{"id":16977,"date":"2022-01-06T21:24:20","date_gmt":"2022-01-06T21:24:20","guid":{"rendered":"https:\/\/nanovea.com\/?p=16977"},"modified":"2025-05-22T20:23:16","modified_gmt":"2025-05-22T20:23:16","slug":"polymer-riemen-verschleis-und-reibung-mit-tribometer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/de\/polymer-belt-wear-and-friction-using-tribometer\/","title":{"rendered":"Polymerriemenverschlei\u00df und Reibung mit einem Tribometer"},"content":{"rendered":"
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POLYMER-GURTE<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Abnutzung und Reibung mit einem TRIBOMETER<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Vorbereitet von<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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DUANJIE LI, PhD<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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EINF\u00dcHRUNG<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Riemenantriebe \u00fcbertragen Leistung und verfolgen die Relativbewegung zwischen zwei oder mehr rotierenden Wellen. Als einfache und kosteng\u00fcnstige L\u00f6sung mit minimalem Wartungsaufwand sind Riemenantriebe in einer Vielzahl von Anwendungen weit verbreitet, z. B. bei B\u00fcgels\u00e4gen, S\u00e4gewerken, Dreschmaschinen, Silogebl\u00e4sen und F\u00f6rderanlagen. Riemenantriebe k\u00f6nnen die Maschinen vor \u00dcberlast sch\u00fctzen sowie Schwingungen d\u00e4mpfen und isolieren.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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BEDEUTUNG DER VERSCHLEISSBEWERTUNG\nF\u00dcR RIEMENANTRIEBE<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Reibung und Verschlei\u00df sind f\u00fcr die Riemen in einer riemengetriebenen Maschine unvermeidlich. Eine ausreichende Reibung sorgt f\u00fcr eine effektive Kraft\u00fcbertragung ohne Schlupf, aber eine \u00fcberm\u00e4\u00dfige Reibung kann den Riemen schnell verschlei\u00dfen. W\u00e4hrend des Betriebs des Riemenantriebs treten verschiedene Arten von Verschlei\u00df auf, wie Erm\u00fcdung, Abrieb und Reibung. Um die Lebensdauer des Riemens zu verl\u00e4ngern und die Kosten und den Zeitaufwand f\u00fcr die Reparatur und den Austausch des Riemens zu senken, ist eine zuverl\u00e4ssige Bewertung des Verschlei\u00dfverhaltens der Riemen w\u00fcnschenswert, um die Lebensdauer des Riemens, die Produktionseffizienz und die Anwendungsleistung zu verbessern. Die genaue Messung des Reibungskoeffizienten und der Verschlei\u00dfrate des Riemens erleichtert die Forschung und Entwicklung sowie die Qualit\u00e4tskontrolle der Riemenproduktion.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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MESSZIEL<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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In dieser Studie haben wir das Verschlei\u00dfverhalten von Riemen mit unterschiedlichen Oberfl\u00e4chenstrukturen simuliert und verglichen, um die Leistungsf\u00e4higkeit des Systems zu demonstrieren. <\/span>NANOVEA <\/span>T2000 Tribometer bei der kontrollierten und \u00fcberwachten Simulation des Verschlei\u00dfprozesses des Riemens.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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NANOVEA<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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T2000<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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PR\u00dcFVERFAHREN<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Der Reibungskoeffizient (COF) und die Verschlei\u00dffestigkeit von zwei Riemen mit unterschiedlicher Oberfl\u00e4chenrauheit und -struktur wurden mit dem <\/span>NANOVEA <\/span>Hohe Belastung Tribometer <\/a>unter Verwendung des linear hin- und hergehenden Verschlei\u00dfmoduls. Als Gegenmaterial wurde eine Kugel aus Stahl 440 (10 mm Durchmesser) verwendet. Die Oberfl\u00e4chenrauheit und die Verschlei\u00dfspur wurden mit einem integrierten Pr\u00fcfger\u00e4t untersucht Ber\u00fchrungsloses 3D-Profilometer<\/a>. Die Verschlei\u00dfrate, <\/span>K<\/span>wurde anhand der folgenden Formel bewertet <\/span>K=Vl(Fxs)<\/span>, wobei <\/span>V <\/span>ist das abgenutzte Volumen, <\/span>F <\/span>ist die Normalbelastung und <\/span>s <\/span>ist die Gleitstrecke.<\/span><\/p>

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Bitte beachten Sie, dass in dieser Studie eine glatte 440er Stahlkugel als Beispiel verwendet wurde. Jedes feste Material mit unterschiedlichen Formen und Oberfl\u00e4chenbeschaffenheiten kann mit Hilfe spezieller Vorrichtungen verwendet werden, um die tats\u00e4chliche Anwendungssituation zu simulieren.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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ERGEBNISSE & DISKUSSION<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Der strukturierte G\u00fcrtel und der glatte G\u00fcrtel haben eine Oberfl\u00e4chenrauhigkeit Ra von 33,5 bzw. 8,7 um, wie aus den analysierten Oberfl\u00e4chenprofilen hervorgeht, die mit einer <\/span>NANOVEA <\/span>Ber\u00fchrungsloser optischer 3D-Profiler. Der COF und die Verschlei\u00dfrate der beiden getesteten Riemen wurden bei 10 N bzw. 100 N gemessen, um das Verschlei\u00dfverhalten der Riemen bei unterschiedlichen Belastungen zu vergleichen.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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ABBILDUNG 1 <\/span>zeigt die Entwicklung des COF der Riemen w\u00e4hrend der Verschlei\u00dftests. Die Riemen mit unterschiedlichen Texturen weisen ein deutlich unterschiedliches Verschlei\u00dfverhalten auf. Interessanterweise erreicht der strukturierte Riemen nach der Einlaufphase, in der der COF allm\u00e4hlich ansteigt, einen niedrigeren COF von ~0,5 in beiden Tests, die mit einer Last von 10 N und 100 N durchgef\u00fchrt wurden. Im Vergleich dazu weist der glatte Riemen, der mit einer Last von 10 N getestet wurde, einen deutlich h\u00f6heren COF von ~1,4 auf, wenn der COF stabil wird, und bleibt f\u00fcr den Rest des Tests \u00fcber diesem Wert. Der mit einer Belastung von 100 N getestete Glattriemen wurde durch die Stahlkugel 440 schnell verschlissen und bildete eine gro\u00dfe Verschlei\u00dfspur. Der Test wurde daher bei 220 Umdrehungen abgebrochen.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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ABBILDUNG 1:<\/span> Entwicklung des COF der Riemen bei unterschiedlichen Belastungen.\n<\/span>\n<\/span><\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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ABBILDUNG 2 vergleicht die 3D-Verschlei\u00dfspurenbilder nach den Tests mit 100 N. Das ber\u00fchrungslose 3D-Profilometer NANOVEA bietet ein Werkzeug zur Analyse der detaillierten Morphologie der Verschlei\u00dfspuren, das weitere Einblicke in das grundlegende Verst\u00e4ndnis des Verschlei\u00dfmechanismus erm\u00f6glicht.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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TABELLE 1:<\/span> Ergebnis der Analyse der Verschlei\u00dfspuren.\n<\/span>\n<\/span><\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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ABBILDUNG 2:<\/span> \u00a03D-Ansicht der beiden B\u00e4nder
nach den Tests bei 100 N.<\/span><\/span><\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Das 3D-Verschlei\u00dfspurprofil erm\u00f6glicht eine direkte und genaue Bestimmung des von der fortschrittlichen Analysesoftware berechneten Verschlei\u00dfspurvolumens, wie in TABELLE 1 dargestellt. Bei einem Verschlei\u00dftest mit 220 Umdrehungen weist der Glattriemen eine viel gr\u00f6\u00dfere und tiefere Verschlei\u00dfspur mit einem Volumen von 75,7 mm3 auf, w\u00e4hrend das Verschlei\u00dfvolumen des Strukturriemens nach einem Verschlei\u00dftest mit 600 Umdrehungen 14,0 mm3 betr\u00e4gt. Die deutlich h\u00f6here Reibung des Glattriemens an der Stahlkugel f\u00fchrt zu einer 15-fach h\u00f6heren Verschlei\u00dfrate im Vergleich zum strukturierten Riemen.<\/p>

\u00a0<\/p>

Ein solch drastischer Unterschied der COF zwischen dem strukturierten und dem glatten G\u00fcrtel h\u00e4ngt m\u00f6glicherweise mit der Gr\u00f6\u00dfe der Kontaktfl\u00e4che zwischen dem G\u00fcrtel und der Stahlkugel zusammen, was auch zu ihrem unterschiedlichen Verschlei\u00dfverhalten f\u00fchrt. ABBILDUNG 3 zeigt die Verschlei\u00dfspuren der beiden Riemen unter dem Lichtmikroskop. Die Untersuchung der Verschlei\u00dfspuren stimmt mit der Beobachtung der COF-Entwicklung \u00fcberein: Der strukturierte Gurt, der einen niedrigen COF von ~0,5 aufweist, zeigt nach dem Verschlei\u00dftest bei einer Belastung von 10 N keine Anzeichen von Verschlei\u00df. Der glatte Gurt zeigt eine kleine Verschlei\u00dfspur bei 10 N. Die Verschlei\u00dftests bei 100 N erzeugen sowohl auf dem strukturierten als auch auf dem glatten Gurt wesentlich gr\u00f6\u00dfere Verschlei\u00dfspuren, und die Verschlei\u00dfrate wird anhand von 3D-Profilen berechnet, wie im folgenden Abschnitt erl\u00e4utert wird.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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ABBILDUNG 3:<\/span> \u00a0Abnutzungsspuren unter dem Lichtmikroskop.<\/span>
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SCHLUSSFOLGERUNG<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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In dieser Studie haben wir die F\u00e4higkeit des NANOVEA T2000 Tribometers aufgezeigt, den Reibungskoeffizienten und die Verschlei\u00dfrate von Riemen kontrolliert und quantitativ zu bestimmen. Die Oberfl\u00e4chentextur spielt eine entscheidende Rolle f\u00fcr die Reibung und den Verschlei\u00dfwiderstand der Riemen w\u00e4hrend ihres Einsatzes. Der strukturierte Riemen weist einen stabilen Reibungskoeffizienten von ~0,5 auf und besitzt eine lange Lebensdauer, was zu einem geringeren Zeit- und Kostenaufwand f\u00fcr die Reparatur oder den Austausch von Werkzeugen f\u00fchrt. Die \u00fcberm\u00e4\u00dfige Reibung des glatten Riemens an der Stahlkugel f\u00fchrt dagegen zu einer schnellen Abnutzung des Riemens. Au\u00dferdem ist die Belastung des Riemens ein entscheidender Faktor f\u00fcr seine Lebensdauer. Eine \u00dcberlastung erzeugt eine sehr hohe Reibung, die zu einem beschleunigten Verschlei\u00df des Riemens f\u00fchrt.<\/p>\n

Das NANOVEA T2000 Tribometer bietet pr\u00e4zise und wiederholbare Verschlei\u00df- und Reibungstests mit ISO- und ASTM-konformen Rotations- und Linearmodi, mit optionalen Modulen f\u00fcr Hochtemperaturverschlei\u00df, Schmierung und Tribokorrosion in einem vorintegrierten System. NANOVEAs <\/span>unmatched ist die ideale L\u00f6sung f\u00fcr die Bestimmung der gesamten Bandbreite tribologischer Eigenschaften von d\u00fcnnen oder dicken, weichen oder harten Beschichtungen, Filmen und Substraten.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Haben Sie eine \u00e4hnliche Anwendung?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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POLYMER BELTS WEAR AND FRICTION USING a TRIBOMETER Prepared by DUANJIE LI, PhD INTRODUCTION Belt drive transmits power and tracks relative movement between two or more rotating shafts. As a simple and inexpensive solution with minimal maintenance, belt drives are widely used in a variety of applications, such as bucksaws, sawmills, threshers, silo blowers and […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":16978,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[7,349,372,350,351,353,335,336],"tags":[],"class_list":["post-16977","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-application-notes","category-laboratory-testing","category-linear-tribology","category-profilometry-geometry-shape","category-profilometry-roughness-finish","category-profilometry-texture-grain","category-profilometry-testing","category-tribology-testing"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/16977","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=16977"}],"version-history":[{"count":44,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/16977\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":24711,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/16977\/revisions\/24711"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/16978"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=16977"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=16977"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=16977"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}