Die Kenntnis der wirkenden Verschleißprozesse im Rad/Schiene-Kontakt ist für die Entwicklung neuer Werkstoffe oder auch für die Vorausplanung von Instandhaltungsmaßnahmen, wie beispielsweise das Nachschleifen des Schienenprofils, von entscheidender Bedeutung. Deshalb war das Ziel dieser Arbeit die Bestimmung der grundlegenden Verschleißmechanismen beim Rad/Schiene-Kontakt. Weiterhin wurde die Wirkung von Einflussfaktoren (wie Pressung, Schlupf, Umfangsgeschwindigkeit usw.) auf das Reibungs- und Verschleißverhalten des trockenen drehmomentbelasteten Wälzkontaktes untersucht. Da die Beanspruchungen des Original-Rad/Schiene-Systems stark schwanken, erfolgten die Untersuchungen an dem Ersatzmodell Rolle/Rolle. Für die Durchführung der experimentellen Untersuchungen waren die Entwicklung und der Bau eines neuen Prüfstandes notwendig. Bei dem neuen Prüfstand wird die Normalbelastung über ein patentiertes Stützrollensystem aufgebracht. Hiermit wird ein Verkanten der Prüfkörper vermieden, welches sich als ein Schwachpunkt bei bekannten Prüfständen dieser Art herausgestellt hat. Der neue Prüfstand zeichnet sich durch eine gute Reproduzierbarkeit der Ergebnisse aus. Das Verschleißvolumen wuchs proportional mit Erhöhung der wirkenden Pressung und des Schlupfes zwischen den Versuchsrollen an. Eine Steigerung der Umfangsgeschwindigkeit der Prüfrollen führte zu einer Verminderung des Verschleißvolumens sowohl an der treibenden als auch an der getriebenen Rolle. Eine signifikante Verschleißminderung an den getriebenen Schienenrollen bewirkte der periodische Wechsel der Richtung der wirkenden Reibungskräfte; bei den treibenden Rollen aus Radwerkstoff änderte sich bei diesen wechselnden Betriebszuständen das Verschleißvolumen praktisch nicht. Bei Schlupfwerten von ca. 0,25 % kam es bei der Werkstoffpaarung R7(treibend) gegen 900A (getrieben) zu einem Wechsel zwischen Verschleißtief- und -hochlage. Der Verschleißvorgang an treibender und getriebener Rolle unterscheidet sich grundsätzlich, was durch unterschiedliche Beanspruchungen der oberflächennahen Werkstoffbereiche und dadurch bedingte voneinander abweichende Kaltverfestigung verursacht wird. So wirkten bei der weniger beanspruchten treibenden Rolle, welche z. B. bei gleichem Werkstoff wie die getriebene eine geringere Oberflächenhärte aufweist, hauptsächlich die tribochemischen Reaktionen und bei der getriebenen war der Mechanismus der Ermüdung verschleißbildend. Untersuchungen zur Übertragbarkeit zeigten eine recht gute Übereinstimmung der verschleißspezifischen Reibungsarbeiten von Modell und Original.


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    Titel :

    Wälzverschleißverhalten von Rad- und Schienenwerkstoffen


    Beteiligte:
    Proksch, M. (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2003


    Format / Umfang :

    173 Seiten, Bilder, Tabellen, 94 Quellen




    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch