Alfred Böge Technische Mechanik - PP99

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Aus diesen Beziehungen erhält man eine Gleichung
zur Berechnung der Reibungskraft FR.
Ruhen beide Körper aufeinander, kann die Haftreibungskraft
von null bis auf einen Höchstwert anwachsen,
der größer ist als FR. Dann ist aber auch
der Reibungswinkel größer als r. Man bezeichnet
ihn als den Haftreibungswinkel r0. Seine Tangensfunktion
ist die Haftreibungszahl m0. Sie ist größer
als die Gleitreibungszahl m, weil die Oberflächenrauigkeiten
im Ruhezustand ineinander eindringen können
und dadurch zusätzliche Haftwirkung entsteht.
Wie oben erhält man eine Gleichung zur Berechnung
der maximalen Haftreibungskraft FR0 max.
Die Reibungszahlen m und m0 sind kleiner als eins.
Folglich sind FR und FR0 max immer ein Bruchteil
der Normalkraft FN.
Reibungskraft ¼ Normalkraft
Reibungszahl
FR ¼ FN m Reibungskraft
Haftreibungszahl m 0 ¼ tan r 0
m 0 > m, weil r 0 > r
Beachte: Reibungszahlen können nur durch
Versuche ermittelt werden (siehe 3.2.2). Sie
sind unterschiedlich auch bei gleichartigen
Bedingungen (Werkstoff, Schmierzustand,
Rautiefen) durch nicht erfassbare Einflüsse.
Angegebene Werte sind immer nur Richtwerte.
maximale Normalkraft
¼
Haftreibungskraft Haftreibungszahl
FR0 max ¼ FN m 0
Tabelle 3.1 Reibungszahlen m0 und m (Klammerwerte sind die Gradzahlen für r0 und r) 1)
Werkstoff
Haftreibungszahl m0
maximale
Haftreibungskraft
Gleitreibungszahl m
trocken gefettet trocken gefettet
Stahl auf Stahl 0,15 (8,5) 0,1 (5,7) 0,15 (8,5) 0,01 (0,6)
Stahl auf Gusseisen (GJL) oder CuSn-Leg. 0,19 (10,8) 0,1 (5,7) 0,18 (10,2) 0,01 (0,6)
Gusseisen (GJL) auf Gusseisen (GJL) 0,16 (9,1) 0,1 (5,7)
Holz auf Holz 0,5 (26,6) 0,16 (9,1) 0,3 (16,7) 0,08 (4,6)
Holz auf Metall 0,7 (35) 0,11 (6,3) 0,5 (26,6) 0,1 (5,7)
Lederriemen auf Gusseisen (GJL) 0,3 (16,7)
Gummiriemen auf Gusseisen (GJL) 0,4 (21,8)
Textilriemen auf Gusseisen (GJL) 0,4 (21,8)
Bremsbelag auf Stahl 0,5 (26,6) 0,4 (21,8)
Lederdichtungen auf Metall 0,6 (31) 0,2 (11,3) 0,2 (11,3) 0,12 (6,8)
1) Die angegebenen Reibungszahlen sind Mittelwerte für praktisch auftretende Streubereiche, z. B. mStahl ¼ 0,14 ...0,16.
3.2.2 Ermittlung der Reibungszahlen m und m0
Zur Ermittlung der Reibungszahlen benutzt man
eine „Schiefe Ebene“ mit verstellbarem und ablesbarem
Neigungswinkel. Schiefe Ebene ist die übliche
Bezeichnung für „geneigte“ Ebenen mit dem
Ebenenwinkel a 6¼ 0.
Der Prüfkörper bleibt bei zunehmender Neigung
der Ebene solange in Ruhe, bis der Neigungswinkel
a gleich dem Haftreibungswinkel r0 ist.
Liegt die Ebene unter dem Reibungswinkel r,
dann gleitet der Körper nach dem Anstoßen mit
gleich bleibender Geschwindigkeit abwärts.
3 Reibung