TY - THES

T1 - Entwicklung einer Prüfanlage für die Untersuchung von Oberflächenermüdung an scheibenförmigen Proben

AU - Scheiber, Thomas

N1 - gesperrt bis null

PY - 2006

Y1 - 2006

N2 - Um die komplexen Schädigungsmechanismen im tribologischen System von sich kontaktierenden Körpern zu beurteilen, ist eine reproduzierbare und differenzierte Erprobung grundlegend. Je nach Ausprägung differieren die Ermüdungsarten von Reibverschleiß im schlupfdominanten Prüfbetrieb durch Partikelverschweißung an der Oberfläche bis zur Pittingbildung als Randschichtversagen bei reiner Überrollung. Zusätzlich wird das tribologische System wesentlich von der Art und Ausbildung der Schmierschicht zwischen den sich bewegenden Partner beeinflusst. Als Systemparameter sind somit die Kontaktkraft und in weiterer Folge die lokale Flächenpressung, der Schlupf sowie die die Gleitgeschwindigkeit zu nennen. Zusätzlich definiert die Prüffrequenz nicht nur die Prüfzeit, sondern charakterisiert das tribologische System wesentlich durch die eingebrachte Wärmeleistung beziehungsweise den thermischen Haushalt im Kontaktbereich. Das Ziel dieser Arbeit stellt die Entwicklung und Umsetzung eines Prüfstandkonzeptes zur Erreichung von mittleren bis hohen Kontaktpressungen im schlupfvariablen Betrieb dar. Die systematische Entwicklung führte zu einer Ausführung als Drei-Scheiben-Prüfstand mit zwei getrennten Antrieben, wodurch Flächenpressungen von über 1,5 GPa im schlupfvariablen Betrieb über den gesamten Frequenzbereich ermöglicht werden. Durch den Einsatz von zwei Kontaktstellen pro Prüfscheibe halbiert sich die Prüfzeit. Das Konzept wurde im Maßstab eins zu eins umgesetzt.

AB - Um die komplexen Schädigungsmechanismen im tribologischen System von sich kontaktierenden Körpern zu beurteilen, ist eine reproduzierbare und differenzierte Erprobung grundlegend. Je nach Ausprägung differieren die Ermüdungsarten von Reibverschleiß im schlupfdominanten Prüfbetrieb durch Partikelverschweißung an der Oberfläche bis zur Pittingbildung als Randschichtversagen bei reiner Überrollung. Zusätzlich wird das tribologische System wesentlich von der Art und Ausbildung der Schmierschicht zwischen den sich bewegenden Partner beeinflusst. Als Systemparameter sind somit die Kontaktkraft und in weiterer Folge die lokale Flächenpressung, der Schlupf sowie die die Gleitgeschwindigkeit zu nennen. Zusätzlich definiert die Prüffrequenz nicht nur die Prüfzeit, sondern charakterisiert das tribologische System wesentlich durch die eingebrachte Wärmeleistung beziehungsweise den thermischen Haushalt im Kontaktbereich. Das Ziel dieser Arbeit stellt die Entwicklung und Umsetzung eines Prüfstandkonzeptes zur Erreichung von mittleren bis hohen Kontaktpressungen im schlupfvariablen Betrieb dar. Die systematische Entwicklung führte zu einer Ausführung als Drei-Scheiben-Prüfstand mit zwei getrennten Antrieben, wodurch Flächenpressungen von über 1,5 GPa im schlupfvariablen Betrieb über den gesamten Frequenzbereich ermöglicht werden. Durch den Einsatz von zwei Kontaktstellen pro Prüfscheibe halbiert sich die Prüfzeit. Das Konzept wurde im Maßstab eins zu eins umgesetzt.

KW - Tribologie

KW - Rolling Cycle Fatigue

KW - Betriebsfestigkeit

KW - Oberflächenermüdung

KW - tribology

KW - rolling cycle fatigue

KW - fatigue analysis

KW - surface fatigue

M3 - Diplomarbeit

ER -