2: Tribologie

Question 1

Bestandteile des Tribosystems

Answer 1

Beanspruchungssystem: Umgebung, Grundkörper, Zwischenmedium, Gegenkörper

Beschreibung durch Verschleiß- und Reibungskenngrößen

Informationstechnische Beschreibung: Input - System - Output

Question 2

Verschleißkenngrößen

Answer 2

• Verschleißerscheinungsform
  (Oberflächenveränderung)
• Verschleiß-Messgröße
  (Materialverlust)

Question 3

Reibungskenngrößen

Answer 3

• Reibleistung

- Wärmeentstehung

Question 4

Einflussgrößen auf das Tribosystem

Answer 4

Werkstoffe (Material, Struktur)

Eigenspannungen

Mikrogeometrie (Rauheit, Oberflächendefekte)

Makrogeometrie (Form, Abmessungen)

Randhärte (Eindringwiderstand, Elastizität)

Lokale Lastspannungen

Question 5

Reibungsarten: Stribeckkurve

Answer 5

Festkörperreibung: lambda = 0

Grenzreibung: lambda < 1

Mischreibung: 1 < lambda < 3

Flüssigkeitsreibung: lambda > 3

Question 6

Verschleißmechanismen

Answer 6

Adhäsion: Gleiche/ähnliche Gitterstrukturen unter hoher Pressung

Abrasion: “Härteres ritzt Weicheres”

Oberflächenzerrüttung: Risse, insbesondere unter Zug (Pittings)

Tribochemische Reaktion: Chronisch veränderte Grenzschichten, Randzonenänderung durch Temperatur

Question 7

Reibgesetze

Answer 7

Coulombsche Reibung (linearer Anstieg)
tau_R = my * sigma_N

Scherreibungsgesetz (quasi konstante horizontale)
tau_R = m * k_f/sqrt(3) = m * k
mit m: Proportionalitätsfaktor
k: Schubfließspannung des weicheren Werkstoffs

reale Reibung: ln(x) ähnliche Funktion, Modelle jeweils nur Annäherung die im Übergangsbereich unzureichend beschreiben (Besser hier: Modell nach Shaw, evtl auch Orowan)

Question 8

Formeln Streifenziehversuch

Answer 8

Streifenbiegungsanteil: F_SB = F_Zl − F_GI
Streifenreibungsanteil: F_SR = F_Zf − F_Gf − F_SB