Ziel des Forschungsprojekts war es, das in Vorarbeiten am IMA entwickelte Berechnungstool InsECT zu erweitern, so dass mit diesem die Kontakttemperatur bei Radial-Wellendichtungen für mehr praxisübliche Anwendungsfälle berechnet und damit das Risiko einer thermischen Schädigung beurteilt werden kann.
Dazu wurden Reibmoment- und Kontakttemperatur in Prüfläufen gemessen. Dabei kamen auch Radial-Wellendichtringe mit Schutzlippe und Schutzvlies, eine breite Auswahl an abzudichtenden Fluiden (mineralische und synthetische Öle, Wasser und Wasser-Glykol-Gemische) sowie unterschiedliche Wellenbeschichtungen (Amorphe Kohlenstoffschicht, Thermische Spritzschichten sowie Nitrocarburieren) zum Einsatz. Darüber hinaus wurden diverse Gestaltungsvarianten der Welle (Hohlwellen, Absätze) und des Dichtungsumfeldes (Wälzlager, Schleuderscheiben und Prallbleche) untersucht. Die versuchstechnisch ermittelte Datenbasis wurde um gekoppelte Wärme- und Strömungssimulationen (CHT-Simulationen) ergänzt und diente der Erweiterung des Berechnungsverfahrens in der WebApp InsECT.
Das Vorgehen und die Ergebnisse des Forschungsprojekts wurden im Abschlussbericht beschrieben, der über den VDMA-Shop (https://www.vdmashop.de/) erhältlich ist.
Den im Projekt erarbeiteten Empfehlungskatalog mit einer systematischen Darstellung der wesentlichen Einflussfaktoren auf die Kontakttemperatur sowie Möglichkeiten zur Reduktion der Kontakttemperatur finden Sie im IMA-TechSheet#104180.
Publikationen
- Olbrich, Christoph ; Feldmeth, Simon ; Bauer, Frank: Impact of rolling-element bearings on rotary shaft seals. In: Fluidtechnik : Fachverband Fluidtechnik im VDMA e.V, 2024. — ISBN 978-3-8163-0768-6, S. 61–78 — IMA-DT 754 (peer-review)
- Gerhard, Jacqueline ; Grün, Jeremias ; Olbrich, Christoph ; Feldmeth, Simon ; Bauer, Frank: Using Conjugate Heat Transfer Analyses to Predict the Contact Temperature of Rotary Shaft Seals. In: : Tekniker, 2024. — ISBN 978-84-932064-7-5, S. 61–62 — IMA-DT 752
- Olbrich, Christoph ; Feldmeth, Simon ; Bauer, Frank: Influence of protection lips on the frictional torque of rotary shaft seals. In: : Tekniker, 2024. — ISBN 978-84-932064-7-5, S. 59–60 — IMA-DT 751
- Feldmeth, Simon ; Bekgulyan, Sumbat ; Bauer, Frank: Estimating the contact temperature and the pumping rate of rotary shaft seals. In: Jahrbuch Dichten, Kleben, Polymer 2024. (2023), S. 129–146. — ISBN 978-3-946260-10-3 — IMA-DT 746
- Olbrich, Christoph ; Feldmeth, Simon ; Hannss, Jacqueline ; Grün, Jeremias ; Bauer, Frank: Temperaturberechnung – Erweitertes Berechnungstool für die Kontakttemperatur bei Radial-Wellendichtungen (Heft 349 Nr. Abschlussbericht, Vorhaben 919). Frankfurt am Main : Forschungskuratoriums Maschinenbau e.V., 2023 — IMA-DT 747
- Hannss, Jacqueline ; Grün, Jeremias ; Olbrich, Christoph ; Feldmeth, Simon ; Bauer, Frank: Multiphase Conjugate Heat Transfer Analyses on the Assembly Situation of Rotary Shaft Seals. In: Applied Sciences. Bd. 13 (2023) — IMA-DT 741 (peer-review)
- Feldmeth, Simon ; Olbrich, Christoph ; Bauer, Frank: Influence of Lubricants on the Thermal Behaviour of Rotary Shaft Seals. In: Fluidtechnik : Fachverband Fluidtechnik im VDMA e.V, 2022. — ISBN 978-3-8163-0756-3, S. 147–161 — IMA-DT 729 (peer-review)
Kontakt
Simon Feldmeth
Dipl.-Ing. Pat.-Ing.Teamleitung
Christoph Olbrich
M.Sc.Akad. Mitarbeiter