Tagungsbeitrag

Titel Schwingverschleiß-Modellprüfung mit flächigem Kontakt
Autor Henrik Buse, Erika Hodúlová
Infos zum Autor Henrik Buse, MSc.(1,3) h.buse@hs-mannheim.de
Assoc. prof. Erika Hodúlová PhD.(2) erika.hodulova@stuba.sk
1) Workplace: Institute of Production Technologies – Faculty of Materials Science and Technology, Slovak University of Technology, J. Bottu 23, 917 24 Trnava, Slovak Republic
2) Slovak University of Technology in Bratislava – Faculty of Materials Science and Technology, Paulínska 16, 917 24 Trnava, Slovak Republic
3) Hochschule Mannheim, Kompetenzzentrum Tribologie, Paul-Wittsack-Straße 10, 68163 Mannheim
Inhalt Bei Schwingverschleiß vorliegende Kontaktverhältnisse zeigen extreme Beanspruchungen für Materialien, deren gegebenenfalls beschichteten Oberflächen und Schmierstoffe auf. Durch die geringen oszillierenden Bewegungsamplituden, welche im allgemeinen Maschinenbau bei etwa 1 bis 1000 µm liegen, werden bei flächigen Kontakten sowohl für Grund- als auch Gegenkörper schnell Eingriffsverhältnisse von 1 erreicht. Die Reibstelle selbst ist quasi in sich geschlossen und jegliche Kontaktierung der Oberflächen(-Rauhigkeitsspitzen) ist außerordentlich lokal und sehr intensiv. Übliche Folge ist damit eine auch bei nur geringen Pressungen vorliegende hohe Energie- bzw. Leistungsdichte in den Kontakten. Mit Hilfe eines speziell für flächige Kontakte entwickelten Modell-Prüfstands sollen neue und einfache Methoden der Material- und Schmierstoffprüfung auf Grundlagen- und Anwendungsebene unter Schwingverschleißbedingungen aufgezeigt werden. Auf die übliche Abstraktion der Kontaktgeometrien mit einfach auszurichtenden Punkt- oder Linienkontakten wird gezielt verzichtet, um den häufig flächigen Kontakten in realen Tribosystemen gerecht zu werden. Vor allem bei der Schmierstoffqualifizierung zeigen sich extreme Unterschiede je nachdem ob ein Prüfsystem durch die Kontaktgeometrie den Schmierstoffzugang zum Kontakt begünstigt oder eher nicht.. Ziel ist es, die Abbildung der erschwerten Kontaktbedingungen im ebenen und sehr konformen Kontakt nachzubilden, wie sie in Schiebesitzen (Wälzlageraußenfläche / Gehäuse- und Wellenbohrung, Verstellringe), Keilwellenverbindungen und anderen kontaktierenden Maschinenelementen auftreten. Eine gezielte Ausrichtung des Kontaktes erlaubt es mit initialen Kantenträgern praxisnahe Randbedingungen mit erhöhter Pressung aber besserem Schmierstoffzugang abzubilden. Durch Variationen von verschiedenen Schmierungsarten (Öle, Fette, Pasten) werden wesentliche Vorteile der Prüfung mit flächigen Kontakten aufgezeigt und auf kritische Aspekte der bisher gewählten Antriebstechnik hingewiesen.
Datum 2018