Seit mehr als 100 Jahren wird der Grenzwert für die Sicherheit gegen Entgleisen mit Nadals Gleichung berechnet. Dieser Grenzwert wird einzig durch den Spurkranzflankenwinkel und den Reibwert zwischen Rad und Schiene bestimmt und ist unabhängig vom Bogenradius. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass eine klassische Entgleisung, also eine Entgleisung aufgrund der statischen Kräfte, nur in engeren Bögen auftritt. In der Geraden oder in Bögen mit großen Radien kommt es hingegen nie zu einer klassischen Entgleisung. Dies lässt den Schluss zu, dass der Anlaufwinkel einen wesentlichen Einfluss auf die Sicherheit gegen Entgleisen hat und in der Geraden oder bei großen Bogenradien wesentlich höhere Y/Q-Werte zulässig sein müssten, als dies die Gleichung von Nadal hergibt. Um diese Abhängigkeit in Nadals Gleichung zu integrieren, wurde zunächst der Berührpunktverlauf bei einer Bogenfahrt analytisch bestimmt. Aus der darauffolgenden Schlupfbetrachtung konnte dann der Anlaufwinkel in die Gleichung von Nadal integriert werden. Die Ergebnisse bestätigen die genannte Erfahrung und zeigen, dass in Bögen mit größeren Radien deutlich höhere Y/Q-Werte zulässig sind.
More than 100 years ago Nadal developed his criterion for safety against derailment of rolling stock. This criterion is the ratio Y/Q of the lateral guiding force Y and the vertical wheel load Q and is used as a limit value. If it is exceeded, a derailment is most likely. Nadal's Y/Q limit is calculated with the wheel profiles flange angle and the friction coefficient between wheel and rail and is independent of the curve radius. Nevertheless experience shows that a classical derailment, i.e. a derailment due to the acting static forces, only occurs in narrower curves. In big curves or even on a straight track classical derailments do not exist. This indicates that the angle of attack has a big influence on the safety against derailment and that in big curves and on a straight track higher Y/Q limits should be permissible than given by Nadal's formula. To integrate this dependency into Nadal's formula the contact point movement was calculated analytically. With the following consideration of creepage the angle of attack could be implemented into Nadal's formula. The shown results confirm the experience: Higher Y/Q limits are permissible in big curves.
Nadals Gleichung, erweitert um den Anlaufwinkel
Nadal's formula extended with the angle of attack
ZEVrail Glasers Annalen ; 138 , 4 ; 120-125
2014
6 Seiten, 8 Bilder, 3 Tabellen, 3 Quellen
Article (Journal)
German
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