Die Nutzungsdauer von Fahrzeugen im Schienennahverkehr beträgt häufig mehr als 30 Jahre. Während dieser Zeit kommen etwa 3 Millionen Fahrzeugkilometer zusammen. Die Radsatzwelle wird während dieser Zeit einer Umlaufbiegebeanspruchung mit mehr als 109 Lastwechseln ausgesetzt, was oberhalb der Grenze des durch Prüfergebnisse abgesicherten Bereiches von Bauteilversuchen liegt. In dieser Arbeit werden Messergebnisse der Beanspruchungen an Radsatzwellen von Fahrzeugen aus den Nahverkehrsbetrieben Hamburg, Karlsruhe, Nürnberg, München und Rostock vorgestellt und miteinander verglichen. Die Datenbasis umfasst etwa 150.000 Messkilometer, die sich sowohl aus begleiteten wie auch unbegleiteten Messfahrten zusammensetzen. Die gemessenen Fahrzeuge kommen aus dem U-, S- und Straßenbahnbereich. Ein Fahrzeug ist innen-, die restlichen vier außengelagert. Es werden verschiedene Methoden zur Umrechnung von Kollektivbeanspruchungen in einen bewertenden Skalar mit Hilfe von äquivalenten Amplituden erläutert und eine Empfehlung für die Verwendung im Zusammenhang mit Radsatzwellen gegeben. Mit dieser Methode wird ein Vergleich der gemessenen Beanspruchungen mit der Auslegung nach Regelwerk ermöglicht. Durch den Einsatz einer Klassierbox können die durchschnittlichen Beladungszustände in den einzelnen Städten ausgewiesen werden. Die Messungen im Regelbetrieb beinhalten auch die Datenerfassung während der Zeit des Oktoberfestes in München, der für den Personennahverkehr die praktisch mögliche Maximalbelastung darstellt. Aufgrund der umfangreichen Messungen kann anhand einer soliden Datenbasis gezeigt werden, dass die Streuung der Biegebeanspruchung auf die Radsatzwelle kaum schwankt. Ein Ansatz zur synthetischen Abschätzung von Beanspruchungen der Radsatzwelle durch Aufteilung der Lasten in einen statischen und einen dynamischen Anteil wird vorgestellt.
Often the service life of a railway wheelset is longer than 30 years. This equates to an accumulated mileage of around 3 million kilometers, or more than 109 fatigue cycles of variable amplitude rotating bending. This far exceeds todays' realm of experimentally verified fatigue tests. In this work the author presents and compares results of measurements on actual wheelsets of commuter trains in Hamburg, Karlsruhe, Nürnberg, Munich and Rostock. The complete database contains about 150,000 kilometers. It includes both experimental rides with a complete measuring team and rides during daily operation with passengers on the train. One train has inner bearings, the other four are fitted with bearings on the outer axle ends. Different methods of conversion of load spectrums to scalar values using equivalent amplitudes are examined and recommendations given concerning their use for wheelsets. These analyses make it possible to compare load spectrums with each other and also with the current standard rule sets for wheelset dimensioning. By using counting boxes the average load during normal passenger operation can be determined for each city examined. These measurements include the 2 weeks of the famous Oktoberfest in Munich. This is the maximum load case possible in real life. Because of the long term measurement of loads and the ensuing sound data basis, it can be shown that the scatter of bending loads of a railway wheelset is very low. An approach for a synthetic estimation of wheelset loads is presented. The loads are separated in static and dynamic parts in this approach.
Beanspruchungen von Radsatzwellen im Schienennahverkehr
2011
163 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
Beanspruchungen von Radsatzwellen im Schienennahverkehr
TIBKAT | 2011
|Beanspruchungen von Radsatzwellen im Schienennahverkehr
GWLB - Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek | 2011
|SLUB | 2013
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