Test zu Gleiteigenschaften

Trumppy · Anmeldungsdatum: 19.10.2015 Beiträge: 4

Guten Tag,

ich arbeite derzeit an einem Test, um die Gleiteigenschaften von Drähten zu prüfen.

Der Aufbau sieht wie folgt aus: In eine Zugprüfmaschine werden zwei übereinanderliegende Rollen mit d=80mm eingesetzt (Rollen drehen sich nicht). Die Rollen bestehen aus Metall. Sie sind auf einer Kunststoffplatte montiert und haben eine Führung eingefräst, sodass der Draht gut über die Rolle laufen kann Der Abstand zwischen den Rollen beträgt 20mm. Nun wird ein Draht (l=75cm) in die Zugprüfmaschine über zwei Klemmbacken eingespannt und in den Rollen eingehängt (An der oberen Rolle läuft er Rechts vorbei an der unteren Rolle links)Hängt der Draht in der Vorrichtung, wird das ganze Gewicht genullt. Daraufhin wird der Draht über eine Länge von 40mm nach oben gezogen. Das Ergebnis wird in einem Diagramm dargestellt. Zu beginn nimmt die Zugkraft relativ stark zu, bis der Draht "gleichmäßig" in Bewegung ist.

Problem:

Nachdem der Draht die 40mm nach oben gefahren ist, fährt die Zugprüfmaschine wieder auf die Ausgangsposition zurück. Hierbei fällt auf, dass das Gewicht abnimmt. Wird ein Teil der Kraft temporär in den Rollen aufgenommen oder was passiert hier?

Das Ziel des Tests soll nicht die genaue Ausgabe der Reibwerte des jeweiligen Drahtes sein, sondern ein Referenzmaß, über dass ein Draht als "gut" oder "schlecht" bewertet.

Wäre es sinnvoll, beim Zurückfahren auf die Ausgansposition den Draht nicht durch die Rollen laufen zu lassen?

Ich bin kein Experte auf dem Gebiet, würde mich deshalb über eine Antwort freuen

MfG

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5868 Wohnort: jwd

Bitte Skizze!

Trumppy · Anmeldungsdatum: 19.10.2015 Beiträge: 4

Hoffe die Skizze ist verständlich

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5868 Wohnort: jwd

Zwischen Draht und Rolle tritt eine Reibkraft auf, die vom Gleitreibungskoeffizienten

und dem Umschlingungswinkel

abhängt.

Es gilt pro Rolle die Eytelwein´sche Formel:

mit Z = Zugkraft an beiden Seilenden.

Bei bekanntem

(errechenbar aus den Maßen der Anordnung) und der Kraftdifferenz, kann

berechnet werden

Trumppy · Anmeldungsdatum: 19.10.2015 Beiträge: 4

Danke für die Antwort.

Trumppy · Anmeldungsdatum: 19.10.2015 Beiträge: 4

Ich habe nun die obere der beiden Scheiben durch eine Scheibe mit Kugellager ersetzt. Somit dreht sich diese bei der Auf- und Abbewegung mit. Welche Kräfte spielen hierbei eine Rolle und wie lassen sie sich berechnen? Die obere Rolle kann ja nicht vollständig außer Acht gelassen werden, auch wenn hier eigentlich keine Reibungskräfte auftreten, oder?

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5868 Wohnort: jwd

An der oberen kugelgelagerten Rolle gilt die Eytelweinsch`sche Formel nicht, da der Draht nicht reibt, sondern abrollt.
Die Kräfte auf das Kugellager lassen sich aus der Zugkraft am Draht und dem Umschlingungswinkel berechnen.

M.E. kann sowohl die Reibung im Kugellager als auch die rollende Reibung zwischen Draht und Scheibe vernachlässigt werden.