Gleitreibung und Reibungskoeffizient bei der Ladungssicherung bei Gütertransporten — was ist das und wie wird es berechnet?
Gleitreibung und Reibungskoeffizient bei der Ladungssicherung bei Gütertransporten — was ist das und wie wird es berechnet?

Gleitreibung und Reibungskoeffizient

Ladungssicherung und Gleitreibung sind relevante und enorm wichtige Themen, die nicht unterschätzt werden dürfen. Die Ladungssicherung in LKW und somit im Gütertransport unterliegt einer Vielzahl verschiedener Gesetze und Vorschriften, die wir für Sie schon übersichtlich zusammengefasst haben.  Zu den verschiedenen Methoden der Ladungssicherung gehören unter anderem auch die Nutzung von Spanngurten und Antirutschmatten. Wichtig für die Sicherung der Ladung ist auch die Reibung zwischen der Ladung und der Ladefläche oder aber auch die Reibung zwischen den einzelnen Stapelungen.  

 

Um die richtigen Matten zu wählen,  sind einige Informationen von Relevanz, die in die Entscheidung einfließen müssen. Demnach muss der Sicherungsbedarf der Ladung bekannt sein. Es gilt, dass die Matte so ausgewählt werden soll, dass es bei der Flächenpressung nicht dazukommt, dass die Matte um mehr als 30 % verformt wird. Dort liegt nach dem VDI die oberste Belastungsgrenze der Matten ohne Reibungswertverluste. In den VDI Richtlinien 2700 finden Sie eine Tabelle mit den Reibungskoeffizienten verschiedener Materialkombinationen.  Die Berechnung von Reibwerten (Reibungskoeffizient), auch μ-Werte genannt, beeinflusst die Wahl der geeigneten Antirutschmatten. 

Für klassische Materialkombinationen legen die VDI Richtlinien einige Reibbeiwerte fest. Diese Werte gehen von idealen Bedingungen aus. Das bedeutet, dass davon ausgegangen wird, dass die Oberfläche frei von Spuren von Fetten, Ölen oder Eis ist, die trocken und nicht verunreinigt ist. In der 5 DIN EN 12195-1 finden Sie eine Tabelle, die Reibbeiwerte für verschiedene Ladeböden- und Ladegutkombinationen enthält.  
 

 

Gleitreibung und Reibungskoeffizient 

Wir haben nun schon erwähnt, dass Reibwerte und Reibungskräfte bei der Ladungssicherung eine wichtige Rolle spielen und folgend auch für Sie und Ihren Gütertransport von großer Wichtigkeit sind. Das hat damit zu tun, dass Reibung generell in alle Richtungen wirken kann. Dadurch wird Reibung für die Ladungssicherung nützlich, denn sie ist immer gegen die äußere Kraft oder die Bewegung gerichtet. Aber was genau ist der Reibungskoeffizient und was sind Reibungskräfte?  

 

Alle sich bewegenden Körper kommen nach einiger Zeit zur Ruhe. Weil dann die Geschwindigkeit eines Körpers abnimmt, muss demnach eine bremsende Kraft wirken. Diese nennen wir Reibungskraft FR. Reibkraft tritt immer dann auf, wenn Körper miteinander in Berührung kommen oder sich gegeneinander bewegen.  

 

Reibungskraft wird definiert als die Widerstandskraft gegen das Verschieben eines Körper (z.B. Ihres Ladeguts) auf einer Unterlage (wie beispielsweise dem Boden ihres LKWs). Diese Kraft wirkt immer entgegen der Richtung der Bewegung und es werden zwei verschiedene Arten von Reibungskräften unterschieden: Haft- und Gleitreibung.  

 

Die Haftreibung (FR,H) ist die Art der Reibung, die ein ruhender Körper einer Verschiebung seiner Unterlage entgegensetzt. Es ist also eine Reibung, die dann vorliegt, wenn ein Körper auf einem anderen Körper haftet. 

Gleitreibung (FR,G)  auf der anderen Seite bezeichnet dann eine Reibung, die vorliegt, wenn ein Körper auf einem anderen gleitet. Demnach sind die Körper also zueinander in Bewegung. Gleitreibung ist dementsprechend also die Reibung, die ein Körper, der sich in Bewegung befindet, seinem weiteren Verschieben auf der Unterlage, auf der er steht, entgegenbringt. Sie wirkt immer entgegengesetzt der Richtung, in die sich der Körper bewegt.  

Festzuhalten ist, dass beide Reibungsarten sich nach der Kraft richten, mit der die Ladung auf die Ladefläche presst. Dies ist in den meisten Fällen das eigene Gewicht. Außerdem richten sie sich nach dem Reibbeiwert, also dem Wert, der durch die Eigenschaften der aufeinander stehenden oder sich bewegenden Flächen abhängig ist.  

Wenn Sie sich mit Ladungssicherung beschäftigen, dann ist für Sie vor allem eine dieser Reibungsarten von Relevanz: die Gleitreibung. Bei dem Transport von Ladungen geht man davon aus, dass die Ladung durch Schwingungen des Fahrzeugs in einen Zustand, den man als Schwebezustand bezeichnen kann, gerät. Das hat zur Folge, dass dem Verrutschen der Ladung kein erhöhter Anfangswiderstand entgegengesetzt ist.  
 

Der Reibungskoeffizient, bezeichnet mit dem Formelzeichen µ oder f, ist also nun die Größe der Dimension Zahl für das Verhältnis der Reibungskraft zur Anpresskraft zwischen zwei verschiedenen Körpern. Er ist eine definitionslose physikalische Größe. Der Wert des Reibungskoeffizienten benötigt man zur Berechnung der Reibungskraft. Er ist abhängig von der Beschaffenheit der Flächen, die sich berühren, dabei ist es irrelevant von welcher Größe die Flächen sind. Man ermittelt den Wert der Reibzahl anhand von Empirie. Wie bereits erwähnt, finden Sie in verschiedenen Tabellen, unter anderem in der VDI oder DIN, die relevanten Reibungskoeffizienten.  

Reibkraft ist also abhängig von der Normalkraft eines Körpers und von dem Reibungskoeffizienten.  

Wenn Sie den Reibungskoeffizienten nutzen wollen, um die Reibungskraft zu berechnen, dann benötigen Sie für den Fall der Gleitreibung folgende Formel:  FR,G = µG x FN. 

FR ist in dieser Formel die zu berechnende Reibkraft. µG ist die einheitslose Gleitreibungszahl. Die Gleitreibungskraft ist abhängig von der zusammenpressenden Kraft des Gewichts oder Normalkraft und von der Beschaffenheit der Oberfläche.  

FN ist  die Normalkraft. Die Normalkraft ist die Kraft, die immer senkrecht nach unten gerichtet wirkt und an den Schwerpunkt eines Körpers greift.

Reibwerte und unsere Antirutschmatten

Reibungskoeffizient

Wir haben sie bereits darüber informiert, wie relevant Reibwerte sind. An dieser Stelle also nochmals der Hinweis, dass die Reibwerte bestimmter Materialien von verschiedenen Einflüssen abhängig sind. Zu diesen zählen die Beschaffenheit der Oberfläche, Feuchte oder Nässe, Verschmutzungen, Staub, Fette, Öle und weiteres. 

Um Ihre Ladungssicherung best möglichst zu garantieren sind hohe Reibungswerte erforderlich. Und genau dafür eignen sich unsere Antirutschmatten, denn sie tragen zu einer erhöhten Reibung bei. Dafür verwenden wir für Sie gesprühte Materialen, die folgende Kriterien erfüllen sollen: Eine Mindestdicke von 8 mm, Beständigkeit gegenüber UV-Einstrahlungen, Eindruck- und Reißfestigkeit und Gleitreibungswerte von mindestes 0,4 μ unter genauestens definierten Umständen. In der Praxis werden Antirutschmatten von bis zu 0,6 μ verwendet. Geprüfte Antirutschmatten können als kalkulierbare Größe bei der Ladungssicherung dienen.  

Unsere Antirutschmatte PDK 720®, die wie all unsere Antirutschmatten den Anforderungen der VDI 2700 Blatt 9 in vollem Umfang erfüllen, hat beispielsweise einen Gleitreibwert von μ = 0,65 PKD 720-08 nach VDI 2700 (5 % Sicherheitsabschlag berücksichtigt). Als einziger Hersteller weisen wir bei all unseren Prüfberichten auf den durchschnittlich ermittelten mittleren Gleitreibbeiwert schon den Sicherheitsabschlag von 5 % aus. Die Informationen über die Gleitreibwerte sowie weitere technische Daten über unsere Antirutschmatten (PKD 720®, PKD 950® und PIKKI STRONG®) können Sie unserer Website entnehmen.

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