An die Scheibenbremsen in der modernen Eisenbahntechnik werden extreme Anforderungen gestellt, die diese bei herkömmlicher Dimensionierung vielfach nicht mehr erfüllen können. Eine bekannte Versagensursache der Reibringe ist die Ausbildung radial verlaufender Risse. Die Untersuchung der Mechanismen, die zu diesem Versagen führen, ist Gegenstand dieser Arbeit. Als Beispiele dienen drei Typen von Wellenbremsscheiben in Topfbauart. Die Berechnungsannahmen sind angelehnt an Versuchsergebnisse. Die Ergebnisse zeigen, daß das beobachtete Rißfeld und der Rißfortschritt ausschließlich durch Beanspruchungen hervorgerufen werden können, die sich infolge aufgeprägter Temperaturfelder einstellen. In drei Stufen wird in der Arbeit das Temperaturfeld angenähert. Aufgrund der Versuche wird eine Hypothese über den Versagensmechanismus an Reibringen aufgestellt, der zu Beanspruchungsamplituden führt, die ein Ermüdungsversagen zur Folge haben. Bislang erfolgte die Dimensionierung einer Bremsscheibe nur unter Berücksichtigung der maximalen Oberflächentemperatur, des notwendigen Energiespeichervermögens und der Drehfrequenz. Dabei bestimmt die zulässige Temperatur des Reibbelages den erforderlichen Außendurchmesser der Bremsscheibe und der Reibfläche, und die Drehfrequenz bestimmt den maximal zulässigen Außendurchmesser. Aus dem Energiespeicherbedarf folgt dann die notwendige Scheibendicke. Die Arbeit zeigt, daß auch die Beanspruchungen im Reibring mit in die Auslegungsberechnung des Bremssystems aufgenommen werden müssen. Da die Verhältnisse jedoch sehr komplex sind, ist auch in näherer Zukunft der Prüfstandversuch bzw. der Feldversuch erforderlich. Bei auftretenden Problemen bietet der rechnerische Nachweis jedoch die Möglichkeit, gezielte Maßnahmen unter Zugrundelegung der Hypothese über den Selbsterregungsmechanismus zu ergreifen.
Untersuchung der Versagensmechanismen an Reibringen von Scheibenbremsen
1996
150 Seiten, Bilder, Tabellen, 63 Quellen
Theses
German
Untersuchung der Versagensmechanismen an Reibringen von Scheibenbremsen
GWLB - Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek | 1996
|Versagensmechanismen an Schweißverbindungen
IuD Bahn | 1994
|Untersuchung der stochastischen thermischen Belastung von Scheibenbremsen
Automotive engineering | 1989
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