Reibschwingung

Modell des Effektes

Der Stick-Slip-Effekt (von engl. stick „haften“ und slip „gleiten“) bzw. Haftgleiteffekt bezeichnet das Ruckgleiten von gegeneinander bewegten Festkörpern. Der Effekt kann auftreten wenn die Haftreibung größer ist als die Gleitreibung. Dabei üben gedämpft gekoppelte Oberflächenteile eine schnelle Bewegungsfolge aus Haften, Verspannen, Trennen und Abgleiten aus. Dies führt je nach Tribologischem System zur Anregung von Schwingungen, die von einer resonanzfähigen Oberfläche als Geräusch abgestrahlt werden. Der Effekt verschwindet zumeist, sobald die Reibpartner durch einen Zwischen- beziehungsweise Schmierstoff getrennt werden.

Auswirkungen

Der Stick-Slip-Effekt ist in technischen Anwendungen häufig unerwünscht. Negative Einflüsse durch den Stick-Slip-Effekt können u. a. bei Lagern, Führungen in der Lineartechnik oder anderen Maschinenelementen beobachtet werden. Ist eine Abhilfe durch Schmierung nicht möglich oder sinnvoll, so kann dennoch durch eine schwingungsdämpfende Konstruktion oder die Wahl der Werkstoffe Einfluss genommen werden. Störgeräusche wie das Türknarzen oder- quietschen, Quietschen von Eisen- oder Straßenbahn bei Kurvenfahrt oder Bremsmanövern, ratternde Scheibenwischer auf Autoscheiben oder das „Knarzen“ von Lederschuhen sind allgemein bekannte Folgen dieses Effektes.

Man kann dieses Phänomen aber auch in der Technik beobachten, z.B. in der Pneumatik. Hierbei tritt dies oft beim Ausfahren von Zylinderkolbenstangen auf. Dies ist der Fall, wenn die Steuerung über eine sogenannte Zuluft-Drosselung verfügt.

Allerdings kann der Stick-Slip-Effekt auch erwünscht sein. Streichinstrumente wie z. B. die Geige entfalten damit ihren Klang. Kreide hinterlässt dadurch ihre Spur auf der Schultafel (weil beim Haften die oberste Kalkschicht abbricht und die Kalkschichten gegeneinander gleiten) – zuweilen mit quietschenden Nebengeräuschen.

Siehe auch

• Reibung
• Stribeckkurve
• Schubladeneffekt

Literatur

• F.P. Bowden, D. Tabor: The Friction and Lubrication of Solids, Oxford University Press, 2001, 424 p, ISBN 0198507771.
• N.M. Kinkaid, O.M. O'Reilly, P. Papaclopoulos: Automotive disc brake squeal - Journal of sound and vibration, 2003, v. 267, Issue 1, pp. 105-166.
• K. Magnus, K. Popp: Schwingungen: eine Einführung in physikalische Grundlagen und die theoretische Behandlung von Schwingungsproblemen. Stuttgart, Teubner, 2005, 400 S.
• Bo N.J. Persson: Sliding Friction. Physical Principles and Applications. Springer, 2002, ISBN 3540671927.
• Valentin L. Popov: Kontaktmechanik und Reibung. Ein Lehr- und Anwendungsbuch von der Nanotribologie bis zur numerischen Simulation, Springer-Verlag, 2009, 328 S., ISBN 978-3-540-88836-9.
• Ernest Rabinowicz: Friction and Wear of Materials. Wiley-Interscience, 1995, ISBN 0471830844.