Wrijving en wrijvingscoëfficiënt

Bij lineaire geleidingen en lineaire eenheden zijn wrijving en het wrijvingscoëfficiënt  componenten waar we rekening mee moeten houden.

Wat is wrijving in zijn algemeenheid?

Wrijving is de weerstand  die optreedt wanneer twee oppervlakken over elkaar bewegen.
Bij lineaire geleidingen/eenheden gaat het meestal over geleidingen met kogels of rollen en glijgeleidingen. De laatste komt weinig voor bij lineaire eenheden.

Wat is een wrijvingscoëfficiënt (μ)?

Het wrijvingscoëfficiënt is een dimensieloos getal tussen de 0 en 1. Dit getal geeft aan hoe “stroef” de wrijving is.

Hoe dichter het getal bij de 1 zit hoe stroever/groter de wrijving is.
Een glijgeleiding waarbij staal op staal beweegt met behulp van smering heeft een μ-waarde van 0,05-0,1.
Een geleiding met kogels of rollen heeft een μ-waarde ergens tussen de 0,001 en de 0,005.

Waarom is wrijving zo belangrijk?

Als de wrijving toeneemt dan:

• is er meer kracht nodig om te bewegen
• heb je een snellere slijtage
• heb je een slechtere nauwkeurigheid en herhalingsnauwkeurigheid
• is er energieverlies door warmte

Je kunt je voorstellen dat bijvoorbeeld bij een CNC machine erg belangrijk is.

Natuurlijk zijn er ook factoren die wrijving beïnvloeden. Denk hierbij aan:

• Materiaalcombinatie
  Staal op staal heeft veel meer wrijving dan bijvoorbeeld aluminium op kunststof
• Smering
  Goede smering verlaagt de wrijving. Denk hierbij aan olie, vet of droge smering zoals PTFE.
• Oppervlakteruwheid
  Hoe gladder de oppervlakte is afgewerkt, hoe minder wrijving
• Belasting
  Hoge belasting kan leiden tot vervorming en meer contactoppervlak
  
• Snelheid en temperatuur
  Hoge snelheden genereren vaak meer warmte, dus meer wrijving
  

Statische en dynamische wrijving

Statische wrijving is de wrijving die er is voordat er beweging is. Je voelt altijd “schokje” bij de start van de beweging. Je moet altijd extra kracht leveren om de beweging te laten starten.
Dynamische wrijving is de wrijving tijdens de beweging. Deze beweging gaat veel soepeler.

μₛ=statische wrijving
μ𝑑=dynamische wrijving

μₛ is altijd groter dan μ𝑑

🔄 Stick-slip ontstaat als je net te weinig kracht hebt om constant te bewegen → systeem schokt heen en weer wat funest voor nauwkeurigheid bij lage snelheden.