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Open Access
Einfluss des Schmierfetts auf das tribologische System Radial-Wellendichtung : Betriebsverhalten und Funktionsmodell
(2015) Sommer, Max; Haas, Werner (Prof. Dr.-Ing. habil.)
Die vorliegende Arbeit trägt auf dem Stand der Technik aufbauend zum Verständnis fettabdichtender Radial‐Wellendichtungen aus Elastomer bei. Hierzu erfolgt eine grundlegende Betrachtung des Einflusses von Bestandteilen und Eigenschaften der Schmierfette auf das Betriebsverhalten fettgeschmierter Elastomer‐Stahl-Reibkontakte. Dem gehen mikroskopische und rheologische Analysen der verwendeten Modellfette bekannter Zusammensetzung voraus. Um die Anzahl unbekannter Einflussfaktoren gering zu halten, wird ein Ring‐ Scheibe‐Versuchsaufbau verwendet. An diesem werden Reibverhalten, Schmierstoffversorgung, Verschleiß und Förderwirkung in Abhängigkeit des Schmierfetts untersucht. Diese Untersuchungen werden an realen Radial‐Wellendichtungen verifiziert. Im Dichtspalt wird die Verdickerstruktur durch Scherung zerstört. Es befinden sich jedoch Verdickerpartikel im Dichtspalt. Diese beeinflussen das Betriebsverhalten maßgeblich. Der Einfluss des Verdickertyps ist hierbei deutlich stärker als die Einflüsse von Schmierfettkonsistenz oder Grundöltyp. Es wird ein Zusammenhang zwischen dem Betriebsverhalten und rheologischen Schmierfettkennwerten vorgestellt. Damit lassen sich der Reibwert bei Mischreibung, die Gümbelzahl beim Übergang zu hydrodynamischer Reibung, das Auftreten von Mangelschmierung und der Verschleiß in Abhängigkeit von Schmierfetteigenschaften abschätzen. Zur Bewertung des Einflusses von Verdickerpartikeln wird eine Ordnungszahl eingeführt. Diese berücksichtigt Größe und Form dieser Partikel. Mit der Ordnungszahl lässt sich die Auswirkung von Verdickerpartikeln und damit von Schmierfetten auf Reibverhalten, Verschleiß und Förderwirkung qualitativ beschreiben. Auf den Ergebnissen aufbauend wird ein Funktionsmodell erstellt, welches die Vorgänge im Dichtspalt fettabdichtender Radial‐Wellendichtungen erstmalig unter Berücksichtigung des Verdickers beschreibt.
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Mechanismen im Dichtspalt fettabdichtender Radial-Wellendichtungen
(2014) Sommer, Max; Bauer, Frank; Haas, Werner