Die Beanspruchung des Eisenbahnrades und der Schiene im gemeinsamen Kontaktpunkt spielt eine entscheidende Rolle bei der Auslegung von Schienenfahrzeugen, beispielsweise bei der Festlegung des erforderlichen Raddurchmessers. Als Maß für die Beanspruchung im Radaufstandspunkt kann die Hertzsche Pressung herangezogen werden, die unter anderem von der Radsatzlast und vom Raddurchmesser abhängt. Im UIC-Merkblatt 510-2 werden auf dieser Basis Bedingungen für die Verwendung von Rädern verschiedener Durchmesser festgelegt. Es wird aufgezeigt, dass die Geometrie des Rad-Schiene-Kontaktes (Rad- und Schienenprofil, Schieneneinbauneigung, Radsatzstellung im Gleis, Verschleißzustand von Rad und Schiene) unter Umständen einen erheblich größeren Einfluss auf die Kontaktpunktbeanspruchung hat als diese beiden Parameter. Hierzu werden neben theoretischen Profilpaarungen insbesondere auch typische gemessene Radprofile herangezogen. Die Geometrie des Rad-Schiene-Kontaktbereiches - Radprofil und Schieneneinbauneigung - hat demnach einen zum Teil wesentlich größeren Einfluss auf die Beanspruchung im Berührpunkt als Radlast- oder Raddurchmesser-Änderungen. Dies muss insbesondere bei grenzüberschreitenden Verkehren auf verschiedenen Einbauneigungen berücksichtigt werden; bei Betrieb auf Gleisen mit nur einer Schieneneinbauneigung sollte ein möglichst wenig beanspruchtes Radprofil gewählt werden. Untersuchungen mit verschlissenen Profilen zeigen, dass nicht nur aus lauftechnischer Sicht, sondern auch im Hinblick auf die Kontaktbeanspruchung eine regelmäßige Überprüfung und gegebenenfalls Nachbearbeitung der Rad- und Schienenprofile erforderlich ist.
Einfluss der Profilgeometrie auf die Beanspruchung des Eisenbahnrades im Radaufstandspunkt
Influence of the profile geometry on the stress in the wheel-rail contact point
Werkstoffe für die Systemtechnik Bahn: Anforderungen in Gegenwart und Zukunft, DVM-Tag, 2003 ; 17-26
DVM-Bericht ; 670
2003
10 Seiten, 10 Bilder, 1 Tabelle, 2 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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