Tribologie

Am Institut für Maschinenelemente, Konstruktion und Fertigung werden Untersuchungen zu dem tribologischen Verhalten von Bauteilen durchgeführt. Dies Umfasst sowohl die Prüfung vollständiger Baugruppen, wie z.B. die Paarung Dichtung-Welle, als auch Einzelkomponenten wie z.B. Reifenprofilklötze. Im Fokus stehen hierbei die Komponenten selbst, als auch spezielle Randbedingungen wie erhöhte Schmutzbeaufschlagung wie er im Bergbau vorkommt oder auch das Verhalten unter dynmischer Beanspruchung wie Geschwindigkeitswechsel bis hin zu reibungserregten Schwingungen.

Für die Untersuchungen stehen zahlreiche universell anpassbare Prüfstände zur Verfügung. Dies umfasst unter anderem ein Schwerlast- und ein Niedriglasttribometer, sowie einen hochdynamischen Prüfstand für die Untersuchung von Dichtungen unter rotatorischer Belastung, sowie einen für kombinierte axiale und rotative Bewegungen. Die Untersuchungen werden durch Simulationen unterstützt. Neben Simulationen mit Standardtools wie Abaqus und Ansys stehen auch spezielle eigene Tools für die Simulation von Hysteresereibung, Adhäsion und reibungserregten Schwingungen zur Verfügung.

Themen (Auswahl):

Untersuchung und Modellierung des Kontaktverhaltens von Elastomeren

Kontakt: Stefan [dot] Nitzscheatimkf [dot] tu-freiberg [dot] de

Elastomerbauteile werden in einer Vielzahl von technischen Systemen verbaut. Dabei kommen sie oft in Kontakt mit anderen technischen Oberflächen wobei Relativbewegungen auftreten. Diese Relativbewegungen können aufgrund von Adhäsionseffekten große Probleme verursachen. Hohe Losbrech- oder Ausformkräfte, starke Geräuche oder Virationen sind nur einige Beispiele. Mithilfe von Experimentellen Kontaktuntersuchungen soll das Verständnis der auftretenden Effekte verbessert werden. Zusätzlich wird das Kontaktverhalten als Punkt-Kontakt modelliert und die Adhäsion als Risswachstum beschrieben.

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Untersuchung des dynamischen und Langzeitverhaltens von Dichtungen

Kontakt: Robert-Josef [dot] Teichertatimkf [dot] tu-freiberg [dot] de

Dichtungen sind oft kleine, jedoch entscheidende Bauteile. Sie ermöglichen den sicheren Verschluss von Bauräumen oder die Abdichtung von Wellen. Radial-Wellen-Dichtringe (RWDR) und O-Ringe sind sehr stark verbreitete Bauformen. Viele bewegte Dichtungen bestehen aus Elastomerwerkstoffen. Systembedingt tritt an dem Kontaktbereich Reibung auf und bildet zusammen mit der Gegenlauffläche ein tribologische System, welches hier Gegenstand der Forschung ist. Dabei werden bspw. dynamische Belastungen oder der Einfluss von Losbrechkräften auf das dynamische Verhalten von O-Ring-Dichtungen untersucht.

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