Järjestelmien staattinen tiiviste ja niiden todellinen ikä

MASCHINENELEMENTE

Lisätiedot: Veroffentlicht: 27.01.2020; Viimeksi päivitetty: 08.07.2024; Hits: 6049

Eine staattinen tiiviste suurten teollisuuslaitosten tai Energietechnik usein kestää hyvät kaksikymmentä vuotta. Aikaisemmin käytetyt laskentatyökalut tarkoittivat, että komponentit olivat usein suurempia kuin oli tarpeen. Freudenberg Sealing Technologies on nyt kehittänyt menetelmän, joka ottaa materiaalin muutokset huomioon molekyylitasolla. Tämä lisää laitteen luotettavuutta sinetti pienemmällä materiaalinkäytöllä.

FST staattinen tiiviste

Staattisilla tiivisteillä on oltava erittäin pitkä käyttöikä laitostekniikassa. Pitäisikö tornin ankkurointi sinetöidä? Wind Turbine Jos tämä on suojattava suolaisen veden pääsyltä aavalla merellä, hylkeen on toimittava kunnolla yli XNUMX vuoden ajan. Tiivisteen käyttöikää rajoitetaan toisaalta asettamalla tai venyttämällä, ts. Fyysinen rentoutuminen. Toisaalta materiaali menettää elastisuutensa ajan myötä kemiallisten muutosten vuoksi.

Ilmakehän hapen tai otsonin vaikutuksesta Hylkeiden ikääntyminen kaksi vaikutusta. Polymeeriketjut ja polymeeriverkot hajoavat mekaanisen rasituksen alaisena, ja hapetusprosessit luovat lisähappisiltoja verkkoon. Molemmat vaikutukset vaikuttavat tiivistykseen liittyviin ominaisuuksiin, kuten tiivistyspintojen kosketuspaineet, jäykkyys tai kyky palauttaa alkuperäinen muoto muodonmuutoksen (muodonmuutoksen lepo) jälkeen.

Varastointitesti Arrhenius-menetelmällä

Yleensä insinöörit määrittävät, täyttääkö materiaali tietyn sovelluksen vaatimukset ns. Varastointitesteillä. Koenäyte altistetaan lämpötiloille, jotka ovat huomattavasti yli 1000 ° C pidemmällä ajanjaksolla, yleensä 100 tunnissa.

Lämpötilasta riippuvan ikääntymisen ennustamiseksi insinöörit ovat toistaiseksi ekstrapoloineet mitatut arvot käyttäen menetelmää, joka perustuu Svante August Arrhenius, ruotsalainen kemisti ja Nobel-palkinnon voittaja. Näiden nyrkkisääntö on: Lämpötilan nousu 10 ° C johtaa reaktionopeuden kaksinkertaistumiseen. Tämä mahdollistaa nopeutetut ikääntymistestit korkeissa lämpötiloissa.

Tämä menetelmä toimii luotettavasti, jos oletetaan oikeat testiparametrit. Jos näin ei ole, elinikäinen ennuste voi olla hyvin väärä. Ennuste voidaan tarkistaa vain mittauksilla. Ei tyydyttävä menettely - varsinkin kun puhutaan erittäin pitkistä testiajoista. Siksi oli välttämätöntä parantaa menetelmiä.

Paranna eliniän mallia

FST: n asiantuntijat etsivät kahta pääpistettä: Ensinnäkin he paransivat merkittävästi käyttöikämallia käyttämällä Hapen hyökkäys liittivät elastomeerin materiaalin rakenteelliseen mekaaniseen käyttäytymiseen ja muodostivat kemiallisen hapetusyhtälön. Malli toteutettiin numeerisesti tehokkaasti ja toteutettiin kaupallisessa finite element program -ohjelmassa (FEM) minkä tahansa geometrian laskemiseksi. FEM voi nyt laskea paikalliset hapetusprosessit ja niiden vaikutuksen materiaalin mekaaniseen käyttäytymiseen.

Keskeinen Freudenbergin tutkimus aluksella

Samanaikaisesti insinöörit halusivat kehittää edelleen mittausmenetelmiä, joilla materiaalimallin parametrit määritetään. Tämän pitäisi esimerkiksi vähentää vanhenemisprosessissa käytettyjen staattisten tiivisteiden määrää Hapen määrä anna määrittää. Kemiallisen hyökkäyksen laajuus voidaan arvioida hapen määrän perusteella. "Mittausmenetelmien, materiaalimallin ja sovellettavuuden kolmiulotteisiin komponentteihin parantamisen ansiosta käyttöikäennusteiden tarkka menetelmä on tarkka", kertoo Dr. Boris Traber, joka vastaa materiaalihankinnan maailmanlaajuisesta kehityksestä FST: llä.

Yhdessä tutkimuskeskuksen, Freudenberg Technology Innovationin kanssa kehitetyn prosessin kanssa todettiin ensin materiaalinäytteet, joilla oli halkaisija. Sitä käytetään nyt alustavissa sovelluksissa offshore-tuuliturbiinien rakentamiseen.

Traber näkee tämän vain Uuden simulaatioajanjakson alku tiivistystekniikalle: "Tulevaisuudessa voimme antaa laitostekniikan asiakkaillemme luotettavan viimeisimmän päivämäärän jopa pitkien ajanjaksojen aikana." Kirjasto, jossa on malleja erilaisille komponenttigeometrioille ja tarvikkeet on parhaillaan rakenteilla. Samanaikaisesti simulaatiota laajennetaan siten, että voidaan laskea myös sovelluskohtaiset jaksot vaihtelevilla lämpötiloilla ja mekaanisilla kuormilla.