Eine realitätsnahe Beschreibung des Übertragungsverhaltens des Rad-Schiene-Kontaktes verlangt die Berücksichtigung einer Vielzahl von Einflußparametern. Ziel dieser Arbeit ist die analytische Erfassung der Geschwindigkeitsabhängigkeiten des Kraftschlußbeiwertes. Damit soll insbesondere das Abfallen des Kraftschlusses bei hohen Schlupfwerten nachgebildet werden. Kennzeichnende Größe oberhalb des Grenzschlupfes ist der Reibfaktor, der durch die Werkstoffeigenschaften der Kontaktkörper beeinflußt wird, die eine Abhängigkeit von der Temperatur aufweisen. Die Temperatur variiert ihrerseits mit der Gleitgeschwindigkeit. Dementsprechend ist eine Vorgehensweise erarbeitet worden, mit der die Geschwindigkeitsabhängigkeit des Reibfaktors unter der Berücksichtigung der Temperaturabhängigkeit der Werkstoffe bestimmt werden kann. Eine Überlagerung der elastischen Kraftschlußtheorie mit der nichtisothermen Erfassung des Reibfaktors ergibt die gesuchten geschwindigkeitsabhängigen Kraftschlußfunktionen. Zur Bestimmung der eingebrachten Wärmestromdichte ist die Normalspannungsverteilung zwischen Rad und Schiene ermittelt worden. Eine realitätsnahe Erfassung des Verformungsverhaltens der Kontaktpartner stand dabei im Vordergrund. Die Berechnung des zweidimensionalen Temperaturfeldes im Kontakt erfolgte durch die Lösung der Fourierschen Gleichung zur Wärmeleitung. Der Lösung der Differentialgleichung liegt ein zweidimensionaler Wärmestrom und die Randbedingungen eines trocken betriebenen Festkörperkontakts zu Grunde. Als numerische Methode zur Lösung wurde ein Transformationsverfahren nach Fourier eingesetzt. Die über die Integration der temperaturabhängigen Tangentialspannungsvcrläufe gebildeten Kraftschlußkurven zeigen eine gute Übereinstimmung mit experimentell ermittelten Ergebnissen. Der Einsatz des Berechnungsverfahrens bzw. des ermittelten Kraftschlußkennfeldes ist insbesondere bei der Entwicklung einer Antriebsregelung für Lokomotiven von Vorteil. Über die dargestellten Ergebnisse hinaus ist eine Erweiterung der Randbedingungen auf den Zustand nasser Schienen denkbar.
Zur Erfassung der Geschwindigkeitsabhängigkeit des Kraftschlußbeiwertes eines hochbelasteten Rad-Schiene-Kontaktes
1998
110 Seiten, Bilder, Tabellen, 75 Quellen
Theses
German
Eisenbahnrad , Eisenbahnschiene , kraftschlüssige Kraftübertragung , Schlupf (Zugbeanspruchung) , Reibkraft , Reibbeiwert , Gleitgeschwindigkeit , Temperaturabhängigkeit , Fahrgeschwindigkeit , Wärmestromdichte , Differenzialgleichung , Temperaturfeld , numerisches Verfahren , Kontakt (Reibung) , Stoffeigenschaft , Normalspannung (mechanisch) , Spannungsverteilung , Verformung , Wärmeleitung , Fourier-Transformation , Tangentialspannung , Kennfeld , Lokomotive , Feuchtigkeit , Antriebsschlupfregelungssystem
GWLB - Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek | 1998
|Modellierung des Rad/Schiene-Kontaktes
Springer Verlag | 2021
|Auswirkungen des Rad-Schiene-Kontaktes auf Werkstoffwahl und Fahrweggüte
IuD Bahn | 2000
|