Statische en kinetische wrijving – wat is nu precies het verschil?
Bij het afstellen van of onderhoud uitvoeren aan een transportband zorgt wrijving vaak voor problemen. Hier volgt een ‘opfrisser’ over het verschil tussen statische en kinetische wrijving, en hun invloed op een goede werking van de transportband.
Het verschil tussen ‘plakken’ en glijden
De wrijving tussen twee lichamen is nooit exact hetzelfde bij rust of in beweging. De kracht die nodig is om een lichaam te laten glijden is groter dan de kracht die nodig is om het te laten blijven glijden. Daarom maken we een onderscheid tussen statische wrijving en kinetische wrijving (ook wel glij-wrijving genoemd).
Statische wrijving
Statische wrijving treedt op wanneer twee lichamen niet ten opzichte van elkaar bewegen (zoals een transportband op het oppervlak van een aandrijfpulley).
De statische wrijvingscoëfficiënt wordt doorgaans aangeduid als µs (soms alleen µ of µo or µA):
µs = statische wrijving [-]
FF = wrijvingskracht [N]
FN = normale kracht [N]
Kinetische wrijving
Kinetische wrijving treedt op wanneer twee lichamen wel ten opzichte van elkaar bewegen (zoals een transportband op een glijbed). Een object begint te bewegen wanneer de trekkracht (FA) groter is dan de wrijvingskracht (FF ). De wrijvingscoëfficiënt wordt doorgaans aangeduid als μk (soms als ㎍):
μk = kinetische wrijving [-]
FA = trekkracht [N]
FN = normaalkracht [N]
Probeer dit experiment
Trek langzaam aan een object met een veerbalans en lees de trekkracht af (FA):
De trekkracht neemt eerst toe zonder dat het object beweegt. Dan begint het object opeens te bewegen en neemt de trekkracht af.
- De maximale trekkracht kort voordat het object begint te bewegen is de statische wrijving (µs).
- De gemiddelde waarde van de trekkracht wanneer het object beweegt is de kinetische wrijving (μk).
De significantie van statische wrijving voor vermogensoverdracht
Statische wrijving heeft een beslissende functie in niet-positieve aandrijvingen. Deze soort overdracht vindt plaats in twee- en multi-pulleyaandrijvingen met vlakke riemen, V-snaren en Poly-V-snaren, en ook op de aandrijfpulley van transportbandinstallaties en rollertransportbanen.
De coëfficiënt van de statische wrijving is nodig voor de Euler-Eytelwein formule.
De wrijvingscoëfficiënt is heel gevoelig, met meer onzekerheid dan bij alle andere factoren die de vermogensoverdracht van een aandrijfriem beïnvloeden. Soms kunnen nauwelijks waarneembare externe invloeden, zoals vuil of olienevel, de wrijvingscoëfficiënt sterk reduceren. Hierdoor kan de riem volledig slippen op de pulleys, zodat deze het benodigde vermogen niet langer overbrengt. In deze gevallen moeten zowel de riem als de pulleys worden gereinigd.
Afhankelijk van het bandoppervlak, bijvoorbeeld spiegelglad of juist met een weefselstructuur, vertoont de band volledig andere wrijvingscoëfficiënten tegen dezelfde pulley. Het spiegelgladde oppervlak hecht veel meer aan de pulley, maar verliest vrijwel alle hechting zodra er vocht of stof tussen de band en de pulley komt. Het weefsel-achtige oppervlak hecht iets minder, maar wordt ook minder beïnvloed door vocht en stof.
Ook voor de pulleys geldt dus dat het oppervlak niet te glad of te ruw moet zijn. Daarom specificeert Habasit de ruwheid van het pulley-oppervlak voor vermogensoverdrachtpulleys (max.: CLA = 1.6 ㎛ of Ra = AA 63 μin).
Het oppervlak van de aandrijfpulley in transportbandinstallaties wordt heel vaak gecoat met een stroef materiaal (zoals rubber) zodat de statische wrijvingscoëfficiënt tussen de pulley en de band verhoogt, waardoor de belastingscapaciteit van de transportband groter wordt of de asbelasting minder.
Het belang van kinetische wrijving in transportbandinstallaties
Kinetische wrijving is van doorslaggevend belang om de benodigde kracht te bereiken om de transportband over een glijbed te trekken. De kinetische wrijvingscoëfficiënt is daarom onmisbaar voor de berekening van transportbanden die over een glijbed lopen.
Olie of kleverig product, of soms slechts water, tussen de transportband en het glijbed kunnen leiden tot adhesie van de band (wordt soms ook zuigeffect genoemd), waardoor de wrijving en daarmee ook het energieverbruik toeneemt. In de slechtste gevallen kan dit de transportband volledig tot stilstand brengen.
Wilt u meer weten over dit onderwerp, of heeft u andere vragen over transportbanden of vermogensoverdrachtriemen? Aarzel niet contact met ons op te nemen. U kunt ook talloze andere artikelen vinden over producten en oplossingen hier op de Habasit Expert Blog.
