Dichtungsprüfstand: Druckkammer, Wellenantrieb und konstruktive Berechnung
Für Versuche an Radialwellendichtringen konstruierte ich Prüfstände mit Druckkammer und rotierender Welle. Zu meiner Arbeit gehörten Kammer- und Schraubenberechnungen, der Riemenantrieb, die Auswahl von Lagern und Motor sowie die Festlegung der Bauteiltoleranzen.
Projektstand: Prüfstand aufgebaut und in Betrieb genommen; Projekt aus der Tätigkeit in der Dichtungstechnik.
Ausgangsaufgabe
Radialwellendichtringe sollten unter einer Kombination aus Druckbelastung und rotierender Welle untersucht werden. Dafür wurde ein Prüfstand mit einer druckbelasteten Kammer, wechselbarer Dichtungs- beziehungsweise Wellenanordnung und mechanischem Antrieb benötigt.
Mein Beitrag
Ich konstruierte Dichtungsprüfstände vom Konzept über 3D-Modelle und Fertigungszeichnungen bis zur Begleitung von Zusammenbau und Inbetriebnahme. Dazu gehörten die Auslegung der zylindrischen Prüfkammer, Berechnungen zur Wandbelastung und Deckelverschraubung sowie die Dimensionierung des Riemenantriebs.
Druckbelastung in Bauteilabmessungen übersetzen
Der Innendruck belastet sowohl die Kammerwand als auch den Kammerdeckel. Ich berechnete die entsprechenden Beanspruchungen als Grundlage für Material- und Wandstärkenwahl sowie die Auswahl der Deckelschrauben. Damit entsteht eine nachvollziehbare Verbindung zwischen dem Lastfall und der konstruktiven Ausführung der Kammer.
Riemenantrieb und Einbauraum
Bei der Auslegung des Riemenantriebs bearbeitete ich die Auswahl des Riemens, die Riemenscheibendurchmesser und den Achsabstand. Diese Größen bestimmen die Anordnung von Antrieb und Prüfwelle und müssen mit dem verfügbaren Bauraum der Baugruppe zusammengeführt werden.
Lagerung, Motor und Toleranzen
Ich wählte Lager, Motor und die weiteren Komponenten aus und legte die Toleranzen der konstruierten Bauteile fest. Der Riemenantrieb beeinflusst dabei sowohl die Drehzahlübersetzung als auch die Belastung von Welle und Lagerung. Die ausgewählten Komponenten und die konstruierten Teile mussten deshalb als mechanisches System zusammengeführt werden. Die Festlegung der Schnittstellen verband die Komponentenauswahl mit den Fertigungszeichnungen und dem späteren Zusammenbau.
Zeichnung, Zusammenbau und Versuch
Die berechneten und modellierten Komponenten wurden in Fertigungszeichnungen überführt. Ich begleitete den Zusammenbau und die Inbetriebnahme. Die Versuchsanordnung diente der Untersuchung von Dichtungsverhalten, Leckage und Verschleiß unter den jeweils eingestellten Prüfbedingungen.
Ergebnis und Projektkontext
Der Prüfstand wurde aufgebaut und in Betrieb genommen. Das Projekt verbindet Druck- und Antriebsberechnung mit Komponentenauswahl, Bauteilkonstruktion, Toleranzfestlegung und Fertigungszeichnungen. Es zeigt damit die Bearbeitung einer Prüfeinrichtung über mehrere konstruktive Arbeitsschritte bis zur praktischen Umsetzung.