Theoretical concept for in-situ condition monitoring of rotary shaft seals using surface strain-based analysis of the deformation state

  • In situ condition monitoring of rotary shaft seals could significantly improve the reliability of future seals in numerous applications. A superficial application of strain gauges capturing the state of deformation could offer a cost-effective retrofit solution for indirect measurements of central operational parameters. Within a simulative investigation of the sealing system, possible sensor positions for determination of the preload as well as the friction torque prevailing in the sealing contact are therefore identified as two parameters directly related to the operating condition. Further investigations of the potential sensor signal with focus on its time-dependent behavior prove the theoretical feasibility of the measurement concepts developed and provide promising prospects for an initial technical implementation.
  • Eine in situ Zustandsüberwachung an Radialwellendichtringen könnte zukünftig die Zuverlässigkeit von Abdichtungen in zahlreichen Anwendungen deutlich verbessern. Eine oberflächliche Applikation von Dehnungsmessstreifen für Erfassungen des Deformationszustands könnte dabei eine kostengünstige Nachrüstlösung zur indirekten Messung zentraler Betriebsgrößen bieten. Im Rahmen einer simulativen Untersuchung des Dichtsystems werden daher mögliche Sensorpositionierungen zur Bestimmung der Vorspannung sowie des im Dichtkontakt vorherrschenden Reibmoments als zwei direkt mit dem Betriebszustand zusammenhängende Parameter identifiziert. Weiterführenden Untersuchungen des potenziellen Messsignals mit Fokus auf dessen zeitabhängiges Verhalten belegen dabei die theoretische Machbarkeit der entwickelten Messkonzepte und liefern vielversprechende Ausblicke auf eine erste praktische Umsetzung.
Metadaten
Author:Yvo StiemckeORCiD, Stefan ThielenORCiD, Oliver KochORCiD
URN:urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-81078
Parent Title (English):Engineering Research - Forschung im Ingenieurwesen
Document Type:Preprint
Language of publication:English
Date of Publication (online):2024/04/23
Year of first Publication:2024
Publishing Institution:Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau
Date of the Publication (Server):2024/04/25
Page Number:14
Faculties / Organisational entities:Kaiserslautern - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik
DDC-Cassification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Licence (German):Creative Commons 4.0 - Namensnennung, nicht kommerziell, keine Bearbeitung (CC BY-NC-ND 4.0)