Die hohe Leistung moderner Drehstromlokomotiven ermöglicht die Ausnutzung der Haftung des Rad-Schiene-Kontaktes bei allen Schienenzuständen bis zum Kraftschlußmaximum. Liegt der Betriebspunkt des Antriebes oberhalb des Kraftschlußmaximums, so ergibt sich bei Drehmomentregelungen ein instationärer Betriebszustand. Damit eine Antriebsregelung im Bereich des Kraftschlußmaximums betrieben werden kann, ist die genaue Kenntnis der Kraftschluß-Schlupf-Funktion erforderlich. Der Vortrag zeigt eine Methode auf, mit welcher die Kraftschlußfunktion auch oberhalb des Kraftschlußmaximums erfaßt werden kann. Als Parameter werden neben der Normalkraft auch die Absolut- und die Relativgeschwindigkeit von Rad und Schiene berücksichtigt. Es wird ein Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit und der damit verbundenden Temperaturerhöhung im Rad-Schiene-Kontakt hergestellt. Über diese Temperaturerhöhung wird auf einen geschwindigkeitsabhängigen Reibfaktor geschlossen. Der so ermittelte variable Reibfaktor wird mit der vereinfachten Kalkerschen Theorie gekoppelt um Kraftschlußkurven für unterschiedliche Geschwindigkeiten zu berechnen. Mit der beschriebenen Methode steht eine Möglichkeit zur Verfügung, bestehende analytische Verfahren zur Berechnung von Schlupfkurven durch einen geschwindigkeitsabhängigen Reibfaktoransatz zu erweitern. Dadurch wird es möglich die Energiedissipation der tribologischen Prozesse im Rad-Schiene-Kontakt zu berücksichtigen. Die Eingabeparameter der Berechnung können so variiert werden, daß ein Kennfeld des Kraftschlußverhaltens erstellt werden kann. Ein so ermitteltes Kennfeld könnte als Simulation des Rad-Schiene-Kontaktes für zukünftige Antriebsregelungen für Schienenfahrzeuge eingesetzt werden.
Einfluß der Kontakttemperatur auf das Kraftschlußverhalten von elektrischen Lokomotiven
1996
11 Seiten, 8 Bilder, 18 Quellen
Conference paper
German
Eisenbahnschiene , Eisenbahnrad , kraftschlüssige Kraftübertragung , Elektrolokomotive , Adhäsion , Drehmomentregler , instationärer Zustand , Schlupf (Zugbeanspruchung) , Normalkraft , Fahrgeschwindigkeit , Temperaturerhöhung , Reibbeiwert , numerisches Verfahren , Tribologie , Kennfeld , Dissipation , Energiedissipation
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