PUB - Kolbenschuhe für robuste wasserhydraulische Pumpen

26.03.2018

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Im Rahmen des 11. internationalen fluidtechnischen Kolloquium IFK in Aachen ist eine Veröffentlichung zum Thema „Kolbenschuhe für robuste wasserhydraulische Pumpen“ erschienen.

 

Die Wasserhydraulik findet Anwendung in Bereichen, die hohe Umweltanforderungen an das Fluid stellen. Eine Schmierung mit Wasser anstelle von Öl gestaltet sich aufgrund der geringen Viskosität von Wasser schwieriger und der Druck ist durch die Belastung in den Kontakten, mit Hinblick auf Verschleiß und Leckage, limitiert. Um die Lasttragfähigkeit von wassergeschmierten Kontakten zu bewerten, werden die tribologischen Kontakte zwischen Kolbenschuh und Schrägscheibe in Axialkolbenmaschinen bzw. zwischen Kolbenschuh und Exzenterwelle in Radialkolbenmaschinen untersucht. Dies erfolgt durch Berechnung und Auswertung der Reynolds Gleichung.
Die Ergebnisse zeigen einen Einfluss der Spalthöhenverteilung zwischen Kolbenschuh und Exzenterwelle, die sich durch Fertigungstoleranzen ergibt, auf die Lasttragfähigkeit und die auftretende Leckage. Weiterhin führt die Deformation von Kolbenschuhen aus Kunststoff zu Höhenänderungen in der Größenordnung der eigentlichen Spalthöhe. Mit dieser Erkenntnis sollten die Deformationen bei der Auslegung tribologischer Kontakte für wasserhydraulische Pumpen beachtet werden.

 
  FEM Bild des Kolbenschuhkontakts Deformation am Kolbenschuh durch Druckfelder   CAD Bild des Kolbenschuhkontakts Hydrostatische und dynamische Druckfelder am Gleitschuh