An dieser Stelleist es angebracht, dieStribeckkurve vorzustellen.
Dazu ein tribologisches Gedankenexperiment: Wir fahren Wasserski.
Sie, lieber Leser, stehen auf hölzernen Wasserskiern auf dem Grund eines nur etwa 20 cm tiefen Sees. In den Händen halten Sie einen Griff mit einem Zugseil, weit entfernt befindet sich eine motorisierte Seilwinde.
Bild 3.01: Gedankenexperiment mit einem Wasserskifahrer
Die Zugkraftsensoren sind Ihre Oberarmmuskeln, die Geschwindigkeit schätzen Sie durch den entstehenden Fahrtwind.
Es geht los. Die Winde zieht langsam an. Die Haftreibung zwischen Ski und Seeboden ist hoch, die Arme werden lang. Nach dem Losbrechen schlittern die Skier immer noch unter Wasser über den Seeboden. Wasser wird unter die Schaufeln und unter die Gleitflächen der Skier gedrückt. Da das Wasser nicht beliebig schnell seitlich abfließen kann, entsteht ein Wasserdruck unter der Gleitfläche, der höher ist als der statische Druck. Dieser Wasserdruck reduziert die Normalkraft zwischen Ski und Seeboden, die Reibkraft wird dadurch kleiner. Ihre Arme dürfen sich etwas entspannen. Die Seilwinde zieht mit zunehmender Geschwindigkeit. Der Wasserdruck unter dem Ski nimmt weiter zu, die Zugkräfte in Ihren Armen nehmen ab.
Ist der Auftrieb groß genug, hebt der Ski vom Seeboden ab. Die Skier berühren nicht mehr den Seeboden. Sie haben Lift Off.
In diesem Zustand könnten Sie auch mit einem Arm fahren, da die Zugkraft kleiner geworden ist.
Die Winde beschleunigt nun zügig weiter, die Geschwindigkeit nimmt zu. Ihr Haar flattert im Wind, die Heckwelle rauscht.
Je nach Trainingszustand ( Bizeps, Trizeps) müssen Sie jetzt irgendwann loslassen. Sie können die steigende Zugkraft nicht mehr halten.
Warum eigentlich? Natürlich wegen des Wasserwiderstands. Der nimmt nämlich mit der Geschwindigkeit zu.
Dieses Experiment gelingt nur, wenn im See keine Steine liegen, die aus der Wasseroberfläche herausschauen.
Analogien zur Hydrodynamik in geschmierten Gleitlagern: Die rotierende Welle drückt Öl in die Gleitfläche. Dort entsteht ein Öldruck, der die Normalkraft zwischen Welle und Lager verringert. Ist das Lager richtig dimensioniert und nicht zu rau, schwimmt die Welle bei einer definierten Gleitgeschwindigkeit auf, vgl. S. 122.
Professor Stribeck, der sich unter anderem sehr ausführlich mit Gleitlagerungen beschäftigt hat, beschreibt den Verlauf der Reibkraft in Abhängigkeit von der Gleitgeschwindigkeit im Falle hydrodynamischer Reibung. Nach ihm ist folgende Darstellung benannt:
Bild 3.02: Stribeckkurve
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