Tribologie. Einführung und Grundlagen
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- Gerburg Sommer
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1 Tribologie Einführung und Grundlagen Langenthal, 21. Januar 2013
2 Tribologie Transport 7m hohe Alabasterstatue eines Pharaos um 2000 v. Ch. BUCHER AG LANGENTHAL MOTOREX-Schmiertechnik / Arnold Zuppiger Leiter Technischer Kundendienst / Seite 2
3 Tribologie ist mehr als schmieren Durch Reibung und Verschleiss entstehen in den industrialisierten Ländern ca. 5% Verluste des BIP: das bedeutet ca. 35 Mia. Euro/Jahr für Deutschland (Gesellschaft für Tribologie). Würde man konsequent das heutige Wissen der Tribologie anwenden könnten ca. 5 Mia. Euro/Jahr in Deutschland eingespart werden. Einsparung in: Material und Energie Produktion und Unterhalt Energie und Ressourcen bleiben erhalten Geringere Umweltbelastung Verbesserung von Gesundheit und Sicherheit am Arbeitsplatz. BUCHER AG LANGENTHAL MOTOREX-Schmiertechnik / Arnold Zuppiger Leiter Technischer Kundendienst / Seite 3
4 Das tribologische System Um die systematische Betrachtung einzelner Reibstellen zu erleichtern, wurde das tribologische System definiert (DIN ): Oberflächenveränderung (Verschleiss - Erscheinungsform) Materialverlust (Verschleiss - Messgrösse) Verschleisskenngrösse Diese Systematik erleichtert die Bewertung der einzelnen Einflussfaktoren des Beanspruchungskollektivs (Geschwindigkeit, Kraft, Temperatur usw.) und deren Auswirkung. BUCHER AG LANGENTHAL MOTOREX-Schmiertechnik / Arnold Zuppiger Leiter Technischer Kundendienst / Seite 4
5 Reibung Unter Reibung versteht man Widerstand gegen Relativbewegung zweier sich berührender Körper, der zu einem Verlust an mechanischer Energie führt. Ursachen: - Verhaken der Rauheit (1) - Elastische Deformation der Rauheit - Plastische Deformation der Rauheit - Adhäsion zwischen den Rauheiten (2) BUCHER AG LANGENTHAL MOTOREX-Schmiertechnik / Arnold Zuppiger Leiter Technischer Kundendienst / Seite 5
6 Optimale Reibung BUCHER AG LANGENTHAL MOTOREX-Schmiertechnik / Arnold Zuppiger Leiter Technischer Kundendienst / Seite 6
7 Reibungsarten Gleitreibung = Reibung bei paralleler Bewegung zweier Körper Rollreibung = Reibung bei rotierender Bewegung von 2 sich linien- oder punktförmig berührender Körper (eventuell Achse senkrecht zur Reibfläche). BUCHER AG LANGENTHAL MOTOREX-Schmiertechnik / Arnold Zuppiger Leiter Technischer Kundendienst / Seite 7
8 Reibungsarten Wälzreibung = Reibung, der eine Gleitreibung (Schlupf) überlagert ist. a) Zahnkopf b) Gleitgeschwindigkeit c) Wälzkreis d) Zahnfuss e) Zahn Bohrreibung = Drehbewegung um eine senkrechte Achse zur Reibfläche BUCHER AG LANGENTHAL MOTOREX-Schmiertechnik / Arnold Zuppiger Leiter Technischer Kundendienst / Seite 8
9 Reibungszustände Trockene Reibung (Nackte Oberfläche) Beispiel: - trockene Metallbearbeitungen - Fressvorgänge Grenzreibung Oberflächen sind geschützt durch Adhäsions- oder Reaktionsschichten (Additive). Durch Ausfüllen von Rauhtiefen ergibt sich eine grössere Berührungsfläche BUCHER AG LANGENTHAL MOTOREX-Schmiertechnik / Arnold Zuppiger Leiter Technischer Kundendienst / Seite 9
10 Reibungszustände Mischreibung Geringe Menge eines flüssigen Mediums. Verhüten von unmittelbarem Kontakt der Gleitpartner Flüssigkeitsreibung Vollständige Trennung der Gleitpartner durch ausreichende Flüssigkeitssicht. Beispiel: -Hydrostatische Schmierung BUCHER AG LANGENTHAL MOTOREX-Schmiertechnik / Arnold Zuppiger Leiter Technischer Kundendienst / Seite 10
11 Reibung und Viskosität Schmierstoff BUCHER AG LANGENTHAL MOTOREX-Schmiertechnik / Arnold Zuppiger Leiter Technischer Kundendienst / Seite 11
12 STRIBECK-Kurve Reibwert µ Festkörper- Reibung (d -> 0) Mischreibung (d R) F n = Normal Kraft R = Oberflächenrauhigkeit d = Abstand zwischen Grund- und Gegenkörper Hydrodynamische Reibung (d > R) Hoher Verschleiss Mässiger Verschleiss Kein Verschleiss Gleitgeschwindigkeit v BUCHER AG LANGENTHAL MOTOREX-Schmiertechnik / Arnold Zuppiger Leiter Technischer Kundendienst / Seite 12
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