Foto des Monats – April 2023

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Reibung und Co.

Das mit der Reibung ist so eine Sache…es gibt Richtwerte in Normen, die sind hilfreich für eine erste Einschätzung und dann gibt es die Realität – und der wollen wir uns heute widmen.

Zuerst noch ein paar Worte zu dem, was dort alles wirkt und ggf. auch Berücksichtigung finden muss, wenn man die ganze Physik betrachten möchte. Diese wirkt ja ganzheitlich und nicht nur ausschnittsweise wie ggf. in abstrahierten Normen, nützlicher Weise erwähnt.

Da gibt es die Kohäsion, das sind die Kräfte, die einen Werkstoff jedweder Art zusammenhalten. Das gilt so lange, bis die Oberflächen sich durch Alterung und Abnutzung oder Anlagerungen anderer Stoffe verändern. Ferner gibt es die Adhäsion, das ist die Kraft, die zwei unterschiedliche Stoffe zusammenhält. Wasser kann hier als ein Beispiel genannt werden, das in der Lage ist, hohe Adhäsionskräfte auszubilden.

Wird in den Normen z.B. in feuchte und trockene Oberflächen unterschieden, ist es in der Regel so, dass die feuchten Flächen eine deutlich schlechtere Reibung aufweisen, was auch meist sinnvoll erscheint. Häufig ist es aber auch umgekehrt, denn arbeitet man mit trockenen Händen mit einer Schaufel, rutscht der Schaufelstiel leicht durch die Hände. Das sprichwörtliche „in die Hände spucken“ hilft die Reibung drastisch zu erhöhen. Arbeitet man in der Küche z.B. an einem festen Teig in einer Schüssel, rutscht diese nicht mehr so leicht weg, wenn man ein feuchtes Tuch darunterlegt. Auch ein nasses T-Shirt lässt sich deutlich schlechter ausziehen als ein trockenes.

Was wollen wir damit sagen?

Grundsätzlich gilt natürlich das was in den Normen als Anhaltswert gegeben wird, aber man muss jede Situation einzeln betrachten, um ggf. auf die wirklich sichere Seite zu kommen, denn es gibt viele Einflüsse, die die Kräfte zwischen Grenzflächen negativ beeinflussen, wie unser heutiges Foto zeigt.

Hier stellt sich die Frage, welche Materialien bilden eigentlich die Grenzflächen? Ist es ein Reifen auf Holz oder ein Reifen auf einer lackierten Stahlfläche, oder sind es loser Sand und Asphaltanhaftungen auf einer besonderen Kunststoffbeschichtung? Will man Sicherheit herstellen, dann setzt man die Reibung auf einen sehr kleinen Wert von z.B. µ =0,2 oder man schafft klare Verhältnisse, indem man die Reibung mit entsprechenden Materialien (RH-Matten) eindeutig zum Positiven manipuliert.

Wo wir sonst der Verwendung von RH-Materialien immer und gerne das Wort reden, ist es bei Baustellenfahrzeugen häufig eine schwierige Fragestellung, denn die Verschmutzungen sind mitunter erheblich und nicht, oder nur mit großem Aufwand, zu beheben.

Die Abb.2 zeigt die Asphaltierungsmaschine mit ihrer ganzen Auflagefläche. Anhaftungen von Asphalt bzw. Straßenbaustoffen können die Reibung positiv beeinflussen, müssen dies aber nicht. Da heißt es wiederum Sicherheit ist nur das, was mit Sicherheit wirkt. Nichts ist leichter als diese Baumaschinen mit „ihrem“ persönlichem Ladungssicherungsmaterial auszustatten. Mit einem zugelassenen Gesamtgewicht von 17,8t und einer angenommenen Reibung von μ = 0,2 müssen in Längsrichtung noch Sicherungskräfte von 10.680 daN und in seitlicher wie rückwärtiger Richtung noch 5.340 daN aufgebracht werden. Das lässt sich mit Direktzurrungen hervorragend bewerkstelligen, zumal der Tiefladeanhänger mit guten Ladungssicherungspunkten unterschiedlicher Art und Weise ausgestattet ist. Was wir allerdings vermissen, sind die Anschlagpunkte an der Maschine selbst, zumindest fallen sie uns nicht gleich ins Auge.

Diese Walze (wir sind uns unsicher, ob das der richtige Fachausdruck ist für diese Maschine) steht auf dem Zugfahrzeug. Kein Formschluss nach vorne, die Ladefläche ist aus Stahl und sie ist erheblich verschmutzt. Die Reibpaarungen die sich ergeben sind Stahl / Stahl und Kunststoff / Stahl mit jeweils einer unbestimmbaren Menge an Schmutz dazwischen.

Niemand wird hier verlangen, dass der Fahrer dafür zu sorgen hat, das alle Grenzflächen sauber sind, sodass sich eindeutige Reibungen ergeben. Das richtige Sicherungsmaterial (Ketten z.B.) wäre hier sehr angebracht. Immerhin scheint die Walze mit Sicherungspunkten (Siehe rot umrandete Bereiche in Abbildung 3) ausgestattet zu sein. Sie führt immerhin schon ihr Hebegeschirr mit, warum denn eigentlich nicht auch ihre Ketten für die Ladungssicherung?

Es ist in der Tat illusorisch die Baustellenfahrzeuge immer so zu reinigen, dass eine klar definierbare Reibung herrschen kann. Auch diese Bild (siehe Pfeil) zeigt, dass die Walze vorbildlich mit Ladungssicherungspunkten ausgestattet ist.

Die Ladungssicherungskolumnisten wünschen Ihnen einen sicheren Frühling.

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