Längenänderung fester Körper

...handelt zum Beispiel von Temperatur und Energie.
Stephanie

Längenänderung fester Körper

Beitrag von Stephanie »

Hallo, ich habe eine Frage zur Längenänderung fester Körper:
Bei Eisenbahnrädern bestehen die Laufkränze, mit denen sie auf den Schienen laufen aus hochwertigem Stahl.Diese Laufkränze werdn in glühendem Zustand auf die Räder gebracht und dann abgekühlt. Erläutere dieses Verfahren und begründe die große Festigkeit dieser Verbindung.
Könnt ihr mir da helfen?

el-haber
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Beitrag von el-haber »

HI,
der hochlegierte Stahl der Laufkränze hat einen geringeren Wärmeausdehnungs-Wert, als der 'weiche' Stahl der Räder. Wenn also das Rad kalt ist, dann hat das Rad einen bestimten Durchmesser. Der Laufkranz hat im kalten zustand auch einen bestimmten Durchmesser, der innen um wenige zehntel mm kleiner ist als der Außendurchmesser des Rades.
Wird nun der Laufkranz erwärmt, so dehnt er sich aus und passt über das Rad. ( In echt wird das Ding dunkelrot glühend gemacht und mit einer Presse mit mehreren 100kg schnell auf das Rad gedrückt). Das Rad bleibt dabei einigermaßen kalt und somit 'klein'.
Wenn jetzt der Laufkranz abkühlt, dann wird er auch wieder klein und zieht sich fest um das Rad herum. Durch den sich aufbauenden Druck kommt es zu einer sogenannten 'kalten Verschweißung' oder Fliesverpressung.

Die Durchmesser müssen aber vorher so angepasst werden, daß die Spannungen vom Stahl noch elastisch aufgenommen werden können und es nicht zu Rissen aufgrund von überdehnung des Materials kommt.
CU
Stefano

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