Verschleißreduzierung, die Verschleißminimierung ist ein wichtige Aufgabe. Sobald Kontakte aufeinander reiben entsteht Verschleiß. Verschleiß kann jedoch maßgeblich beeinflusst werden. Diese Seite zeigt zunächst die Bedeutung der Schmierstoffe. Im zweiten Schritt wird gezeigt, wie richtige Bewegung die Versorgung der Kontakte oder Gelenke verbessert.
Die Bedeutung der Schmierstoffe zur Verschleißreduzierung
Die Bedeutung der Schmierstoffe zeigt sich bereits an der Vielzahl an Sprichwörtern. Zum Thema Schmierstoffe gibt es zahlreiche Redensarten, wie
"Schmieren und salben hilft allenthalben/überall."
"die Stimme Ölen"
"Kreide essen" bzw. best practice: Sänger trinken vor dem Konzert heißes Wasser mit etwas Honig zur Entspannung und "Schmierung" ihrer Stimmbänder
"Läuft wie geschmiert!"
Weitere Informationen zum Thema Schmierung und Schmierstoffe
Synergien zwischen verschiedenen Systemen werden gefunden. Was haben menschliche Gelenke und technische Kontakte gemeinsam?
Gemeinsamkeiten von menschlichen Gelenken und technischen Kontakten
Von der Natur lernen. Für technische Systeme finden sich Vorlagen in der Natur. So kann zum Beispiel für das Design einer Verbindung vom menschlichen Kniegelenk gelernt werden. Das Knie ist das größte Gelenk des menschlichen Körpers und es gilt als das komplizierteste. Die besondere Aufgabe des Kniegelenks: Es muss beim Gehen und Beugen beweglich sein und soll andererseits beim Stehen dem Menschen eine große Standfestigkeit und Stabilität bieten. Mit der Anlehnung an diese Prinzipien werden Verschleißteile optimiert, der Verschleiß erheblich reduziert. Die abgerundete Bionik-Form gewährleistet einen dauerhaften guten Einsatz im harten Alltag. Ebenso begünstigt die Bionik-Form das Abrollen der kardanischen Bewegung.
Wesentliche Merkmale sind damit
- Verwendung geeigneter Schmierung, Gelenkflüssigkeit
- Optimierung der Reibpartner nach Härte, Fläche, Form und Art der Bewegung
Gemeinsamkeiten und Bildung von Synergien zwischen technischen Kontakten und menschlichen Gelenken (Bionik)
Technische Kontakte, Verschleißreduzierung in Gelenken und Lagern
Es gibt Anwendungen die von der Reibung "leben" z.B. Schuh oder Reifen auf der Straße, Bremsen, Riemenantriebe oder reibschlüssige Verbindungen.
In der Regel ist Reibung in technischen Systemen jedoch unerwünscht. Reibung führt zur Erwärmung des Systems, verringert den Wirkungsgrad und die Effizienz und erhöht damit den Energiebedarf.
Verschleiß infolge von stehenden Kontakten und Schwingungen. Eine sichere Methoden Kontakte zu zerstören ist die Verhinderung des Schmierstoffnachschubs, durch keine oder nur kleine Bewegungen zwischen den Kontaktpartnern. Der Schmierstoff kann nicht nachfließen und nicht in den Kontakt gelangen. Zudem können auch Partikel nicht aus dem Kontakt gelangen.
Das ist zum Beispiel der Fall bei Exzenterantrieben, in denen der Gleitschuh nur kleine reversierende Bewegungen ausführt.
Bekannt sind diese Schäden auch an Wälzlagern, belastet durch kleine Schwenkwinkel und Vibration. Bei Stillstand eines Lagers befindet sich kein Schmierfilm zwischen Wälzkörpern und Laufbahnen. Es kommt zu metallischem Kontakt. Die Schwingungen erzeugen kleine Relativbewegungen zwischen Wälzkörpern und Lagerringen. Aufgrund dieser Bewegung brechen kleine Teilchen aus den Oberflächen, und es bilden sich mit der Zeit Vertiefungen in den Laufflächen. Dieser Schaden wird als „false brinelling“ bezeichnet, also nach einem Kugeleindrücktest zur Bestimmung der Werkstoffhärte. Dieser Test hinterlässt plastische/bleibende Eindrücke in der Kontaktfläche. Er zerstört die Lauffläche.
Fazit: Die Art der Bewegung ist entscheidend für die Versorgung mit Schmierstoffen
Wird ein Kontakt stehend belastet, so wird kein Schmiermittel in den Kontakt befördert. Somit trockene oder ungeschmierte Kontakte und hohe Reibwerte können schwerwiegende Konsequenzen haben, Bauteile in kurzer Zeit zerstören.
Techniker lernen von der Biologie (Bionik) funktionsfähige Tribosysteme z.B.
- Werkstoffwahl, Beschichtung (Funktionstrennung)
- Dämpfung durch elastische Stoffe und Schmiermedium
Umgekehrt können Techniker durch ein System-Verständnis Ratschläge der Physiotherapeuten nachvollziehen, etwas für die Gesundheit von Gelenken zu tun, wie z.B. Gelenke zur Versorgung und Gesunderhaltung leicht und in vollen Bewegungen zu bewegen.
Für beide Systeme, für technische Kontakte wie auch für Gelenk-Knorpel/menschliche Gelenke ist
- Versorgung mit Schmier- und Nährstoffen ist Funktions-Voraussetzung
- Gaspolster, -einschlüsse dämpfen, führen evtl. zu Knackgeräuschen
- Durch die Art der Bewegung werden die Kontakte versorgt, Knorpel "atmen/Schwammeffekt" ernähren sich aus Umgebung, leichte volle Bewegungen erleichtern die Schmierstoffversorgung und Austausch
Weitere Details erläutern wir Ihnen gerne in einem persönlichen Gespräch. Bitte fragen Sie uns!
Kontakt