Martin Rank, Dominik Meffert, Manuel Oehler, Oliver Koch
Einfluss von Beschichtungen zur triboaktiven Transferschichtbildung auf die Reibung in Kettengelenken
Amos Merkel, Felix Schlegel, Katharina Schmitz
Modellversuch für die experimentelle Untersuchung des Verschleißverhaltens des Gleitschuh-Schrägscheibe Kontakts
Benjamin Bergmann, Berend Denkena, Gerhard Poll, Florian Pape, Haichao Liu, Lars Ellersiek
Reibkoeffizientenermittlung in der Zerspanung auf Basis von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen
Christian Orgeldinger, Armin Seynstahl, Tobias Rosnitschek,
Anna Zimmermann, Stephan Tremmel
Einfluss fertigungsbedingter Effekte auf das tribologische Verhalten im ADAM-Verfahren gedruckter Bauteile
Martin Tockner, Archim Wolfberger, Youping Huang, Gerald Pinter, Andreas Hausberger
Tribological Method Development of Abrasive Resistant Polymer Coatings for Industrial Applications
Patrick Strobl, Maria-Lena Trapp, Katharina Völkel, Hermann Pflaum, Karsten Stahl
Einfluss der Stillstandszeit auf das Losreißmoment nasslaufender Lamellenkupplungen
Sven Wirsching, Marcel Bartz
Using exact macroscopic geometry in elastohydrodynamic simulations of point and elliptical contacts
Niklas Bauer, Katharina Schmitz
Influence of Manufacturing Tolerances on the Behavior of Pneumatic Seals using EHL Simulations
Aktualisiert: 2023-06-15
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In der Ausbildung von Maschinenbauer:innen und Fertigungstechniker:innen wird auf die Schmierstoffe nur so weit eingegangen, als diese existieren und einen Einfluss auf die Tribosysteme haben. Eine tiefergehende Beschäftigung findet mit Hinweis auf die komplexen chemischen Zusammenhänge nicht statt. Das vorliegende Buch bringt Licht in die "dunkle" Seite der Tribologie und erklärt die Funktion des "Zwischenstoffs". Dazu wird die bestehende Literatur kritisch ausgewertet. Ergänzend werden Modelle vorgestellt. Die Monografie verhilft den Lesenden zu einem besseren Verständnis der Wechselwirkungen auf der Metalloberfläche und in der Randschicht von Bauteilen.
Aktualisiert: 2023-06-15
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In der Ausbildung von Maschinenbauer:innen und Fertigungstechniker:innen wird auf die Schmierstoffe nur so weit eingegangen, als diese existieren und einen Einfluss auf die Tribosysteme haben. Eine tiefergehende Beschäftigung findet mit Hinweis auf die komplexen chemischen Zusammenhänge nicht statt. Das vorliegende Buch bringt Licht in die "dunkle" Seite der Tribologie und erklärt die Funktion des "Zwischenstoffs". Dazu wird die bestehende Literatur kritisch ausgewertet. Ergänzend werden Modelle vorgestellt. Die Monografie verhilft den Lesenden zu einem besseren Verständnis der Wechselwirkungen auf der Metalloberfläche und in der Randschicht von Bauteilen.
Aktualisiert: 2023-06-05
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Martin Rank, Dominik Meffert, Manuel Oehler, Oliver Koch
Einfluss von Beschichtungen zur triboaktiven Transferschichtbildung auf die Reibung in Kettengelenken
Amos Merkel, Felix Schlegel, Katharina Schmitz
Modellversuch für die experimentelle Untersuchung des Verschleißverhaltens des Gleitschuh-Schrägscheibe Kontakts
Benjamin Bergmann, Berend Denkena, Gerhard Poll, Florian Pape, Haichao Liu, Lars Ellersiek
Reibkoeffizientenermittlung in der Zerspanung auf Basis von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen
Christian Orgeldinger, Armin Seynstahl, Tobias Rosnitschek,
Anna Zimmermann, Stephan Tremmel
Einfluss fertigungsbedingter Effekte auf das tribologische Verhalten im ADAM-Verfahren gedruckter Bauteile
Martin Tockner, Archim Wolfberger, Youping Huang, Gerald Pinter, Andreas Hausberger
Tribological Method Development of Abrasive Resistant Polymer Coatings for Industrial Applications
Patrick Strobl, Maria-Lena Trapp, Katharina Völkel, Hermann Pflaum, Karsten Stahl
Einfluss der Stillstandszeit auf das Losreißmoment nasslaufender Lamellenkupplungen
Sven Wirsching, Marcel Bartz
Using exact macroscopic geometry in elastohydrodynamic simulations of point and elliptical contacts
Niklas Bauer, Katharina Schmitz
Influence of Manufacturing Tolerances on the Behavior of Pneumatic Seals using EHL Simulations
Aktualisiert: 2023-06-05
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Martin Rank, Dominik Meffert, Manuel Oehler, Oliver Koch
Einfluss von Beschichtungen zur triboaktiven Transferschichtbildung auf die Reibung in Kettengelenken
Amos Merkel, Felix Schlegel, Katharina Schmitz
Modellversuch für die experimentelle Untersuchung des Verschleißverhaltens des Gleitschuh-Schrägscheibe Kontakts
Benjamin Bergmann, Berend Denkena, Gerhard Poll, Florian Pape, Haichao Liu, Lars Ellersiek
Reibkoeffizientenermittlung in der Zerspanung auf Basis von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen
Christian Orgeldinger, Armin Seynstahl, Tobias Rosnitschek,
Anna Zimmermann, Stephan Tremmel
Einfluss fertigungsbedingter Effekte auf das tribologische Verhalten im ADAM-Verfahren gedruckter Bauteile
Martin Tockner, Archim Wolfberger, Youping Huang, Gerald Pinter, Andreas Hausberger
Tribological Method Development of Abrasive Resistant Polymer Coatings for Industrial Applications
Patrick Strobl, Maria-Lena Trapp, Katharina Völkel, Hermann Pflaum, Karsten Stahl
Einfluss der Stillstandszeit auf das Losreißmoment nasslaufender Lamellenkupplungen
Sven Wirsching, Marcel Bartz
Using exact macroscopic geometry in elastohydrodynamic simulations of point and elliptical contacts
Niklas Bauer, Katharina Schmitz
Influence of Manufacturing Tolerances on the Behavior of Pneumatic Seals using EHL Simulations
Aktualisiert: 2023-05-24
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In der Ausbildung von Maschinenbauer:innen und Fertigungstechniker:innen wird auf die Schmierstoffe nur so weit eingegangen, als diese existieren und einen Einfluss auf die Tribosysteme haben. Eine tiefergehende Beschäftigung findet mit Hinweis auf die komplexen chemischen Zusammenhänge nicht statt. Das vorliegende Buch bringt Licht in die "dunkle" Seite der Tribologie und erklärt die Funktion des "Zwischenstoffs". Dazu wird die bestehende Literatur kritisch ausgewertet. Ergänzend werden Modelle vorgestellt. Die Monografie verhilft den Lesenden zu einem besseren Verständnis der Wechselwirkungen auf der Metalloberfläche und in der Randschicht von Bauteilen.
Aktualisiert: 2023-05-08
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In Schrägscheiben-Axialkolbenmaschinen stellt der hydrodynamisch geschmierte Kontakt zwischen dem Stellkolben und der Stellkammer ein hoch belastetes tribologisches System dar. Aufgrund der sehr geringen Relativgeschwindigkeit und dem ständigen Wechsel der Bewegungsrichtung ist eine vollständig hydrodynamisch geschmierte Kolbenführung nicht realisierbar. Stattdessen treten Festkörpertraganteile auf, welche an der Bauteiloberfläche Reibung und gegebenenfalls Verschleiß verursachen können.
Die vorliegende Arbeit beschreibt eine tribologische Berechnungsmethode für den Kontakt zwischen dem Stellkolben und der Stellkammer und liefert damit einen wichtigen Beitrag für die konstruktive Auslegung der Kolben/Zylinder-Paarung. Die entwickelte Simulation beinhaltet eine thermo-elastohydrodynamische Berechnung des Schmierspalts und eine Mehrkörpersimulation des Stellsystems. Für den Druckaufbau im Schmierspalt wird die verallgemeinerte Reynolds’sche Differentialgleichung für kompressible und laminare Strömungen mit nicht-Newton’schen Fluidverhalten sowie variabler Dichte und dynamischer Viskosität verwendet. Die Berechnung der Mehrkörperdynamik basiert auf dem Newton-Euler-Verfahren und bildet die Starrkörperbewegung des Stellsystems ab. Die Kopplung der thermo-elastohydrodynamischen Berechnung mit der Mehrkörpersimulation erfolgt durch ein Berechnungsverfahren mit beschleunigten Rechenzeiten.
Zur Validierung der Simulation wird ein neuartiger Komponentenprüfstand entwickelt. Dieser ermöglicht die Reibkraftmessung zwischen Stellkolben und Stellkammer und dient zur Erfassung der räumlichen Stellkolbenlage.
Aktualisiert: 2023-02-09
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In der Ausbildung von Maschinenbauer:innen und Fertigungstechniker:innen wird auf die Schmierstoffe nur so weit eingegangen, als diese existieren und einen Einfluss auf die Tribosysteme haben. Eine tiefergehende Beschäftigung findet mit Hinweis auf die komplexen chemischen Zusammenhänge nicht statt. Das vorliegende Buch bringt Licht in die "dunkle" Seite der Tribologie und erklärt die Funktion des "Zwischenstoffs". Dazu wird die bestehende Literatur kritisch ausgewertet. Ergänzend werden Modelle vorgestellt. Die Monografie verhilft den Lesenden zu einem besseren Verständnis der Wechselwirkungen auf der Metalloberfläche und in der Randschicht von Bauteilen.
Aktualisiert: 2023-03-04
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Trotz einer Vielzahl an experimentellen und theoretischen Untersuchungen in der Literatur befindet sich der Ansatz der Oberflächenmikrotexturierung zur Steuerung von Reibung und Verschleiß in Tribo-Kontakten noch immer in der Trial-and-error-Phase. Ein ausbleibender Einzug in die industrielle Serienanwendung liegt insbesondere daran, dass der Einfluss auf das tribologische Verhalten und vorteilhafte Mikrotexturgeometrien und -anordnungen von der jeweiligen Kontaktart und den Betriebsbedingungen bedingt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher eine Vorgehensweise zur Gestaltung von Oberflächenmikrotexturen erarbeitet. Den zentralen Kern bildeten dabei Simulationsmodelle zur numerischen Vorhersage des tribologischen Verhaltens von Mikrotexturen in geschmierten Kontakten basierend auf der Finite Elemente Methode. Die Möglichkeit zur maßgeschneiderten Auslegung der Mikrotexturgeometrie wurde durch ein Meta-Modell of Optimal Prognosis in Verbindung mit evolutionären Optimierungsalgorithmen geschaffen. Die Eignung und Validität wurde durch Anwendung für verschiedene hydrodynamische sowie harte und weiche elastohydrodynamische Kontakte von der Modell- bis hin zur Komponentenebene sowie durch begleitende experimentelle Untersuchungen aufgezeigt. Die Implementierung in kommerzieller Software sowie die Ableitung verallgemeinerter Gestaltungsrichtlinien erlauben zukünftig insbesondere die breite Nutzbarkeit durch Forschende und Entwicklungsingenieur*innen für verschiedene Anwendungen
Aktualisiert: 2021-09-02
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In der vorliegenden Arbeit werden experimentelle, analytische und simulative Methoden zur Beschreibung der Verluste herangezogen. Die experimentellen Untersuchungen erfolgen an einem Einkolbenprüfstand im Prüffeld des Instituts für fluidtechnische Antriebe und Systeme (ifas). Aufgrund des großen einstellbaren Betriebsbereichs sind Zustände unter reiner Flüssigkeitsreibung, aber auch unter Mischreibung abbildbar. Ergebnisse die axiale Reibkraft und die Leckage betreffend und die daraus ermittelten Verlustarbeiten sind Grundlage der weiterführenden Analyse.
Mithilfe eines analytischen Ansatzes gelingt die korrekte Berechnung der Leckage, sofern treffende Werte für die Kolbenexzentrizität angenommen werden. Eine Verbesserung des Berechnungsergebnisses wird durch die Berücksichtigung der gemessenen Temperaturverteilung im Dichtspalt erzielt. Die Kompressionsarbeit wird unter Berücksichtigung des druckabhängigen Kompressionsmoduls berechnet.
Die Ergebnisse der Mehrkörpersimulation mit elastohydrodynamischer Kopplung der Lagerstellen bieten weitere Einblicke, die durch Versuche nach derzeitigem Stand der Technik nicht verlässlich ermittelt werden können. Anhand von drei Simulationsmodellen des Einkolbenprüfstands mit unterschiedlicher Komplexität werden neben den Verlustkenngrößen Reibkraft, Reibmoment und Leckage auch die radiale Kolbenverlagerung und die resultierenden Kontaktdrücke analysiert. Dem Einfluss des Betriebspunkts und der Kolbenrotation wird besondere Beachtung geschenkt.
Daraufhin werden die Verlustanteile in Abhängigkeit von den Betriebsparametern Druck und Drehzahl aufgetragen. Daraus können die wesentlichen Verlustursachen abgeleitet werden. Abschließend erfolgt ein Vergleich der Analysemethoden hinsichtlich des Aufwands und der möglichen Fehlerquellen.
Aktualisiert: 2020-07-01
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Der Einfluss von technischen Oberflächenstrukturen auf den elastohydrodynamischen Reibkontakt ist Thema vieler Forschungsprojekte. Die Frage der Übertragbarkeit der oftmals an vereinfachten Kontaktsystemen ermittelten Erkenntnisse auf reale technische Anwendungen bleibt in vielen Fällen unbeantwortet. Diese Arbeit greift diese Frage auf und befasst sich mit dem Einfluss einer definierten Nockenoberflächenstruktur auf das Betriebs- und Verschleißverhalten eines realen Nocken-Tassenstößel-Ventiltriebs. Zur Definition einer verbesserten Nockenoberflächentopographie erfolgt eine fluidmechanische Beurteilung der Mikrostruktur im Schmierfilm anhand eines numerischen Kontaktmodells auf Basis einer modifizierten Reynolds’schen Differenzialgleichung. Die dafür erforderliche numerische Modellierung des Ventiltriebs berücksichtigt die Kinematik und die dynamische Bewegung der Komponenten. Auf Basis der theoretischen Voruntersuchungen erfolgt die Definition einer verbesserten Nockenoberflächenstruktur, welche über experimentelle Untersuchungen auf ihre Wirksamkeit geprüft wird. Zur Fertigung der Nockenoberflächen kommen ein Laserablationsverfahren und ein spezialisierter Mikrospanprozess zum Einsatz. Der eingesetzte Komponentenprüfstand ermöglicht die praxisnahe Belastung einzelner Nocken-Stößel-Paarungen und die sensorische Erfassung des Betriebs- und Reibverhaltens. Die durchgeführten Studien zeigen auf, dass die Verwendung der mittels Mikrospanen gefertigten Nockenoberflächenstruktur zu einer deutlichen Minderung des Gesamtverschleißes im System führt. Die divergierenden theoretischen und experimentellen Ergebnisse unter Verwendung der lasergenerierten Struktur verdeutlichen darüber hinaus die Komplexität der Thematik und die Grenzen der numerischen Kontaktmodellierung.
Aktualisiert: 2020-07-01
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Aktualisiert: 2021-12-30
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Aktualisiert: 2021-12-30
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