Steigerung der Leistungsfähigkeit des Kolbentrommel-Steuerspiegel Kontaktes in Axialkolbenmaschinen

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Katharina Schmitz, seit 9/2019
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 409173913

Die in Axialkolbenmaschinen vorhandenen tribologischen Kontakte sind hoch belastetete Lager, die unter Ausnutzung der Kombination aus hydrostatischer und hydrodynamischer Effekte mit Festkörpertraganteilen eine hohe Lebensdauer erreichen. Um zu einem tieferen Verständnis über die Mechanismen in dem Kontakt Kolbentrommel-Steuerspiegelkontaktes zu gelangen, wurde in dem abgeschlossenen Vorgängerprojekt eine Kombination aus experimenteller und simulativer Untersuchung durchgeführt. Somit wurde eine qualitative und quantitative Beurteilung des Betriebszustandes des tribologischen Kontaktes ermöglicht.Diese Erkenntnisse sollen in dem angestrebten Forschungsvorhaben genutzt werden, um die Grundlage zu schaffen, die Leistungsfähigkeit des tribologischen Kontaktes zu erhöhen. Darüber hinaus wird die hohe Leistungsfähigkeit des Kontaktes nur unter Einsatz bleihaltiger Buntmetalle möglich. Hart-hart Kontakte und Beschichtungen konnten bisher nicht realisiert werden. Die in dem Vorgängerprojekt erarbeiten Ergebnisse und Methodiken sollen in diesem Projekt genutzt werden, um die Möglichkeiten eines buntmetallfreien Kontaktes zu erforschen.Die bewährte Methode der kombinierten simulativen und experimentellen Untersuchung soll in diesem Projekt fortgeführt werden. Zunächst werden unter Berücksichtigung des Gesamtsystems Kontaktgeometrien simulativ erarbeitet, die Vorteile im Hinblick auf die Temperaturverteilung und Hot-Spot Bildung aufweisen. Eine experimentelle Untersuchung der gefundenen Geometrien validiert die Simulation und zeigt die Realisierbarkeit. In einem weiteren Schritt wird eine Materialsubstitution bzw. Beschichtung der Bauteile durchgeführt und weitere Experimente durchgeführt. Erkenntnisse im Bereich der Kontaktpaarungen, Materialien, Beschichtungen, Wärme- und Lastverteilung sind wesentlicher Gegenstand dieses Forschungsvorhabens.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. S Gels
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff, bis 8/2019