Tribologie und Schmierungstechnik
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JungkMitteilungen der GfT | Junge Tribologen
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Nachrichten 58 Tribologie + Schmierungstechnik · 67. Jahrgang · 3/ 2020 Der Schwerpunkt der „Jungen Tribologen“ liegt auf der Annäherung junger Wissenschaftler an das Gebiet der Tribologie. Damit möchte der Arbeitskreis das Gebiet der Tribologie und die permanente Verbreitung des tribologischen Wissens unterstützen. Zusätzlich wollen wir jungen Menschen eine Plattform bieten, um ein Netzwerk für den Erfahrungs- und Wissensaustausch in einer lockeren und freundlichen Atmosphäre aufzubauen und durch einfach gestaltete Experimente die Tribologie einem breiten Publikum darzulegen. Die Organisation, Gestaltung und Umsetzung tribologischer Experimente wird aktuell von fünf Mitgliedern der Arbeitsgruppe verantwortet. In der Regel wird jährlich ein Experiment auf der Tribologie Fachtagung in Göttingen einem breiten Publikum vorgestellt, zusätzlich dienen diese auch als Vorführobjekt an Universitäten und Hochschulen. Mit den Experimenten werden grundlegende tribologische Problemstellungen untersucht, um unterschiedliche Auswirkungen der tribologischen Systemelemente aufzuzeigen. Bisher wurden bereits fünf Generationen von Experimenten aufgebaut. Die zweite Generation wollen wir nun vorstellen Im Jahr 2013 entwickelte der Koreaner Dong Nguyen die App „Flappy Bird“, die zu einem absoluten Massenschlager wurde und zeitweise im Ranking der am meisten heruntergeladenen Apps auf Platz 1 stand. Das Spiel hatte ein derart hohes Suchtpotential, dass der Entwickler die App bereits kurze Zeit später wieder aus den Stores entfernte. Ein Spiel mit ähnlichem Suchtpotenzial wurde im Jahr 2016 auf der 57. Tribologie-Fachtagung der Gesellschaft für Tribologie e. V. vorgestellt. Mit dem Versuchsaufbau in Bild 1 wurden die motorischen und haptischen Fähigkeiten wie auch die Ausdauer der Teilnehmer auf die Probe gestellt. Durch die Auswahl zweier unterschiedlicher Polymere, welche auf einem Bleistift fixiert werden konnten, und eine Aufteilung in vier unterschiedliche Oberflächenzonen auf dem Grundkörper, standen die Teilnehmer nun vor der Herausforderung den Parcours mit der von ihnen erzeugten Reibungszahl zu bewältigen. Der Parcours bestand aus schwarzen Balken als Hindernisse, welche nicht berührt werden durften. Während die Zeit läuft, bewegt sich die rote Linie von links nach rechts durch das Bild. Der Spieler muss diese durch das Einstellen der Reibungszahl auf und ab bewegen. Durch das Erhöhen des Reibwertes bewegt sich die Linie ebenfalls nach oben, durch die Senkung des Reibwertes bewegt sie sich nach unten. Mittels einer 3D-Kraftmessplatte wurden Normalkraft und Reibungskraft aufgezeichnet. Durch etwas Programmieraufwand (bei diesem Experiment war dieser erheblich! ) und Hilfe von LabView wurden die erzeugte Reibungszahl in Echtzeit angezeigt und nach Abschluss (Kontakt mit einem Hindernis) wurde das erreichte Level automatisch abgespeichert. Natürlich wäre die Aufgabe für erfahrene Tribologen viel zu einfach, daher wurde der Schwierigkeitsgrad extra für die Fachtagung angepasst. Die mit v 1-4 gekennzeichneten Hindernisse in Bild 2 wurden mit einem Zufallsfaktor programmiert, d. h., die Hindernisse bewegten sich unterschiedlich schnell zueinander und verringerten so den Abstand, so dass die Teilnehmer in Echtzeit auf die Veränderung reagieren mussten. Wie so häufig auch in der Realität müssen sich Tribologen mit spontanen Veränderungen in technischen Mitteilungen der GfT | Junge Tribologen Spiel, Spaß und Spannung im Auftrag der Tribologie: Experimente der Jungen Tribologen Bild 1: Experiment - „die richtige Reibung zur richtigen Zeit“ TuS_3_2020.qxp_TuS_3_2020 18.08.20 11: 24 Seite 58 Nachrichten 59 Tribologie + Schmierungstechnik · 67. Jahrgang · 3/ 2020 Systemen auseinandersetzten und „ad hoc“ Theorien entwickeln bzw. eine Abstellmaßnahme definieren. Da die Oberflächentopographie neben der Gleitgeschwindigkeit einen nicht unerheblichen Einfluss auf die Reibung hat, wurde der Grundkörper auf der Messplatte in vier Zonen aufgeteilt, wie in Bild 3 zu sehen. Zone 1 = Unbearbeitet / Zone 2 = Sandgestrahlt Zone 3 = Schleifpapier 2000 / Zone 4 = Schleifpapier 60 Da nun drei direkt durch den Teilnehmer beeinflussbare Stellgrößen für die Veränderung der Reibungszahl zur Verfügung standen, konnten nun die Teilnehmer ihre tribologischen Skills voll und ganz ausspielen. Neben der Gleitgeschwindigkeit und Axialkraft, welche sicherlich sehr stark von der Motivation und der Verfassung der Teilnehmer abhängig war, konnte nun durch gezieltes Einsetzen von den oben beschriebenen Oberflächenzonen die Reibungszahl gezielt und in Echtzeit an den Parcours angepasst werden. Unabhängige Beobachter erzählten häufig, dass es immer wieder zu schweißtreibenden Challenges der Teilnehmer untereinander kam. Da die statische Reibungszahl hier mit Abstand die einfachste Möglichkeit gewesen wäre, den Parcours zu bewältigen, wurde natürlich im Hintergrund die erzeugte Reibungszahl bei Stillstand mit dokumentiert und bei der Auswertung berücksichtigt! Somit war es auch nicht verwunderlich, dass einige Teilnehmer über das gespeicherte Ergebnis erstaunt waren, bei der Spielbeschreibung wurde dieser Hinweis natürlich nur im kleingedruckten erwähnt. Aber auch hier findet sich wieder eine Analogie zur Realität, denn der Teufel steckt häufig im Detail und die einfachsten Lösungen führen nicht immer zum gewünschten Ergebnis. Zusammenfassend können wir sagen, dass die Tribologie nicht nur ein Werkzeug im wissenschaftlichen bzw. technischen Bereich ist, sondern auch als spannendes Tool für #SpielSpaßundSpannung herangezogen werden kann, um schon frühzeitig den Nachwuchs für dieses interdisziplinäre Fachgebiet zu begeistern. Daher haben sich die Jungen Tribologen zum Ziel gesetzt, mit einfachen Experimenten und Beispielen komplexe Phänomene im Bereich der Tribologie erlebbar zu machen, um die Sensibilität und das Bewusstsein für dieses Wissenschaftsgebiet zu fördern und „Tribologie wieder sexy zu machen“! Fortsetzung weiterer Experimente folgt… Autoren: Anton Kalimullin, Sebastian Wandel, Max Baumann, Dennis Mallach, Stephan Henzler Bild 4: Oberflächentopographie nach Bearbeitung mit Schleifpapier Bild 3: Hilfestellung - unterschiedliche Oberflächenzonen Bild 2: Schwierigkeitsgrad - bewegte Hindernisse TuS_3_2020.qxp_TuS_3_2020 18.08.20 11: 24 Seite 59
