Análisis de las propiedades de fricción y desgaste de los materiales de anillo de fricción para anillos de fricción bajo lubricación mixta
Autores: Li, Tan; Ahmat, Mutellip; Yin, Runsheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de las propiedades de fricción y desgaste de los materiales de anillo de fricción para anillos de fricción bajo lubricación mixta
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Desgaste por acoplamiento térmico-sólido
Anillo de sellado
Coeficiente de fricción
Material de anillo blando
Desgaste adhesivo
Campo de temperatura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Apuntando al problema de la falla del sello mecánico debido al desgaste serio en operación, se establece el modelo numérico del desgaste por acoplamiento térmico-sólido del anillo de sello tomando el submaterial de fricción como objeto de investigación, y se obtienen la dureza, el coeficiente de desgaste y el coeficiente de fricción de diferentes materiales de anillo blando mediante una prueba para verificar la precisión del modelo numérico de desgaste. Además, se calculan el campo de temperatura y el campo de deformación del anillo de sello de diferentes materiales, y se informan los efectos de los parámetros del material, como el módulo de elasticidad y la conductividad térmica, sobre la temperatura, la deformación relativa y la tendencia de deformación axial. Se optimizó la relación de desgaste del sello mecánico y se calcularon los coeficientes de corrección de varios materiales. Los resultados muestran lo siguiente: el desgaste principal del anillo de sello se debe al desgaste adhesivo que conduce a la desprendimiento de partículas y extrusión, el desgaste adhesivo causa transferencia de material, lo que altera la composición de la superficie desgastada, a su vez llevando a la formación de cráteres, lo que también causa el desgaste del anillo de sello; el rendimiento de fricción es mejor cuando el material del anillo blando es grafito (C); la temperatura, así como la deformación, es menor cuando el material del anillo blando es carburo de silicio (SIC); los coeficientes de corrección para la vida útil de SIC se calculan en 0.23, para C, en 0.14, y para acero inoxidable (Ss), en 0.31, y las ecuaciones corregidas pueden predecir con mayor precisión el material correspondiente. La ecuación corregida puede predecir con mayor precisión la vida útil del material correspondiente.
Descripción
Apuntando al problema de la falla del sello mecánico debido al desgaste serio en operación, se establece el modelo numérico del desgaste por acoplamiento térmico-sólido del anillo de sello tomando el submaterial de fricción como objeto de investigación, y se obtienen la dureza, el coeficiente de desgaste y el coeficiente de fricción de diferentes materiales de anillo blando mediante una prueba para verificar la precisión del modelo numérico de desgaste. Además, se calculan el campo de temperatura y el campo de deformación del anillo de sello de diferentes materiales, y se informan los efectos de los parámetros del material, como el módulo de elasticidad y la conductividad térmica, sobre la temperatura, la deformación relativa y la tendencia de deformación axial. Se optimizó la relación de desgaste del sello mecánico y se calcularon los coeficientes de corrección de varios materiales. Los resultados muestran lo siguiente: el desgaste principal del anillo de sello se debe al desgaste adhesivo que conduce a la desprendimiento de partículas y extrusión, el desgaste adhesivo causa transferencia de material, lo que altera la composición de la superficie desgastada, a su vez llevando a la formación de cráteres, lo que también causa el desgaste del anillo de sello; el rendimiento de fricción es mejor cuando el material del anillo blando es grafito (C); la temperatura, así como la deformación, es menor cuando el material del anillo blando es carburo de silicio (SIC); los coeficientes de corrección para la vida útil de SIC se calculan en 0.23, para C, en 0.14, y para acero inoxidable (Ss), en 0.31, y las ecuaciones corregidas pueden predecir con mayor precisión el material correspondiente. La ecuación corregida puede predecir con mayor precisión la vida útil del material correspondiente.