Grundlagen der Schmierungstechnik

Tribologie ist die Wissenschaft und Technik von aufeinander einwirkenden Oberflächen in Relativbewegung

Was ist Tribologie?

Tribologie ist die Wissenschaft und Technik von aufeinander einwirkenden Oberflächen in Relativbewegung. Sie umfasst das Gesamtgebiet von Reibung und Verschleiß, einschließlich Schmierung, und schließt entsprechende Grenzflächenwechselwirkungen sowohl zwischen Festkörpern als auch zwischen Festkörpern und Flüssigkeiten oder Gasen ein“. (Definition nach der früheren DIN 50323)

Wie sieht das Tribosystem aus?

Wie entsteht Reibung und wie lässt sie sich verhindern?

Wenn Körper aneinander haften, gleiten oder rollen, entsteht Reibung. Dabei wirken zwischen den Körpern Kräfte, die man als Reibungskräfte bezeichnet. Die wichtigste Ursache für das Auftreten von Reibungskräften ist die Oberflächenbeschaffenheit der Reibkörper. Reibungskräfte wirken immer der Bewegung entgegen und hemmen oder verhindern diese.

Bei rauen Flächen sind große Kräfte erforderlich, um die Körper relativ zueinander zu bewegen. Bei glatten Oberflächen reichen geringe Kräfte. Die vollständige Beseitigung von Reibung ist in der Praxis nicht möglich. Selbst bei extrem glatten Oberflächen entsteht Reibung, auch wenn diese sehr gering ist. 

Durch Reibung entsteht Abrieb oder Verschleiß.

Eine zusätzliche Flüssigkeit, also ein Schmierstoff, zwischen den Kontaktflächen der Reibpartner hat eine glättende Wirkung. Die Flüssigkeit dringt in die mikroskopisch kleinen Täler der Oberfläche ein. Es bildet sich eine flüssige Trennschicht zwischen den Reibkörpern. Das nennt man Schmierung. Die flüssige Trennschicht bezeichnet man als Schmierstoff.

Der richtige Schmierstoff trägt dazu bei, die Reibpartner zu trennen und somit den Verschleiß zu minimieren. Das bedeutet längere Lebensdauer des Bauteils, weniger Energieaufwand für die Bewegung und somit Kostenersparnis.

Welche Arten von Reibung gibt es?

Gleitreibung ist eine Bewegungsreibung zwischen Körpern, die aufeinander gleiten (Bremse, Gleitlager, Kolben im Zylinder).

Rollreibung ist ebenfalls eine Bewegungsreibung. Die Körper, die aufeinander abrollen, berühren sich theoretisch punkt- oder linienförmig (Punktberührung: Kugel; Linienberührung: Zylinder).
Die Normalkräfte bewirken eine elastische Verformung an der Kontaktstelle. Bei der entstehenden Flächenberührung tritt in den Randzonen Gleiten auf, das als verformungsbedingtes Mikrogleiten bezeichnet wird.

Wälzreibung ist eine Reibungsart, bei der Rollen und Gleiten gleichzeitig als Relativbewegung der sich berührenden Reibkörper auftreten.

Bohrreibung ist die bei rotierender Bewegung zwischen zwei Körpern auftretende Reibung, wenn diese relative Drehung um eine zur Oberfläche an der Berührungsstelle senkrecht stehende Achse erfolgt.

Welche Reibungszustände gibt es?

Der Reibungszustand hat starken Einfluss auf das Reibungs- und Verschleißverhalten im Kontaktbereich von Bauteilen. Man unterscheidet zwischen den folgenden drei Reibungszuständen: Grenzreibung, Mischreibung und Flüssigkeitsreibung.

Die Stribeck-Kurve beschreibt den Verlauf der Reibkraft in Abhängigkeit von der Reibgeschwindigkeit bei hydrodynamischer Schmierung. Hydrodynamische Schmierung ist, wenn durch die Bewegung zweier Kontaktflächen zueinander der Schmierstoff in den Schmierspalt befördert wird. Durch den Druck des Schmierstoffs werden die beiden Kontaktflächen voneinander getrennt.

Bei der Grenzschichtschmierung dringt der Schmierstoff in den Festkörper ein. Dadurch bildet sich eine Reaktionsschicht. Die Belastung liegt dann auf den Rauheitsspitzen der Reibpartner.

Bei der Teilschmierung verteilt sich die Belastung zum einen Teil auf den Schmierfilm und zum anderen Teil auf die sich berührenden Rauheitsspitzen.

Bei der Vollschmierung nimmt der Schmierstoff die Belastung vollständig auf. Die Kontaktflächen sind komplett voneinander getrennt.

Welche Schmierstoffarten gibt es?

Was bewirken Schmierstoffe?

Warum sind Schmierstoffe für den Erfolg Ihres Unternehmens so wichtig?
Passgenaue Spezialschmierstoffe reduzieren ungewollte Ausfallzeiten durch Reibung und Verschleiß, verlängern die Wartungsintervalle von Maschinen und Anlagen, reduzieren Kosten (z.B. Betriebskosten, Instandhaltungskosten, Wartungs- und Reparaturkosten) und erhöhen dadurch die Wirtschaftlichkeit Ihres Unternehmens.

Möchten Sie tiefer in die Themen Tribologie, Schmierungstechnik und Schmierstoffe einsteigen? 
Nutzen Sie dafür das Schulungsangebot von Klüber Lubrication: Wir bieten zwei- bis dreimal im Jahr 2-tägige Schulungen in München an. Alternativ können Sie auch individuelle, auf Ihre Bedürfnisse zugeschnittene Schulungen zum Thema „Schmierung und Schmierstoffe“ bestellen, die dann bei Ihnen im Unternehmen stattfinden.

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Klüber Lubrication verfügt über 90 Jahre Erfahrung in den Bereichen Reibungsoptimierung und Spezialschmierstoffe. Wir beraten Sie persönlich zu Ihren spezifischen Anforderungen an Kältekompressorenöle.

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