PUB - Experimental determination and EHL simulation of transient friction of pneumatic seals in spool valves

 

Das dynamische Verhalten von pneumatischen Systemen hängt stark von den Eigenschaften der Ventile ab. Das Verhalten dieser wiederum wird stark von der Tribologie der Dichtkontakte innerhalb des Ventils beeinflusst. Die Auslegung von Dichtungen für Pneumatikventile basiert heute auf experimentellen Untersuchungen und Erfahrungen. Die genaue und vollständige Messung der instationären Reibungskräfte innerhalb der Dichtkontakte ist jedoch aufgrund der geringen Größe und der hohen Dynamik des Systems schwierig. Da das instationäre Reibungsverhalten von pneumatischen Dichtungen von vielen Faktoren beeinflusst wird, müssen viele verschiedene Parameter analysiert werden, um die Dynamik der Dichtung genau zu beschreiben. In der Praxis wird in der Regel auf eine vollständige Untersuchung des Verhaltens zu Lasten der Vorhersagbarkeit des Ventils verzichtet.

 

Inhalt

Autoren: Bauer, Niklas; Bekgulyan, Sumbat; Feldmeth, Simon; Bauer, Frank; Schmitz, Katharina

Die transiente Dichtungsreibung in pneumatischen Schieberventilen spielt eine wichtige Rolle für die Dynamik pneumatischer Systeme. Um ein besseres Verständnis dieses speziellen Tribosystems zu erlangen, wurde eine umfangreiche Analyse durchgeführt, die experimentelle Messungen auf einem Prüfstand mit einem elastohydrodynamischen Schmierungssimulationsmodell (EHL) kombiniert. Dieser Beitrag enthält eine Beschreibung des Versuchsaufbaus und der Versuchsbedingungen, die Parametrisierung des Simulationsmodells und eine Diskussion der Ergebnisse. Es wurde eine qualitative Übereinstimmung zwischen Theorie und Messung festgestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Viskoelastizität des Dichtungsmaterials sowie das Auftreten von Mangelschmierung nicht zu vernachlässigen sind.