Resumen

Con el fin de reducir la probabilidad de fallo de los anillos de sellado de caucho en las juntas dinámicas recíprocas, se diseñó una nueva estructura de anillo de sellado basada en la biónica. El anillo biomimético tiene tres crestas cóncavas y protuberancias convexas en cada lado que son muy similares a las lombrices de tierra. Las protuberancias se diseñaron de forma circular y las prestaciones de sellado del anillo biomimético, tanto en el sellado estático como en el dinámico, se simularon mediante FEM. Además, se analizaron los efectos de la precompresión, la presión media, la velocidad, el coeficiente de fricción y los parámetros del material sobre el rendimiento del sellado. Los resultados muestran que la tensión de von Mises del anillo de sellado biomimético se distribuye simétricamente en el sellado estático sin presión. La máxima tensión de von Mises aparece en la segunda protuberancia del lado interior. La tensión de contacto más elevada se concentra en las protuberancias de la izquierda. La distribución de la tensión de von Mises se vuelve irregular bajo presión media. Tanto la tensión de von Mises como la tensión de contacto aumentan cuando la precompresión, la presión media y la dureza del caucho aumentan en el sellado estático. El anillo biomimético puede evitar la rodadura y la distorsión en el sellado dinámico recíproco, y su vida útil es mucho mayor que la de la junta tórica y el anillo rectangular. La tensión máxima de von Mises y la tensión de contacto aumentan con la precompresión, la presión media, la dureza del caucho y el coeficiente de fricción en el sellado dinámico alternativo.

• Materias:Materiales biomédicos Ingeniería biomédica Biomecánica Cinemática Articulación ósea
• Subjects:Biomedical materials Biomedical engineering Biomechanics Kinematics Bone joint
• Palabras claves:tensión de von mi, presión del medio, junta dinámica, von mi máximo, aumento de la tensión de contacto, anillo biomimético, coeficiente de fricción, anillo, aumento de la dureza del caucho, efectos de la precompresión
• Keywords:von mi stress, media pressure, dynamic seal, maximum von mi, contact stress increase, biomimetic ring, friction coefficient, ring, rubber hardness increase, effects of precompression