Wear Calculation for a Shaft Lip Seal under Randomly Changing Temperature and Load

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A stochastic model of the wear process of a shaft lip seal that takes into account random changes in the temperature and external load was described. The results of a numerical analysis of the process of seal wear in relation to the conditions of operation in open space at near-Earth orbital stations are presented. The importance of taking into account random changes in temperature and external load for predicting the seal durability was evaluated.

About the authors

I. A. Soldatenkov

Ishlinsky Institute for Problems in Mechanics RAS

Author for correspondence.
Email: iasoldat@hotmail.com
Russian Federation, Moscow

References

  1. Guo F., Jia X., Longke W. et al. The effect of wear on the performance of a rotary lip seal // ASME J. Tribol. 2014. V. 136. № 4. 041703; https://doi.org/10.1115/1.4027623
  2. Prodan V.D., Bozhko G.V. Stuffing box seals with soft package: tutorial. TGTU, Tambov, 2016 [in Russian].
  3. Kaufmann A., Lindner-Silwester T., Antretter T. Modeling dry wear of piston rod sealing elements of reciprocating compressors considering gas pressure drop across the dynamic sealing surface // ASME. J. Tribol. 2018. V. 140. 042201; https://doi.org/10.1115/1.4038863
  4. Ran H., Liu D., Wang S. A numerical wear simulation method of reciprocating seals with a textured rod // Materials. 2020. V. 13. 4458; https://doi.org/10.3390/ma13194458
  5. Grün J., Feldmeth S., Bauer F. Wear on radial lip seals: a numerical study of the influence on the sealing mechanism // Wear. 2021. V. 476. 203674; https://doi.org/10.1016/j.wear.2021.203674
  6. Malenkov M.I., Karatushin S.I., Tarasov V.M. Constructional and Lubricating Materials of Space Mechanisms. Balt. GTU, St. Petersburg, 2007 [in Russian].
  7. Spacecraft Systems Engineering, Ed. by P. Fortescue, G. Swinerd, and J. Stark. John Wiley & Sons, Chichester, 2011.
  8. Bronovets M.A. Tribology and space transport systems // Vestnik RGUPS. 2017. № 1. Р. 18–23 [in Russian].
  9. Myshkin N.K., Grigoriev A.Ya., Basiniuk V.L. et al. Space tribology: the states and prospects // Mekh. Mashin Mekh. Mater. 2012. № 3–4 (20–21). Р. 126–130 [in Russian].
  10. Aleksandrov V.M., Bronovets M.A., Soldatenkov I.A. Mathematical modeling of wear of journal bearings in outer space // J. Frict. Wear. 2008. V. 29. P. 182–187; https://doi.org/10.3103/S1068366608030057
  11. Soldatenkov I.A. Wear Calculation for a Radial Plain Bearing under Randomly Changing Temperature and Load // Mechanics of Solids. 2023. V. 58. № 2. Р. 516–523; https://doi.org/10.3103/S0025654422601276
  12. Kragelsky I.V., Dobychin M.N., Kombalov V.S. Friction and Wear: Calculation Methods. Mashinostroenie, Moscow, 1977; Pergamon, Oxford, 1982.
  13. Galin L.A. Contact Problems: The Legacy of L.A. Galin. Springer, Berlin, 2008.
  14. Soldatenkov I.A. Wear Contact Problem with Applications to Engineering Wear Calculations. Fizmatkniga, Moscow, 2010 [in Russian].
  15. Wentzel E., Ovcharov L. Applied Problems in Probability Theory. Mir Publishers, Moscow, 1986.
  16. Wentzel E.S., Ovcharov L.A. Theory of Random Processes and its Engineering Applications. Vysshaya Shkola, Moscow, 2000 [in Russian].
  17. Soldatenkov I.A. On the Calculation of Coating Wear Kinetics: the Use of Refined Deformation Models // Mechanics of Solids. 2020. V. 55. № 7. P. 1093–1104; https://doi.org/10.3103/S0025654420070201
  18. Mechanics of Contact Interactions, Ed. I.I. Vorovich, V.M. Aleksandrov. Fizmatlit, Moscow, 2001 [in Russian].
  19. Fikhtengol’ts G.M. Course of Differential and Integral Calculus. In 3 Vols. Fizmatlit, Moscow, 2001. V. 1 [in Russian].
  20. Friedrich K., Schlarb A.K. Tribology of Polymeric Nanocomposites. Elsevier: Amsterdam, 2008.
  21. Polymer Tribology, Ed. by S.K. Sinha, B.J. Briscoe. Imperial College Press, London, 2009.
  22. Dispersion-Filled Polymer Composites for Technical and Medical Purpose, Ed. by A.V. Gerasimov. SO RAN, Novosibirsk, 2017 [in Russian].
  23. Bartenev G.M., Lavrentev V.V. Friction and Wear of Polymers. Leningrad, Khimia, 1972; Amsterdam, Elsevier, 1981.
  24. Fusaro R.L., Sliney H.E. Lubricating characteristics of polyimide bonded graphite fluoride and polyimide thin films // ASLE Trans. 1973. V. 16. P. 189–196; https://doi.org/10.1080/05698197308982721
  25. Burris D.L. Investigation of the tribological behavior of polytetrafluoroethylene at cryogenic temperatures // Tribol. Trans. 2008. V. 51. P. 92–100; https://doi.org/10.1080/10402000701660618
  26. Kikoin A.K., Kikoin I.K. Molecular Physics. Moscow, Nauka, 1976; Moscow, Mir, 1978.
  27. Handbook of Physical Quantities. Ed. by I.S. Grigoriev, E.Z. Meilikhov. Moscow, Energoatomizdat, 1991; CRC Press, Boca Raton, 1996.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».