibmomentprüfständen durchgeführt.
Zusätzlich zu den Prüfstandsversuchen wurden für die Wellengestaltung und die konstruktive Gestaltung
des Dichtungsumfelds Simulationen durchgeführt. Die Übereinstimmung zwischen der Simulation
und den Versuchen ist gut.
Anhand der Versuchs- und Simulationsergebnisse wurden die wichtigsten Einflüsse auf die Temperatur
im Kontaktbereich ermittelt. Diese Einflüsse wurden in ein Berechnungstool für die Kontakttemperatur
integriert. Dadurch konnte ein praxistaugliches Berechnungstool für die Kontakttemperatur entwickelt
werden, welches die häufigsten Einsatzbedingungen von Radialwellendichtungen berücksichtigt. Das
Berechnungstool wurde um eine Datenbank mit allen im Projekt untersuchten Schmierstoffen ergänzt.
Zusätzlich wurde das Berechnungstool um Anwender- und Warnhinweise ergänzt, um die Konstruktive
Gestaltung des Dichtungs-Umfelds im Berechnungstool sinnvoll berücksichtigen zu können.
Zusätzlich wurde ein Katalog mit Optimierungsmaßnahmen erstellt. Damit werden Handwerkszeuge
geschaffen, um die Überhitzung von Radial-Wellendichtungen zu vermeiden.
Das Ziel des Forschungsvorhabens ist erreicht worden.
%0 Report
%1 noauthororeditor2023temperaturberechnung
%A Olbrich, Christoph
%A Feldmeth, Simon
%A Hannss, Jacqueline
%A Grün, Jeremias
%A Bauer, Frank
%C Frankfurt am Main
%D 2023
%K C_Olbrich F_Bauer J_Grün J_Hannss S_Feldmeth Temperaturberechnung dichtungstechnik ima
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%T Temperaturberechnung – Erweitertes Berechnungstool für die Kontakttemperatur bei Radial-Wellendichtungen
%X Ausfälle von Elastomer-Radial-Wellendichtungen sind häufig auf die Überhitzung des Kontaktbereichs
zwischen Radial-Wellendichtring (RWDR) und Welle zurück zu führen. Hohe Temperaturen im Kontaktbereich
entstehen meist durch erhöhte Reibleistung und/ oder durch eine schlechte Wärmeabfuhr aus
dem Kontaktbereich.
Im Rahmen dieses Projekts wurden unterschiedliche Einflussfaktoren auf die Wärmeentstehung und
die Wärmeabfuhr untersucht. Untersucht wurde dazu der Einfluss von Dichtringen mit Zusatzelementen,
wie Schutzlippen und Vliesen, der Einfluss von unterschiedlichen Ölen, sowie wasserbasierten Fluiden,
der Einfluss von Wellenbeschichtungen, der Einfluss der Wellengestaltung und der Einfluss der konstruktiven
Gestaltung des Dichtungsumfelds. Zu allen zuvor genannten Themen wurden Versuche auf
Reibmomentprüfständen durchgeführt.
Zusätzlich zu den Prüfstandsversuchen wurden für die Wellengestaltung und die konstruktive Gestaltung
des Dichtungsumfelds Simulationen durchgeführt. Die Übereinstimmung zwischen der Simulation
und den Versuchen ist gut.
Anhand der Versuchs- und Simulationsergebnisse wurden die wichtigsten Einflüsse auf die Temperatur
im Kontaktbereich ermittelt. Diese Einflüsse wurden in ein Berechnungstool für die Kontakttemperatur
integriert. Dadurch konnte ein praxistaugliches Berechnungstool für die Kontakttemperatur entwickelt
werden, welches die häufigsten Einsatzbedingungen von Radialwellendichtungen berücksichtigt. Das
Berechnungstool wurde um eine Datenbank mit allen im Projekt untersuchten Schmierstoffen ergänzt.
Zusätzlich wurde das Berechnungstool um Anwender- und Warnhinweise ergänzt, um die Konstruktive
Gestaltung des Dichtungs-Umfelds im Berechnungstool sinnvoll berücksichtigen zu können.
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dem Kontaktbereich.
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