Mit dem seit 1999 betriebenen Rad/Schiene-Simulationsprüfstand (RaSSP) ist das Forschungs und Technologiezentrum (FST) der DB AG in der Lage, das rollkontaktbedingte Ermüdungs- und Verschleißverhalten von Rad- und Schienenwerkstoffen quantitativ zu erfassen sowie Instandhaltungsmaßnahmen und Betriebsgrenzmaße sicherheitsrelevanter Komponenten des Rad/Schiene-Systems an aktuelle betriebliche Anforderungen anzupassen. Der etwa einen Quadratzentimeter große Rad/Schiene-Kontaktbereich wird durch Flächenpressungen und Schubbeanspruchungen teilweise oberhalb der Fließgrenze belastet, dazu kommen Verfestigungen und Verschleiß. Mit zunehmender Überrollungszahl ermüden die Kontaktbereiche, es tritt Werkstoffzerrüttung und daran anschließend Werkstofftrennung auf, die sich als Ausbröcklungen an Rädern oder als Headcheck bei Schienen zeigen. Diese Vorgänge können mit dem RaSSP im Maßstab 1:1 nachvollzogen werden. Der RaSSP besteht aus einem 5,5 m hohen und 7 mal 4 m breitem Rahmen mit 36 t Gewicht der auf einem 200 t Schwingfundament montiert ist. Die Schienenrolle hat 2,1 m Durchmesser, 1435 mm Spurweite (veränderbar) und erlaubt mit einem 500 KW Gleichstrom-Nebenschlussmotor Dauergeschwindigkeiten bis 300 km/h. Der Radsatz hat max. 1250 mm Durchmesser, die Radsatzaufnahme Lager von 250 mm Durchmesser, gebremst wird mit einer pneumatischen Scheibenbremse. Mit servohydraulischen Zylindern können Gier- und Nickbewegungen des Radsatzes erzeugt werden. Gemessen werden Vertikal- und Horizontalkraft, Vertikal- und Horizontalweg, Drehzahl der Schienenrolle, Bremsluftdruck, Temperatur der Radsatzlager, Kontaktkräfte Schiene, Aufstandspunkte Schiene, Kontaktkräfte Rad und Aufstandspunkte Rad. Steuergrößen sind die Kräfte der Vertikalzylinder und die Wege der Nick-und Gierzylinder, die Drehzahl der Schienenrolle und der Bremsdruck. Ein typischer Versuch ist die Untersuchung eines Radsatzes mit einem neuen Werkstoff. Simuliert werden die Achslasten, das Geschwindigkeitsregime und die Bewegung des Radsatzes auf der Schiene (hier entsprechend dem vorgesehenen Einsatzbereich im Regionalverkehr). Nach 5000 bis 10000 km wird der Radsatz auf Profil, Härte, Rundlaufabweichung, Oberflächenqualität und Rißbildungen geprüft außerdem werden Makrofotos der Laufflächen angefertigt.
Konzeption und Einsatz des Rad/Schiene-Simulationsprüfstandes der DB AG
Conception and implementation of the rail/wheel simulation test bed of the German Railroad (DB AG)
ETR - Eisenbahntechnische Rundschau ; 50 , 4 ; 211-217
2001
7 Seiten, 5 Bilder, 3 Tabellen, 6 Quellen
Article (Journal)
German
Konzeption und Einsatz des Rad-Schiene-Simulationsprüfstandes der DB AG
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