Durch primäre Maßnahmen wie Strukturoptimierung oder Dämpfer und Absorber können Schallpegelspitzen von Eisenbahnrädern verkleinert werden. Von den frequenzabhängigen Summanden eines maschinenakustischen Systems können das Körperschallmaß Lh und das Abstrahlmaß Lsigma durch Strukturänderungen beeinflusst werden, der Kraftpegel LF ist strukturunabhängig. Die verschiedenen Schwingungsformen von Eisenbahnradsätzen können durch die Verformung von Welle und Radscheibe charakterisiert werden. Die Schwingungsanregung im Betrieb erfolgt durch Störungen (Flachstellen, Polygonisierung des Laufkreises, Riffel) beim Abrollen des Rades auf der Schiene. Die Schiene verursacht keine Resonanzminderung oder -dämpfung. Charakteristisch für den Rollkontakt ist die umlaufende Erregung. Die Erregerfrequenzen im Güterverkehr bei 80 bis 120 km/h liegen zwischen 440 und 1100 Hz. Im Betrieb treten Schallpegelspitzen bei zwei Eigenmoden auf. Die Radstruktur wurde durch den Einsatz sinusförmig gewellter Radspeichen (Wellstegrad) und durch Zentrierung des Profilschwerpunktes in einer Ebene optimiert. Die Freifeldmessung des optimierten Radsatzes ergab, dass die Pegelspitzen deutlich unter denen der normalen Räder lagen. Auf Grund hoher thermischer Beanspruchung bei der Klotzbremsung und hoher Herstellkosten wurde dieses Rad nicht weiterentwickelt. Mit den Erfahrungen aus diesen Arbeiten wurde eine Strukturoptimierung des Radsatzes Bauart 04 vorgenommen. Die Eigenform radial musste auf unter 880 Hz gesenkt werden, die Eigenform axial auf über 2200 Hz erhöht und die Radsatz-Biegeschwingung abgesenkt werden. Durch zwei Zusatzmassen wurden die radiale Frequenz um 333 Hz gesenkt, die axiale Frequenz um 185 Hz erhöht und die Biegeschwingung um 96 Hz verringert. Durch diese Maßnahmen erhält der Radsatz (jetzt als Bauart 64 bezeichnet) einen breiten resonanzfreien Betriebsbereich. An einer Schiene (hier UIC 60) werden Vertikalschwingungen, Lateralschwingungen und Fußschwingungen durch Rollkontaktstörungen angeregt. Durch Änderungen der Stegdicke und der Übergänge Steg-Kopf und Steg-Fuß (Schienenkopf und Schienenfuß können nicht verändert werden) konnten die Resonanzen in nicht betriebsrelevante Bereiche verschoben werden. Die Schiene hat jetzt eine um 10 mm geringere Profilhöhe und ein Metergewicht von 70 kg. Trägheits- und Widerstandsmomente bleiben fast unverändert erhalten.


    Access

    Access via TIB

    Check availability in my library

    Order at Subito €


    Export, share and cite



    Title :

    Mit Maschinendynamik gegen den Lärm


    Additional title:

    Fighting noise with machine dynamics


    Contributors:

    Published in:

    Der Eisenbahningenieur ; 58 , 2 ; 13-20


    Publication date :

    2007


    Size :

    8 Seiten, 20 Bilder, 4 Quellen



    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




    Mit Maschinendynamik gegen den Lärm

    Stüwing, Dieter | IuD Bahn | 2007


    FACHBEITRÄGE - Mit Maschinendynamik gegen den Lärm

    Stüwing, Dieter | Online Contents | 2007




    Mit Antischall gegen Lärm

    Meier, Christian | IuD Bahn | 2008