Mechanische Systeme: Bremsen, Lager und Schmierung

Grundlagen Mechanischer Systeme

Der Nocken (Cam) kehrt in seine Ausgangsposition zurück, und die Bremsbeläge (Pads) werden durch die Federwirkung aktiv von der Trommel getrennt.

Hydraulisches Bremssystem (Hydro-Laufwerk)

Beim Betätigen des Bremspedals schiebt der Hauptzylinderkolben die Flüssigkeit durch die Leitungen. Diese Flüssigkeit gelangt in den Pumpenkörper und treibt den Kolben an. Die Bewegung des Kolbens überwindet die Federkraft und verursacht Reibung an den Trommelbremsbelägen, wodurch die Bremswirkung entsteht. Wenn das Pedal losgelassen wird, zieht die Feder zwischen den Bremsklötzen die Flüssigkeit wieder zurück.

Pneumatisches Bremssystem (Druckluftbremse)

Luft wird von außen durch den Filter in den Kompressor angesaugt. Diese Luft wird komprimiert und in einem Behälter gespeichert. Der Druck wird durch ein Manometer überwacht. Wenn der Druck den zulässigen Wert überschreitet, öffnet das Ablassventil, und überschüssige Luft entweicht.

Um die Bremsen zu betätigen, öffnet das Zulassungsventil, sodass Luft aus dem Behälter zu den Zylindern strömt. Der Luftdruck schiebt den Kolben, welcher auf die Bremsbeläge wirkt, um Reibung an der Trommel zu erzeugen (Bremsvorgang). Beim Loslassen der Bremsen schließt das Ventil, und die Beläge kehren in ihre ursprüngliche Position zurück.

Lager und Führungselemente

Lager (Wälzlager und Gleitlager)

Lager sind mechanische Elemente, deren Funktion es ist, die Welle zu stützen und deren Drehung mit so wenig Reibung wie möglich zu ermöglichen.

Gleitlager (Buchsen)

Bei Gleitlagern (Buchsen) bleiben die Lager fest stehen und reiben an der Rotationsachse. Sie sind rotationssymmetrische Teile, deren Innendurchmesser geringfügig größer ist als der Wellendurchmesser. Der Unterschied zwischen Welle und Durchmesser ist genormt.

Wälzlager

Wälzlager (wenn der Kontakt durch Wälzen oder Rotation erfolgt) bestehen aus zwei konzentrischen Ringen: einem festen und einem zur Achse festen Ring, um die Stützung zu gewährleisten. Zwischen ihnen gibt es keine Abweichung, aber die Lagerung wird durch bestimmte Presspassungen an der Oberfläche erreicht.

Komponenten:

• Äußerer Ring: Wird zur Unterstützung fixiert.
• Innerer Ring: Nimmt das mobile Element auf.
• Käfig (Cage): Dreht sich frei.
• Wälzkörper: Sind meist Kugeln oder Nadeln. Sie übertragen die Kräfte.

Übertragene Kräfte:

• Axial: Die Komponente der resultierenden Kraft liegt in Richtung der Achse.
• Radial: Unterstützen radiale Kräfte.
• Mischform: Unterstützen radiale und axiale Kräfte. Sie haben eine Kegelform.

Geführte Verbindung

Eine geführte Verbindung ist eine Verbindung zwischen zwei Teilen, die eine geradlinige oder kreisförmige Bewegung zueinander in einer Richtung ermöglicht, während Bewegungen in andere Richtungen verhindert werden (z. B. die Führung eines Drehwerkzeughalters).

Schmierung

Wenn Teile aneinander reiben, entsteht Materialverschleiß und Reibungswärme, was die Maschine gefährden kann. Um diesen Effekt zu vermeiden, wird die Schmierung eingesetzt, bei der eine dünne Schicht Schmierstoff zwischen die Teile gebracht wird.

Schmierstoffe

• Mineralöle: Klassifiziert nach ihrer Viskosität, dem Widerstand einer Flüssigkeit beim Passieren einer Öffnung oder beim Gleiten über eine Oberfläche.
• Fett: Ist ein Öl, das bei Raumtemperatur in Pastenform vorliegt.

Schmierverfahren

• Externe Zufuhr: Das Schmiermittel wird direkt auf die Maschinenelemente aufgetragen.
• Druckschmierung: Das Schmiermittel wird angesaugt und dann auf die benötigten Teile der Maschine verteilt.
• Tauch- oder Tropfschmierung: Ein Teil taucht in die Flüssigkeit ein und verteilt das Öl durch Imprägnierung oder Spritzen.