Die Übertragung von Antriebs- und Bremskräften zwischen Eisenbahnrädern und Schienen ist stets mit Schlupf verbunden, wodurch auf den Laufflächen hohe Temperaturen entstehen. Ihre Berechnung ist für glatte Oberflächen in einfacher Weise möglich, weil die Wärmeleitung hier praktisch nur eindimensional auftritt. Bei realen rauen Oberflächen liegen in den Asperiten deutlich höhere Werte von Druck und Reibleistungsdichte vor. Allerdings muss die Wärmeleitung dort dreidimensional betrachtet werden, wobei sich zeigt, dass die lokalen Temperaturspitzen nicht wesentlich höher sind als im glatten Fall. Die Temperaturspannungen in Rad und Schiene können die gleiche Größenordnung wie die Kontaktspannungen infolge von Normal- und Tangentialkräften erreichen. Dadurch wird die Materialbeanspruchung besonders in der Schiene erheblich erhöht. Unter der Annahme einer temperaturabhängigen Reibungszahl besteht zwischen Reibung und Temperatur eine Wechselwirkung, mit der auch das Abfallen von Kraftschlusskurven im Bereich hoher Schlüpfe plausibel erklärt werden kann.
Temperatur, Materialbeanspruchung und Kraftschluss im Rad-Schiene-Kontakt
2003
156 Seiten, 93 Bilder, 6 Tabellen, 133 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
Eisenbahnrad , Eisenbahnschiene , Kontakt (Reibung) , Temperatureinfluss , Materialbeanspruchung , kraftschlüssige Kraftübertragung , Antriebskraft , Bremskraft , Radschlupf , Lauffläche , Wärmeleitung , Unplanheit , Kontaktspannung , Normalkraft , Tangentialkraft , Reibungswiderstand , Wechselwirkung
Infrastruktur - Kraftschluss und Materialbeanspruchung im Rad-Schiene-Kontakt aus heutiger Sicht
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