Radsätze für Schienenfahrzeuge sind hochbeanspruchte Komponenten und unterliegen hohen Sicherheitsanforderungen. Die Durchführung der Festigkeitsnachweise für Vollräder ist mittlerweile in Regelwerken festgelegt. Diese unterscheiden zwischen der Nachweisführung gegen mechanische und thermische Beanspruchungen. Der Nachweis zur Ertragbarkeit der mechanischen Beanspruchungen wird unter Dauerfestigkeitsgesichtspunkten durchgeführt. In Sonderfällen können unter Betriebsfestigkeitsgesichtspunkten gebildete äquivalente Spannungen zur Anwendung kommen. Dabei zeigen allerdings die erzielten Ergebnisse eine ausgeprägte Abhängigkeit von den angewandten Schadensakkumulations-Hypothesen, fiktiven Wöhler-Linien und Lastkollektiven infolge extrem hoher Gesamtlastspielzahlen. Validierte, normative Festlegungen sind bei Anwendung dieses Verfahrens zwingend erforderlich. Radverschleiß kann bei Ausnutzung der Betriebsgrenzmaße zu einer deutlichen Erhöhung der Beanspruchungen führen. Darüberhinaus hat auch der Gleiszustand einen erheblichen Einfluß. Diesen Beanspruchungen als Folge der Rad/Schiene-Kräfte werden herstellungs- und betriebsbedingte Zusatzbeanspruchungen überlagert. Es handelt sich dabei um Eigenspannungen aus der Laufkranzvergütung und um Montagespannungen. Betriebsbedingte Zusatzbeanspruchungen entstehen u.a. durch Fliehkräfte oder infolge Erwärmung durch Radbremsscheiben oder Klotzbremsung. Dabei kann die Klotzbremsung extreme Anforderungen an das Material stellen. In diesen Fällen ist die Nachweisführung entsprechend den Regelwerken zukünftig weiter zu verbessern. Im übrigen kann festgestellt werden, daß die Zusatzbeanspruchungen im Hinblick auf den dominierenden Einfluß der Rad- und Seitenkräfte auf die Auslastung der Räder - ausgenomen bei Klotzbremsung - nur einen verhältnismäßig geringen Anteil haben. Im Einzelfall ist dies durch Spannungsanalysen zu verifizieren.
Betriebsbedingte Einflüsse auf das Festigkeitsverhalten von Vollrädern
Operational influences on the strength behaviour of solid wheels
Moderne Schienenfahrzeuge, 35 ; 287-297
ZEVrail Glasers Annalen ; 128 , Sonderheft Tagungsband
2004
11 Seiten, 11 Bilder, 22 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Betriebsbedingte Einflüsse auf das Festigkeitsverhalten von Vollrädern
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