Ermittlung des Reibwertes in der Trennfuge von Schraubverbindungen

Abstract

Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Versuchsaufbaues für die Ermittlung des statischen Reibwertes in praktischen Anwendungsfällen mit Befestigungsschrauben und den damit durchgeführten Versuchen. Der Versuchsaufbau ist so erstellt worden, dass es sich bei den darauf durchgeführten Versuchen um zweischnittige Schraubverbindungen mit einer Schraube handelt, wobei die Vorspannkraft mittels eines Kraftmessringes gemessen wird. Es handelt sich von der Dimension um Versuche mit M16 Schrauben, einer Normalkraft von 50 bis 84 kN entsprechend. Bei den nachfolgenden Versuchen wurden Reibwerte von verschiedenen Materialkombinationen eruiert - sowohl von Aluminium als auch von Stahlen unterschiedlicher Oberflächenbehandlungen. Die Resultate sind, bei vergleichbaren Daten, durchaus korrespondierend mit jenen in konstruktiven Normen.

In the course of this thesis, a testing set-up is developed for determining the static coefficient of friction for practical uses with screw fastenings and the use of this set-up for determining the coefficient of friction in approximately thirty different possible hands-on combinations. The developed set-up and procedure uses a double-shear fastening assembly with one screw in use, with the screw's force measured by a force washer. The dimensions of the assembly are the ones corresponding to the use of an M16 screw in use, with nominal clamping forces of 50 to 84kN. In the following experiments and tests, coefficients of static friction were determined for different combinations of materials, including both aluminum as well as steels with three different surface finishings - smooth, glass-bead-blasted and prime coated. The comparing of results with engineering standards shows good correlations.