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Charakterisierende Untersuchungen zum Reibungs- und Verschleißverhalten von WPC (Wood Polymer Composite)Eichhorn, Sven, Clauß, Brit 16 November 2009 (has links)
Die vorliegende Forschungsarbeit resultierte aus dem Ansatz, die theoretisch ableitbaren Vorteile der Werkstoffgruppe
WPC (Wood Polymer Composite) zur Herstellung von Gleitelementen für fördertechnische Anwendungen
(z.B. Gleitschienen in Stückgutförderern) zu nutzen.
Diesem Ansatz lag der Gedanke zu Grunde, dass der anfängliche abrasive Verschleiß der polymeren Komponente als Schmiermittel den Abrieb und den Reibwert
der stärker tragenden Holzkomponente verringert. Im WPC würde damit eine Funktionstrennung zwischen „tragendem“
Holz und „schmierendem“ Kunststoff vorherrschen. Darauf aufbauend erschien die These zulässig, dass sich im tribologisch aktiven Maschinenteil (Gleitschienen)
die typischen Verschleißursachen hochbelasteter polymerer Gleitelemente wie einer starke Abrasion der Reibpartner,
mechanische Überlast und damit Deformation in den Kontaktstellen
und thermisch bedingter Verschleiß durch Temperaturstau in der Reibzone
durch gezielten Holzzusatz in eine Kunststoffmatrix minimieren bzw. zu höheren Grenzen hin verschieben lassen.
Diese These wurde in verschiedenen tribologischen Untersuchungen an spritzgegossenen und extrudierten
Versuchskörpern grundlegend bestätigt. Die dargestellten Ausführungen zu den Untersuchungen
gliedern sich inhaltlich in drei Schwerpunkte.
Im ersten Punkt werden die Ergebnisse aus einfachen Tests zum grundlegenden Reibungsverhalten von WPC unter Nutzung
des Stift–Scheibe–Versuches und einer nach praxisnahen fördertechnischen Anforderungen konzipierten Versuchseinrichtung
vorgestellt sowie in den Stand der Technik eingeordnet. Die Praxisnähe der Versuche wird dabei durch die Probeauswahl
weiter erhöht, indem Versuchskörper aus extrudierten Halbzeugen (Terrassendecks aus kommerziellen WPC) und Segmenten aus
Förderketten ausgewählt werden.
Die daraus resultierenden Aussagen ermöglichen erste Erkenntnisse hinsichtlich des dynamischen Reibwertes
des WPC im relevanten tribologischen Belastungsspektrum für Gleitschienen. Im zweiten Punkt wird, aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen, eine Betrachtungsweise vorgestellt,
die neben dem Reibwert Aussagen zum Verschleißverhalten beinhaltet und eine vereinfachte Möglichkeit bietet,
mittels des „Tribologiewertes“ die gewonnenen Erkenntnisse in einer praxisnahen Sichtweise darzustellen.
Zudem wird die Versuchsmatrix hinsichtlich der verwendeten Parameter (Reibpartner, Reibgeschwindigkeit,
theoretischer Flächenpressung)
konkretisiert und erweitert. Die vorgestellte Betrachtungsweise und das verwendete Parameterfeld
werden an spritzgegossenen Proben aus tribologisch „bekannten“ Materialien (Stand der Technik)
und den Bestandteilen des untersuchten WPC (PP, PE, Fichte) überprüft.
Weiterhin wird an vergleichbaren Proben aus WPC (50% PP / 50% Weichholz Fichte/Tanne) das tribologische Verhalten
des Holzkunststoff - Verbundes klassifiziert. Dieses Verhalten wird hinsichtlich der tribologisch
„bekannten“ Materialien in den Stand der Technik eingeordnet und eine These zum Wirkmechanismus
bezüglich des Reibungs- und Verschleißverhaltens von WPC vorgestellt.
Der dritten Punkt beinhaltet vertiefende Untersuchungen an spritzgegossenen Proben aus WPC mit 50% Weichholz und
50% PP - Matrix hinsichtlich des Einflussesder Spritzrichtung bzw. Holzpartikelorientierung, einer Wasserlagerung,
der Konzentration des Haftvermittlers, einer Oberflächenbearbeitung. Weiterhin werden Aussagen zum Reibungs- und Verschleißverhalten von WPC mit PE-Matrix an
spritzgegossenen Proben erarbeitet und eine erste Gegenüberstellung der Herstellungsverfahren
Spritzguss und Extrusion vorgenommen. Die Untersuchungen ermöglichten in Summe das Gleitreibungs- und Verschleißverhalten
des WPC grundlegend aber nicht vollständig zu charakterisieren. Die tribologischen Betrachtungen zur Werkstoffgruppe WPC
stehen noch am Anfang ihrer Entwicklung. Die dargestellten Ergebnisse sind somit zudem als Startpunkt eines
wissenschaftlichen Diskurses zu sehen.
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Hochbelastbare Führungs- und Stützelemente für Zug- und Tragmittel in der Fördertechnik auf Basis nachwachsender Rohstoffe: Hochbelastbare Führungs- und Stützelemente für Zug- undTragmittel in der Fördertechnik auf Basis nachwachsenderRohstoffeCramer, Kay, Eichhorn, Sven, Rolle, Thomas, Seidel, Franziska, Frohberg, Katharina January 2011 (has links)
Durch die Verwendung eines hochgefüllten Compounds aus Haferspelzen in einer Matrix aus Kunststoff ist es möglich tribologisch hochbelastbare Führungs- und Stützelemente für Zug- und Tragmittel im Anwendungsfeld der Fördertechnik aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen. Die Werkstoffe weisen in Bereichen höherer tribologischer Belastungsintensitäten gegen die getesteten Reibpartner Vorteile hinsichtlich Reibwert und Verschleiß auf. Es werden Ergebnisse bezüglich der Verarbeitung der Spelzen bzw. des Compounds sowie mechanische und tribologische Untersuchungen dargestellt.
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Charakterisierende Untersuchungen zum Reibungs- und Verschleißverhalten von Polyethylen (PE), gefüllt mit HaferspelzenCramer, Kay, Eichhorn, Sven 02 December 2011 (has links)
Durch die Verwendung eines hochgefüllten Compounds aus Haferspelzen in einer Matrix aus Kunststoff ist es möglich tribologisch hochbelastbare Führungs- und Stützelemente für Zug- und Tragmittel im Anwendungsfeld der Fördertechnik aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen. Die Werkstoffe weisen in Bereichen höherer tribologischer Belastungsintensitäten gegen die getesteten Reibpartner Vorteile hinsichtlich Reibwert und Verschleiß auf. Es werden Ergebnisse tribologischer Untersuchungen mit verschiedenen Reibpartnern und Oberflächenmodifikationen dargestellt. Der Fokus liegt dabei auf einer 60%/40% Mischung aus Haferspelzen und Polyethylen (PE).
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Untersuchungen zur Tribologie und zur Dauergebrauchsfähigkeit hochgefüllter WPC für den Einsatz als MaschinenbaukomponenteEichhorn, Sven, Clauß, Brit, Schubert, Christine, Nendel, Klaus, Gehde, Michael January 2012 (has links)
Es werden die tribologische Eigenschaften von extrudierten WPC, gefüllt mit 70 mass.% ver-schiedener Holzarten, welche in einer PP-Matrix verarbeitet wurden charakterisiert. Weiterhin werden Untersuchungen zum Einfluss verschiedener Lager- und Umgebungsmedien auf die mechanischen Eigenschaften von WPC mit PP- und PE-Matrix bei einem Füllgrad von 30 bis 50 mass% vorgestellt.
Auf Basis beider Untersuchungen wird eine Einschätzung der Dauergebrauchsfähigkeit von WPC für den Einsatz als Maschinenbaukomponente vorgenommen. / The tribological properties of extruded WPC are destined. The WPC was filled with 70 mass.% of various types of wood, which were processed in aPP matrix.
Furthermore the influences of the environmental andvarious storage conditions with focus on the mechanical properties of WPC are examined. These specimens were made with a filling
ratio of 30-50 mass % wood in a PP- and PE -Matrix. Based on this both studies, the serviceability and long term usability of WPC for the use as a functional machine element is investigated.
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Reibmessgerät zur Bestimmung des Gleitreibkoeffizienten von bahnförmigen PackstoffenKayatz, Fabian, Claus, Ronald January 2014 (has links)
No description available.
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Einfluss von verschiedenen Erodierstrukturen auf den Reibwert von Kunststoff-Kunststoff PaarungenBergmann, André 21 December 2016 (has links)
Im Beitrag werden bei verschiedenen Lastkollektiven und zwei Reibgeschwindigkeiten die Erodierstrukturen K27, K36, K42 und die Ätzstruktur K36 mit glatten Probekörpern hinsichtlich des Reibwertes und des Verschleißverhaltens untersucht. Als strukturierte Probekörper kommen die Kunststoffe POM und PA und als Gegenkörper zwei verschiedene PE-UHMW´s zum Einsatz.
Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Abhängigkeit des Reibwertes von der Oberflächenstruktur der Probekörper, jedoch ist die Senkung des Reibwertes stark von den Belastungsparametern Normalkraft und Reibgeschwindigkeit abhängig.
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Untersuchungen zum Verschleiß hochtonerdehaltiger Feuerfestmaterialien für die Pfannenmetallurgie im StahlwerksbetriebBorovikov, Roman 07 June 2002 (has links)
In Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Charakterisierung einer hochtonerdehaltigen Feuerfestmasse mit Spinellzusatz vorgenommen. Es wurde eine weitgehende Übereinstimmung bei der Untersuchung der Feuerfestmasse unter Labor- und Betriebsbedingungen gefunden und die ermittelten Ergebnisse konnten auf reale Betriebsbedingungen übertragen werden. Das im Rahmen der Arbeit erarbeitete Programm zur Vorhersage der Zustellungshaltbarkeit nach bestimmten Chargenzahlen führt zur Optimierung der Einsatzplanung und Reparaturdurchführung und kann für die Kontrolle der Pfannenverfügbarkeit im Stahlwerk herangezogen werden.
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Experimental investigation and wear simulation of three-body abrasionDoan, Yen The 15 December 2014 (has links)
The wear process in three-body contact causes problems of abrasion such as volume loss and changes of geometry of the triboelements. The wear problem leads to increased failure and high costs for repairing or replacing equipment. To understand the nature of the wear behaviour and to predict the wear rate in advance, experimental investigation and numerical simulation of the wear process are required.
In this work, the wear process is analysed and the influencing parameters governing the wear behaviour are investigated experimentally to develop a new wear model. Main influential factors are considered such as kinematics of abrasive particles, contact stiffness of the particle layer, friction characteristics, and wear factors. The experiments to study kinematics of particle layers are performed on a new observation tester. To define the contact stiffness of abrasive particles, experiments are conducted by the uniaxial spindle compression tester. Moreover, a tribometer test rig with applied load up to 200 N and velocity up to 1000 mm/s is used to investigate the friction characteristics and the wear behaviour of three-body tribosystem.
Analyses of influential factors on the wear behaviour in dependency of predefined process parameter are carried out. Additionally, based on the results of the experimental investigations, approximation equations representing the relation of the influential factors and the process parameters are determined. A three-body wear model is build up to represent the wear behaviour by physical wear laws. Furthermore, these approximation equations and the relevant parameters obtained by experimental investigations are included in the Fleischer’s wear equation to simulate the wear process.
With the coupled model the wear process of the sample can be simulated twodimensional over the sliding distance. It is possible to predict the wear depth and the wear intensity, which can be used to estimate the wear rate. Additionally, from the results of the wear simulation the worn surface and the local contact pressure in the contact region are determined which provide a deeper insight into the wear process.
With this simulation the understanding of the wear behaviour can be improved which is important to solve wear problems.
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Dissipative Prozesse an OberflächenNitsche, David 27 March 2013 (has links)
In der Arbeit wird das Reibungsverhalten an Polymerbürsten im nanoskopischen und makroskopischen Kontakt beschrieben. Besonderes Augenmerk liegt auf den durch Reibung hervorgerufenen Deformationen.
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Friction, wear and mechanical properties of electron beam modified PTFE-based rubber compoundsKhan, Mohammad 19 March 2009 (has links)
Die inhärenten elastomeren Eigenschaften von Gummiwerkstoffen sind im Vergleich zu Thermoplasten in vielen Spezialanwendungen vorteilhaft. Jedoch sind ihre schlechten Reibungs- und Verschleißeigenschaften ein wesentlicher Nachteil besonders bei tribologischen Anwendungen. In der vorliegenden Arbeit wurden Reibung, Verschleiß und mechanische Eigenschaften von Gummiwerkstoffen, die Polytetrafluorethylen(PFTE)-Pulver enthalten, untersucht. Hauptziel war dabei die Verbesserung der Reibungs- und Verschleißeigenschaften bei weiterer Erhöhung der mechanischen Eigenschaften der Elastomere. Es ist bekannt, dass sich Reibungs- und Verschleißeigenschaften gummiähnlicher Materialien in vielfältiger Weise von den Reibungseigenschaften der meisten anderen Festkörper unterscheiden. Die Gründe dafür sind das viskoelastische Verhalten und der sehr geringe elastische Modul von Gummi. Die Verwendung von mit Elektronen modifizierten PTFE-Pulvern in Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) Kautschuken führt zu einer signifikanten Reduzierung der Reibung, Erhöhung der Verschleißfestigkeit und gleichzeitig zu verbesserten mechanischen Eigenschaften in Folge einer speziellen chemischen Kopplung zwischen dem modifiziertem PTFE-Pulver und dem EPDM. Gummirezeptur, Vernetzungsmethode und die viskoelastischen Materialeigenschaften beeinflussen wesentlich die tribologischen und mechanischen Eigenschaften. Morphologie, Dispersion und die chemische Kopplung des PTFE-Pulvers haben einen signifikanten Einfluss auf die Reibungs- und Verschleißverhalten. Die viskoelastischen Materialeigenschaften, d.h. Härte, E-Modul und tan delta (Verlustfaktor) der Gummimischungen sind kritische Parameter und erfordern deshalb eine Optimierung. In dieser Arbeit wurden zwei Modellsysteme untersucht, die auf zwei unterschiedlichen Kautschuktypen basieren: a) Ethylen-Propylene-Diene-Monomer (EPDM) Kautschuk und b) Polychloropren Kautschuk (CR). / The inherent elastomeric properties of rubber compounds in comparison to thermoplastics are advantageous in many special purpose applications. However, their characteristic poor friction and wear properties are of prime concern especially in tribological applications. In the present work, friction, wear and mechanical properties of rubber compounds based on PTFE powder have been investigated. The main aim was to improve the friction and wear properties while further enhancing the mechanical properties of rubber compounds. As known, friction and wear behaviour of rubber-like materials differ in many ways from the frictional properties of most other solids. The reason for this is the high viscoelasticity and very low elastic modulus of rubber. The use of electron-modified PTFE powder in EPDM results in significant improvement in reducing friction, enhancing wear resistance and simultaneously improving mechanical properties due to specific chemical coupling between modified PTFE powder and EPDM. The rubber formulation, crosslinking mode and bulk viscoelastic properties strongly influences friction, wear and mechanical properties. The morphology, dispersion, and specific chemical coupling of PTFE powder play a significant role on friction and wear behaviour. The bulk viscoelastic properties, i.e. hardness, modulus and tan delta (loss factor) of the compounds are critical parameters and therefore, requires optimization. In this work two model systems based on two different rubber matrixes i.e. Ethylene-Propylene-Diene-Monomer (EPDM) and Chloroprene (CR) rubber have been investigated.
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