Frage zur Tribologie - Klemmung eines Bolzen berechnen.

[SpannTechnikerInSpe (Gast)]

Moin zusammen,

Mal angenommen, ich habe einen Zylinder1 mit D=20mm in einer Passung 
sowie einen Zylinder2 mit D = 10mm, der durch eine seitliche (90°) 
Bohrung in der Passung mit einer Kraft F1 = 1000N auf den ersten 
Zylinder drückt und diesen quasi festhält.

Wie kann ich nun berechnen, welche Kraft F2 benötigt wird, um Zylinder1 
in Bewegung zu versetzen?

Ich möchte keine fertige Rechnung, sondern lediglich Hinweise, wie ich 
zur korrekten Rechnung komme.

Oberflächeneigenschaften sind natürlich wichtig, ich gehe davon aus, 
dass es sich um gehärteten Stahl handelt. Genaue Legierung leider 
unbekannt...

Bin auch noch unsicher, welche Reibungsfläche zwischen den Zylindern 
angenommen werden muss, eine Linie mit der Breite X?

Welche Rolle spielt die Fläche, mit der der Zylinder1 in der Passung 
angepresst wird, also die länge der Passung?

Vielleicht findet sich ja unter den vielen schlauen Köpfen hier im Forum 
jemand, der ähnliches schonmal berechnet hat und Hinweise geben kann?!

Vielen Dank!

[tmomas (Gast)]

Mal doch mal eine Skizze mit den wirkenden Kräften. Reibung nicht 
vergessen.

[SpannTechnikerInSpe (Gast)]

Dass die Reibung eine (die) wesentliche Rolle spielt, ist mir bewusst. 
Sie auch den gewählten Titel.

[Max M. (jens2001)]

SpannTechnikerInSpe schrieb:
> Bin auch noch unsicher, welche Reibungsfläche zwischen den Zylindern
> angenommen werden muss, eine Linie mit der Breite X?

Für die Berechnung von F2 ist die Größe der Fläche (in guter erster 
Näherung) nicht von Belang.
Für die Berechnung ist nur..
1. Die Größe Der Normalkraft FN = F1 = 1000N
2. Die Anzahl der reibenden Flächen. In diesem Fall n = 2
3. Der Reibungskoeffizient μ [mü]
..erforderlich

Der Reibungskoeffizient u.A. ist abhängig von...
1. Dem Material der Reibflächen.
2. Der Oberflächenbeschaffenheit der Reibflächen.
3. Von evtl. Fremdstoffen/Verunreinigungen auf den Reibflächern.

Bei der Reibung muss man noch unterscheiden zwichen Haftreibung und 
Gleitreibung.
Wobei der Haftreibungskoeffizient normalerweise größer ist als der 
Gleitreibungskoeffizient.
Außerdem ist der Gleitreibungskoeffizient meist noch abhängig von der 
Gleitgeschwindigkeit.

Der Haftreibungskoeffizient müH von gehärteten, geschliffenen Stahl auf 
gehägteten, geschliffenen Stahl dürfte in der Größenordnung von μH = 
0,15 liegen.

Damit:

FRH = n  μH  FN = 2 * 0,15 * 1000N = 300N