Technische Mechanik. Statik / Viewegs Fachbücher der Technik (PDF)

Name: Technische Mechanik. Statik / Viewegs Fachbücher der Technik
Brand: Vieweg+Teubner Verlag
SKU: 29504941
Price: 15.41 EUR
Availability: OnlineOnly

Lehrbuch mit Praxisbeispielen, Klausuraufgaben und Lösungen

Autoren: Hans Albert Richard , Manuela Sander

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Technische Mechanik. Statik / Viewegs Fachbücher der Technik, Hans Albert Richard, Manuela Sander

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Produktinformationen zu „Technische Mechanik. Statik / Viewegs Fachbücher der Technik (PDF)“

Dieses Lehr- und Übungsbuch vermittelt an Praxisbeispielen anschaulich und anwendungsnah die wesentlichen Grundlagen der Statik in kurzer und prägnanter Form. Auf Grund des didaktischen Konzepts ist es für den Einsatz in Diplom- und Bachelor-Studiengängen gleichermaßen gut geeignet. Ausführlich durchgerechnete Übungsbeispiele, ausgewählte Klausuraufgaben und viele selbsterklärende Abbildungen ermöglichen ein erfolgreiches Selbststudium. In der aktuellen Auflage wurde die Anzahl der klausurrelevanten Aufgaben mit Lösungen erhöht.

Lese-Probe zu „Technische Mechanik. Statik / Viewegs Fachbücher der Technik (PDF)“

10 Reibung (S. 185-186)

Reibungserscheinungen spielen in der gesamten Technik sowie im täglichen Leben eine wichtige Rolle. Ohne Reibung ist z. B. keine kontrollierte Fortbewegung möglich. Beim Gehen erlaubt uns die Haftreibung zwischen Schuhsohle und Straße die Fortbewegung. Sinkt die Haftreibung, z. B. bei Glatteis, so ist die kontrollierte Gehbewegung gefährdet, man kann ausgleiten. Auch eine Autofahrt ist ohne Haftreibung nicht möglich.

Dies bedeutet, dass zwischen dem Autoreifen und der Straße eine Haftreibungskraft wirkt, die eine Fahrt erst zulässt. Auch bei Kurvenfahrten hat die Reibung eine herausragende Bedeutung. Ist die Haftreibung zu gering, beginnt das Fahrzeug zu gleiten und wird z. B. aus der Kurve getragen. Letzteres wird besonders bei Autorennen deutlich. Alle Bremsvorgänge mit mechanischen Bremsen basieren auf Reibungsvorgängen.

Dabei werden z. B. Räder oder rotierende Scheiben durch Reibung abgebremst. D. h. eine der Bewegung entgegengerichtete Gleitreibungskraft sorgt für die Bremsverzögerung. Reibung ist in vielen Bereichen in Natur und Technik eine Notwendigkeit. Reibung kann aber auch ungünstige Wirkungen haben. So vermindert Reibung in Motoren, in Getrieben und in Wellenlagern die Leistung der Maschinen und führt zu erhöhtem Verschleiß. Um diese negativen Erscheinungen zu vermindern, wird die Reibung bzw. die der Bewegung entgegenwirkende Gleitreibungskraft unter Umständen durch Schmiermittel herabgesetzt. Bei der Berührung von zwei festen Körpern kann also Haftreibung oder Gleitreibung vorliegen. Die Haftkräfte und die Gleitreibungskräfte wirken in den Berührflächen.

10.1 Grundlagen der Festkörperreibung

Die Grundlagen für die zuvor beschriebenen Reibungserscheinungen sollen anhand eines einfachen Körpers, der sich auf einer rauen Unterlage befindet,

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verdeutlicht werden. Liegt der Körper, Bild 10-1a, ruhig auf der Unterlage, so wirkt als äußere Kraft die Gewichtskraft G. In der Berührfläche zwischen Körper und Unterlage tritt demzufolge lediglich eine Normalkraft N auf, Bild 10-1b. Diese wirkt, wie der Name schon sagt, normal (senkrecht) zur Berührfläche und entsprechend dem Wechselwirkungsgesetz (siehe Kapitel 2.3.3) sowohl auf den Körper als auch auf die Berührfläche. Beim Freischnitt des ruhenden Körpers, Bild 10-1b, ist die von der Unterlage auf den Körper ausgeübte Normalkraft N eingezeichnet. Diese ist mit der Gewichtskraft G im
Gleichgewicht:

N-G=0 N=G

Der Betrag der Normalkraft entspricht dem Betrag der Gewichtskraft, Gleichung (10.1). Da tangential zur Berührfläche keine Kräfte wirken, ist der Körper insgesamt im Gleichgewicht, er befindet sich in Ruhe, d. h. er bewegt sich nicht. Auch wenn eine horizontale äußere Kraft F auf den Körper wirkt, Bild 10-1c, bleibt der Körper bis zu einer Grenzkraft in Ruhe. In diesem Fall wird infolge der Oberflächenrauigkeiten zwischen Körper und Unterlage eine tangentiale Kraft RH übertragen, welche die Bewegung verhindert. Die so genannte Haftreibungskraft RH tritt stets in solcher Größe und Richtung dass Gleichgewicht herrscht. Es handelt sich also, wie z. B. bei einem Auflager, um eine Reaktionskraft.

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Autoren-Porträt von Hans Albert Richard, Manuela Sander

Prof. Dr.-Ing. habil. Hans Albert Richard leitet die Fachgruppe Angewandte Mechanik der Universität Paderborn und lehrt u.a. Technische Mechanik und Strukturmechanik.

Prof. Dr.-Ing. habil. Manuela Sander leitet den Lehrstuhl für Strukturmechanik an der Universität Rostock und lehrt u. a. Technische Mechanik und Betriebsfestigkeit.