Tagungsbeitrag

Titel Experimental approach for the transferability of results between different testing levels for tribocontacts
Autor A. Blau, G. Repphun, U. May, D.Bartel, L. Deters
Infos zum Autor Anja Blau , Dr. rer .nat Gernot Repphun, Dr. rer. Nat. Ulrich May
Robert Bosch GmbH, Wernerstraße 51, 70469 Stuttgart
Anja.Blau@de.bosch.com

Dr. Ing. Dirk Bartel, Prof. Dr. Ludger Deters
Otto-von-Guericke Universität Magdeburg; Lehrstuhl für Maschinenelemtene und Tribologie,
Universitätsplatz 2, Gebäude 10, 39016 Magdeburg
Inhalt Zusammenfassung

Der Versuch Verschleißraten, die aus verschiedenen Testebenen gewonnen wurden, mit demselben funktionellen Zusammenhang in Form eines gemeinsamen Verschleißmodells zu beschreiben, ist normalerweise fehlgeschlagen. Die Kontaktsituation, die in einigen Erzeugnissen auftritt, zeichnet sich durch eine wechselnde Belastung und ein wechselndes Eingriffsverhältnis aus, wohingegen die konventionellen Modellversuche eine konstante Last und ein gleichbleibendes Eingriffsverhältnis aufbringen. Die Übertragbarkeit von Ergebnissen zwischen unterschiedlichen Testebenen und damit die Vorhersage der Lebensdauer von Erzeugnissen durch die Verwendung von vereinfachten Modellversuchen, kann höchstens in einer qualitativen Verschleißbeschreibung münden. In dieser Arbeit wird ein experimenteller Ansatz vorgestellt, der die lokal eingebrachte Reibenergie verwendet, um die Verschleißraten, die aus verschiedenen Testebenen stammen, mit einem gemeinsamen Verschleißmodell zu beschreiben, indem sowohl die lokale Belastung als auch das lokale Eingriffsverhältnis berücksichtigt werden. Dazu werden zwei verschiedene Modellversuche und ihre Ergebnisse gezeigt: ein (1) Standard Schwingungsreibverschleißprüfstand mit einer eindimensionalen Schwingungsbewegung sowie (2) ein modifizierter Testaufbau, der darüber hinaus die Möglichkeit bietet, eine zweite Bewegungsform aufzubringen, um die lokale Normalkraftkomponente und das lokale Eingriffsverhältnis entlang des Kontaktes zu ändern. Es wird verdeutlicht, dass eine Betrachtung der lokalen Kontaktsituation notwendig ist, um experimentelle Ergebnisse zwischen verschiedenen Testebenen zu übertragen.

Abstract

The attempt to describe wear results gained from different testing levels with the same functional correlation in terms of a common wear model has mostly failed. This is basically due to the fact that the contact situation, which occurs in some component contacts, is assigned by an alternating stress along the contact area and a change of the contact ratio, whereas the conventional model test applies a constant normal force component and a constant contact ratio. The transferability of results between different testing levels and thus the prediction of the component’s lifetime by using simplified model tests is limited at most to a qualitative description of wear. In this work, an experimental approach is presented, which is based on the local friction energy in order to describe the wear rates gained from different testing levels with the same functional correlation by considering alternating stress and contact ratio. Therefore two different model tests are displayed: (1) a standard oscillating sliding wear tester with a one dimensional reversing motion and (2) a modified configuration with the possibility to apply a second motion, which offers the opportunity to alternate the local normal force component and the local contact ratio. It is pointed out that the focus on the local contact situation is necessary in order to transfer the experimental results between different testing levels.
Datum 2009