Alfred Böge Technische Mechanik - PP99

3.2 Gleitreibung und Haftreibung 95
3.2.4 Ûbungen zur Lösung von Reibungsaufgaben
Reibungsaufgaben können zeichnerisch oder rechnerisch gelöst werden. Es werden dazu dieselben,
aus der Statik bekannten Verfahren, benutzt. Nur muss man jetzt schon beim Freimachen
auch die Reibungskräfte (Tangentialkräfte) mit berücksichtigen.
Bei jeder rechnerischen Lösung wird schon im Lösungsansatz die Reibungskraft durch das Produkt
aus Normalkraft und Reibungszahl ersetzt: FR ¼ FN m. Dann ergeben sich wieder
Gleichungssysteme mit zwei oder drei Unbekannten, die in der bekannten Weise aufgelöst werden.
1. Ûbung: Die skizzierte Backenbremse wird mit
der Kraft F ¼ 200 N angezogen. Die Reibungszahl
beträgt m ¼ 0,5.
Abmessungen: l ¼ 700 mm
l1 ¼ 250 mm
l2 ¼ 100 mm
d ¼ 300 mm
Für Rechtsdrehung der Bremsscheibe sollen rechnerisch
ermittelt werden: Reibungskraft FR, Normalkraft
FN auf die Bremsbacke, Lagerkraft FD im
Drehpunkt D des Bremshebels, Bremsmoment M.
Lösung: Man zeichnet die Lageskizzen des freigemachten
Bremshebels und der freigemachten
Bremsscheibe. Zwischen Bremsscheibe und
Bremsklotz wirken an jedem Flächenteilchen
Teil-Normalkräfte und Teil-Reibungskräfte. Die
resultierende Normalkraft FN und die entsprechende
resultierende Reibungskraft FR greifen am oberen
Berührungspunkt zwischen Bremsscheibe und
Bremsklotz an.
Die Normalkraft FN wirkt
bezogen auf den Bremshebel in y-Richtung
nach oben, bezogen auf die Bremsscheibe entgegengesetzt
nach unten.
Die Reibungskraft FR wirkt
bezogen auf den Bremshebel und bei rechtsdrehender
Bremsscheibe nach rechts, bezogen
auf die Bremsscheibe nach links.
Beim Festlegen des Richtungssinns der Reibungskraft
FR muss immer sorgfältig überlegt werden. Ein
falscher Richtungssinn für die Reibungskraft führt
zu falschen Ergebnissen der folgenden Rechnungen.
Aufgabenskizze