Techn. Universiẗat, Diss., 2004--Berlin.

The aim of this study is focused on the experimental investigation of dynamic wear behavior of carbon black filled rubber compounds comprising pristine styrene butadiene rubber (SBR) together with incorporated SBR ground rubber (rubber powder). We also analyzed and described quantitatively the service conditions of some dynamically loaded rubber products, which are liable to wear (e.g. conveyor belts, tires). Beside the well-known standard test method to characterize wear resistance at steady-state conditions, we used an own developed testing equipment based on gravimetric determination of mass loss of rubber test specimen to investigate the influence of rubber powder content on dynamic wear depending on varying impact energy levels. Incorporation of SBR rubber powder in SBR rubber compounds increases wear. With increasing rubber powder content the wear at steady-state conditions progressively increases. However, the level of wear at dynamic loading conditions increases only once, but stays constant subsequently even with contents of incorporated rubber powder.

Der Kontakt Fahrdraht - Schleifleiste hat die Aufgabe, elektrischen Strom zwischen der Oberleitung und dem Stromabnehmer des Triebfahrzeuges mittels eines Gleitkontaktes zu übertragen. Das Kontaktverhalten und der dabei entstehende Verschleiß sind von einer Vielzahl von Parametern und Einflussfaktoren sowie deren Verknüpfungen abhängig. Der Verschleiß lässt sich in elektrischen und mechanischen Verschleiß unterteilen. Die vorliegende Arbeit beschreibt erstmals zusammenhängend und umfassend das Kontakt- und Verschleißverhalten von Fahrdraht und Schleifleiste. Daraus geht hervor, dass der Kontaktwiderstand eine herausragende Bedeutung für den elektrischen Verschleiß besitzt. Zur Berechnung des Kontaktwiderstandes existieren für einen stationären Kontakt mehrere Modelle, die jedoch auf einer Vielzahl von Annahmen und Vereinfachungen beruhen. Die Messung des Kontaktwiderstandes zwischen dem Fahrdraht und der Schleifleiste ist somit zwingend erforderlich. Dafür wurde an der TU Dresden ein Versuchsstand errichtet, mit dem der Kontaktwiderstand unter möglichst realen Bedingungen gemessen werden kann. Untersucht wurde die Kontaktpaarung Kupferfahrdraht und Kohlenstoffschleifleiste. Die durchgeführten Messungen des Kontaktwiderstandes und der Temperaturen von Fahrdraht und Schleifleiste im Stillstand und bei Fahrt werden beschrieben und ausgewertet. Dabei zeigt sich, dass die Kontaktkraft und der Kontaktstrom den größten Einfluss auf den Kontaktwiderstand besitzen. Der Kontaktwiderstand bzw. die Kontaktspannung bilden die Grundlage zur Berechnung der Erwärmung des Kontaktbereiches. Es wird ein Verfahren vorgestellt, mit welchem die maximalen Temperaturen in Fahrdraht und Schleifleiste ermittelt werden können. Die auf diese Weise ermittelten Temperaturen erlauben tendenzielle Aussagen zum elektrischen Verschleiß.

Duroplastische Materialien zeichnen sich durch eine sehr gute chemische und thermische Beständigkeit aus. Belastbare Informationen über das tribologische Materialverhalten von Duroplasten bei erhöhten Temperaturen und erhöhter mechanischer Beanspruchung sind nur teilweise vorhanden und sollen im Rahmen der Untersuchungen ermittelt und verifiziert werden. Das Ziel ist die Untersuchung der Prozess-Struktur-Eigenschaftsbeziehung bezüglich der Einbringung von PTFE in einem phenolharzbasierten Duroplast zur Verbesserung der tribologischen Materialeigenschaften und die Detektion der in der Grenzfläche wirkenden Effekte. Weiterführend soll eine fundierte wissenschaftliche Basis zur Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse auf mögliche großserientaugliche Anwendungen geschaffen werden.

Das Ziel der Arbeit bestand darin, einen Beitrag zur Verschleißminderung der Arbeitsorgane von Gutbett-Walzenmühlen zu leisten. Ausgehend von einer umfangreichen Literaturrecherche zum Dreikörper-Abrasivverschleiß und auf diesem Gebiet etablierten Verschleißprüfmethoden und einem anschließenden Vergleich mit den gestellten Anforderungen einer möglichst praxisnahen Versuchsdurchführung wurde ein Versuchsstand entwickelt und gebaut. Herzstück der Anlage ist eine Gutbett-Walzenmühle, die mit zahlreichen Messstellen versehen ist, um dem Betreiber zu ermöglichen, verschiedene Betriebsparameter während des Versuches zu erfassen und diese Daten einer umfangreichen Auswertung zugrundezulegen. Nach einführenden Versuchen wurden verschiedene Verschleißschutzwerkstoffe mit unterschiedlichen Abrasiven getestet. Die dimensionslos dargestellten Verschleißbeträge wurden diskutiert. Die Praxisrelevanz der Versuchsergebnisse wurde nachgewiesen.

Das thermische Spritzen ist geeignet Kompositschichten herzustellen, deren Einsatzgebiet hauptsächlich im Verschleißschutz liegt. Bisher lag der Schwerpunkt in der Untersuchung partikelverstärkter Schichten. Inhalt der vorliegenden Arbeit ist die Herstellung und Charakterisierung von C-kurzfaserverstärkten Schichten mit einer Aluminiummatrix. Als Spritzverfahren kamen das DC-Plasmaspritzen und das HF-Plasmaspritzen zur Anwendung. Die Aluminiumpulver und Kohlenstoffkurzfasern werden dafür agglomeriert. Gegenübergestellt wurden für beide Spritzverfahren die Mikrostrukturen der Schichten und das Verschleißverhalten. Die Kompositschichten können im Vergleich mit unverstärktem Aluminium ein deutlich verbessertes Verschleißverhalten aufweisen. Dies konnte in Gleit- und Schwingverschleißprüfungen nachgewiesen werden. Weiterhin wird auf eine für thermisch gespritzte Schichten charakteristische Fasereinbettung in die metallische Matrix hingewiesen, die zu einem speziellen Schädigungsmechanismus bei den Verschleißtests führt.

Die wesentlichen Ziele der vorliegenden Arbeit bestehen darin, das Verständnis für die Einsatzgrenzen und -möglichkeiten von thermoplastischen Massivgleitlagern radialer Ausführung unter den verschiedenartigen Betriebsbedingungen zu verbessern, die Kompliziertheit des tribologischen Systems Polymer-gleitlager / Welle zu verdeutlichen und ggf. Problemlösungen anzubieten. Es werden dafür die Ergebnisse aus den experimentellen Untersuchungen mit Mantel- und Buchsen-lagern im Langzeitbetrieb und im Aussetzbetrieb, jeweils mit und ohne Initialschmierung, vorgestellt und bewertet. Im Vordergrund stehen das Reibungs- und Verschleißverhalten jener Gleitlager. Die falsche Auslegung des Lagerspiels ist bei Trockenlaufgleitlagern wahrscheinlich die häufigste Ausfallursache. Die Ergebnisse eines im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Rechengangs für die Bestimmung des notwendigen Einbaulagerspiels von Buchsenlagern werden den experimentell ermittelten Ergebnissen gegenübergestellt. Die Berechnungen ergeben nach bisherigem Wissen im Vergleich zu den Lagerspielversuchen etwas größere notwendige Einbaulagerspiele.

Techn. Hochsch., Diss.--Aachen, 2008.

Techn. Universiẗat, Diss., 2002--Berlin.

Universiẗat, Diss., 2007--Karlsruhe.