Der Hochgeschwindigkeitszugverkehr wirft mit seiner hohen Dynamik und der größeren Nähe zu kritischen Betriebszuständen die Frage nach der Zuverlässigkeit der angewendeten Sicherheitskriterien auf. Durch Untersuchungen des dynamischen Verhaltens von Radsätzen, besonders der Achsenschwingungen, entstand der Vorschlag, als Alternative zum Y/Q-Kriterium (aus stationären Betrachtungen abgeleitetes Verhältnis von Querkraft zu Aufstandskraft) die Radsatzdynamik zu überwachen. Die Radsatzdynamik hängt direkt von der Rad-Schiene-Interaktion ab und kann deshalb als Indikator für den Laufzustand von Eisenbahnfahrzeugen genutzt werden. Im Rahmen eines Verbundprojektes wurde untersucht, inwieweit der Übergang von einem 'gesunden' zu einem 'ungesunden' Laufzustand durch Auswertung der Radlagerkräfte aufgezeigt werden kann. Kritische Radlagerkräfte führen zu entsprechend kritischen Beschleunigungen des Eisenbahnradlager. Mit der Karhunen-Loeve-Transformation (KL-Transformation) als Analysealgorithmus sollte ein Verfahren entwickelt werden, mit dem aus messbaren, dynamischen physikalischen Größen von Eisenbahnradsätzen die Änderung des Zustands des Systems Rad-Schiene aufgezeigt und hinsichtlich der Entgleisungsgefahr bewertet werden kann. Wegen der größeren Erfahrung und der Verfügbarkeit günstiger Beschleunigungssensoren wurden bei den Versuchen vorzugsweise die Beschleunigungen gemessen. Die Ergebnisse der KL-Transformation sind unabhängig von der Wahl des verwendeten Sensortyps. Die Transformation liefert zur Charakterisierung des Laufzustands von Eisenbahnradsätzen die 'Eigenwerte' und die 'Charakteristischen Funktionen'. Dabei können die Eigenwerte als Maß für die 'Intensität' der Radsatzdynamik und die Charakteristischen Funktionen als deren 'Hauptbewegungsrichtungen' interpretiert werden. Um während der Zugfahrt mit einem 'Smart-Sensor' das dynamische Verhalten der Radsätze überwachen und zwischen 'gesundem' und 'ungesundem' Laufzustand unterscheiden zu können, genügt die Berechnung der Eigenwerte auf einem Notebook mittlerer Leistung.


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    Title :

    Detektion kritischer Radlagerkräfte von Eisenbahnfahrzeugen mit der KL-Transformation


    Contributors:
    Kreuzer, E. (author) / Gläsmann, P. (author)


    Publication date :

    2005


    Size :

    33 Seiten, 21 Bilder, 1 Tabelle, 13 Quellen


    Type of media :

    Report


    Type of material :

    Print


    Language :

    German