Samenvatting materiaalkunde 3
Materiaalkunde 3
SAMENVATTING
Hoofdstuk 11
- Tribologie: Het is de studie naar wrijving en slijtage. Het is geen eigenschap
van één materiaal, maar het ene materiaal wat wrijft over de ander, met bijna
altijd een derde vaste stof of vloeistof ertussenin.
- Archard Wear Constant: ka= een variabele die aangeeft
hoe snel een materiaal slijt. [ Mpa−1 ]
- K=k a∗H
Weggesleten volume (V): V=ka * Fn * ds ds= v
*t
- Archard wear rate:
3
Hoeveelheid materiaal is verwijderd van het contact oppervlak [m ]
W=
Glijafstand [m]
Wrijving
- Wrijvingskracht F s is direct gerelateerd aan de normaalkracht F n : 𝐹𝑠=𝜇⋅𝐹𝑛,
dit komt door de wrijvingscoëfficiënt μ. FN = de loodrechte kracht op het
oppervlak. Fs= wrijvingskracht = parallelle kracht op het oppervlak.
- Wrijvingscoëfficiënt is een dimensie loos getal dat de mate van wrijving tussen
twee oppervlakken aangeeft.
- Wrijvingskracht is, bij een gegeven normaalkracht, onafhankelijk van de
grootte van het oppervlak! Omdat de normaalkracht en contactoppervlak
elkaar onder normale condities opheffen. Als het contactoppervlak groter
wordt, is de druk (normaalkracht) kleiner.
- Statische wrijving is groter dan dynamische wrijving door kruip.
- Dynamische wrijving is onafhankelijk van de glijsnelheid.
- Statische wrijvingscoëfficiënt: De verhouding tussen de maximale
wrijvingskracht en de normaalkracht voordat de oppervlakken ten opzichte
van elkaar bewegen.
- Dynamische wrijvingscoëfficiënt: De verhouding tussen de wrijvingskracht
en de normaalkracht als de oppervlakken ten opzichte van elkaar bewegen.
- Er is eerst statische wrijving en vervolgens dynamische wrijving.
- Rotary friction welding: Wrijving om het metaal te smelten.
- Bij een roterende glijlager bepalen centrifugale krachten en de druk de
maximale rotatiesnelheid.
- Voordelen wrijving:
o Gewenste verandering van vorm
o Een oppervlak glad maken
1
, Samenvatting materiaalkunde 3
o Twee vaste stoffen aan elkaar laten smelten.
- Nadelen wrijving:
o Ongewenste verandering van vorm
Slijtage
- Harde materialen zijn slijtvaster. Dus als bij
een velgrem de slijtage te hoog is, maar de
remkracht is wel goed moet je de remblokjes
harder maken.
- Adhesieve slijtage: Hierbij blijven de
oneffenheden die contact maken kortstondig aan elkaar plakken.
(Bovenste afbeelding). Hechting (Aan elkaar) bij schuiven.
- Abrasieve slijtage= onderste afbeelding. Wrijving (=breken)
bij wrijving.
- Om slijtage te verlagen moet je:
o Contactoppervlak minimaliseren
o Oppervlakte hardheid (σ y )vergroten
o Fn vergroten.
- Belangrijke eigenschappen voor een slijtvast ontwerp:
o Young’s modulus (E)
o Fracture toughness (K1c)
o Hardness (H)
o Poisson’s ratio (v)
Smering
- Smering: Het verminderen van wrijving en slijtage door het
aanbrengen van een smeermiddel tussen twee langs elkaar
bewegende oppervlakken.
Is bedoeld om wrijvende onderdelen ten opzichte van
elkaar zonder schade te laten bewegen.
- Grenslaagsmering: Een onderbroken smeerfilm. Hierbij is
nog wel sprake van slijtage. Zie bovenste afbeelding.
- Hydrodynamische smering: De twee oppervlakken zijn
volledig van elkaar gescheiden door een smeerfilm,
waarbij het ene oppervlak het andere draagt. Hierbij is
geen sprake van slijtage.
2
Materiaalkunde 3
SAMENVATTING
Hoofdstuk 11
- Tribologie: Het is de studie naar wrijving en slijtage. Het is geen eigenschap
van één materiaal, maar het ene materiaal wat wrijft over de ander, met bijna
altijd een derde vaste stof of vloeistof ertussenin.
- Archard Wear Constant: ka= een variabele die aangeeft
hoe snel een materiaal slijt. [ Mpa−1 ]
- K=k a∗H
Weggesleten volume (V): V=ka * Fn * ds ds= v
*t
- Archard wear rate:
3
Hoeveelheid materiaal is verwijderd van het contact oppervlak [m ]
W=
Glijafstand [m]
Wrijving
- Wrijvingskracht F s is direct gerelateerd aan de normaalkracht F n : 𝐹𝑠=𝜇⋅𝐹𝑛,
dit komt door de wrijvingscoëfficiënt μ. FN = de loodrechte kracht op het
oppervlak. Fs= wrijvingskracht = parallelle kracht op het oppervlak.
- Wrijvingscoëfficiënt is een dimensie loos getal dat de mate van wrijving tussen
twee oppervlakken aangeeft.
- Wrijvingskracht is, bij een gegeven normaalkracht, onafhankelijk van de
grootte van het oppervlak! Omdat de normaalkracht en contactoppervlak
elkaar onder normale condities opheffen. Als het contactoppervlak groter
wordt, is de druk (normaalkracht) kleiner.
- Statische wrijving is groter dan dynamische wrijving door kruip.
- Dynamische wrijving is onafhankelijk van de glijsnelheid.
- Statische wrijvingscoëfficiënt: De verhouding tussen de maximale
wrijvingskracht en de normaalkracht voordat de oppervlakken ten opzichte
van elkaar bewegen.
- Dynamische wrijvingscoëfficiënt: De verhouding tussen de wrijvingskracht
en de normaalkracht als de oppervlakken ten opzichte van elkaar bewegen.
- Er is eerst statische wrijving en vervolgens dynamische wrijving.
- Rotary friction welding: Wrijving om het metaal te smelten.
- Bij een roterende glijlager bepalen centrifugale krachten en de druk de
maximale rotatiesnelheid.
- Voordelen wrijving:
o Gewenste verandering van vorm
o Een oppervlak glad maken
1
, Samenvatting materiaalkunde 3
o Twee vaste stoffen aan elkaar laten smelten.
- Nadelen wrijving:
o Ongewenste verandering van vorm
Slijtage
- Harde materialen zijn slijtvaster. Dus als bij
een velgrem de slijtage te hoog is, maar de
remkracht is wel goed moet je de remblokjes
harder maken.
- Adhesieve slijtage: Hierbij blijven de
oneffenheden die contact maken kortstondig aan elkaar plakken.
(Bovenste afbeelding). Hechting (Aan elkaar) bij schuiven.
- Abrasieve slijtage= onderste afbeelding. Wrijving (=breken)
bij wrijving.
- Om slijtage te verlagen moet je:
o Contactoppervlak minimaliseren
o Oppervlakte hardheid (σ y )vergroten
o Fn vergroten.
- Belangrijke eigenschappen voor een slijtvast ontwerp:
o Young’s modulus (E)
o Fracture toughness (K1c)
o Hardness (H)
o Poisson’s ratio (v)
Smering
- Smering: Het verminderen van wrijving en slijtage door het
aanbrengen van een smeermiddel tussen twee langs elkaar
bewegende oppervlakken.
Is bedoeld om wrijvende onderdelen ten opzichte van
elkaar zonder schade te laten bewegen.
- Grenslaagsmering: Een onderbroken smeerfilm. Hierbij is
nog wel sprake van slijtage. Zie bovenste afbeelding.
- Hydrodynamische smering: De twee oppervlakken zijn
volledig van elkaar gescheiden door een smeerfilm,
waarbij het ene oppervlak het andere draagt. Hierbij is
geen sprake van slijtage.
2
