Alfred Böge Technische Mechanik - PP99

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3 Reibung
3.1 Grunderkenntnisse über die Reibung
Möchte man den Reitstock einer Drehmaschine auf dem Drehmaschinenbett verschieben, spürt
man einen Widerstand. Diese bewegungshemmende Kraft ist die Reibungskraft. Solange sich
die Berührungsflächen nicht gegeneinander bewegen, spricht man von Ruhe- oder Haftreibung,
im anderen Fall von Gleitreibung. Dabei steht meistens einer der beiden Körper still (Reitstockverschiebung
auf dem Bett).
Durch Versuche bekommt man einige Grunderkenntnisse über die wichtigsten Gesetze der
Reibung:
a) Man setzt ein Wägestück von der Masse m ¼ 5 kg auf eine fest stehende Tischplatte, legt
eine Schlinge darum und misst mit einer Federwaage die parallel zur Tischebene erforderliche
Verschiebekraft F bei konstanter Geschwindigkeit (a). Sie ist notwendig, um die
zwischen beiden Körpern wirkende Reibungskraft FR zu überwinden. Man erkennt:
Die Reibungskraft FR ist eine in der Berührungsfläche wirkende Tangentialkraft. Sie versucht
den schnelleren Körper (das Wägestück) zu verzögern, den langsameren oder stillstehenden
Körper (den Tisch) dagegen zu beschleunigen. Die Kupplung ist ein gutes Beispiel
dafür. Bewegen sich beide Körper gegensinnig zueinander, dann wirkt die Reibungskraft
auf beide verzögernd.
b) Verschiebt man einen Körper mit anderer Grundfläche, aber gleichem Werkstoff und gleicher
Masse m ¼ 5 kg in gleicher Weise, so stellt sich an der Federwaage die gleiche Kraftanzeige
ein. Man erkennt:
Die Reibungskraft FR ist unabhängig von der Größe der Gleitfläche. Man kann diese merkwürdige
Erscheinung damit erklären, dass auch glatte, ebene Flächen nur in drei Punkten
aufliegen.
c) Verdoppelt man die Masse auf 10 kg, so verdoppelt sich auch die Gewichtskraft FG und
damit auch die Normalkraft FN zwischen beiden Körpern. An der Federwaage stellt sich
jetzt die doppelte Verschiebekraft ein, d. h. es muss jetzt mit 20 N statt vorher mit 10 N
gezogen werden. Man erkennt:
Die Reibungskraft FR ist proportional der Normalkraft FN, mit der die beiden Flächen
aufeinander gedrückt werden.
d) Benutzt man für das Wägestück eine andere Unterlage, z. B. eine Hartfaserplatte, so stellt sich
auch eine andere Verschiebekraft, also auch eine andere Reibungskraft ein. Man erkennt: Die
Reibungskraft ist abhängig von den Werkstoffen der beiden aufeinander gleitenden Körper.