Rad Schiene Flashcards
Was ist Aufgabe der Schiene?
- ebene Fahrbahnfläche
* Kräfte aufnehmen
Welche Kräfte wirken auf die Schiene ein?
- Tragen (Gewichtskraft)
- seitliche Führung
- Traktion (Beschleunigung, Bremsen)
Welche Bestandteile hat eine Schiene (in alter Bauweise)?
- Lauffläche
- Kopf
- Steg
- Fuß
- Laschen (alt)
Was sind die Anforderungen an das Schienenprofil?
- Abstimmung Kopfprofil ↔ Rad
- Lastabtragung (Widerstandsmomente (Durchbiegung, Torsion…), Fußbreite (zulässiger Auflagedruck))
- Kippsicherheit
- walz- und schweißtechnisch günstige Form
- minimaler Stahlbedarf
Was sind die Standardprofile für Schienen?
Vignolschiene • meistverwendet: UIC 60 • S 49 • S 54 -> Zahl gibt kg/m an -> Profile unterscheiden sich u.a. auch in der Höhe
Rillenschiene
• Verwendung insb. für Straßenbahnen
Nenne Beispiele für Schienenfehler!
- Nierenbruch
- Head Checks (Oberflächenrisse)
- Aus-/Abplatzungen
Auf welche Längen werden Schienen hergestellt?
- auf 60/120m Regellänge gewalzt
* im Werk zu 120/180/360m zusammengeschweißt
Was gibt es für Möglichkeiten zur Schienenverbindung?
- verschraubt (Stoßlückengleis)
* geschweißt (lückenloses Gleis)
Warum können Schienen nur zwischen 20-26°C geschweißt werden?
wegen Kälte-/Wärmelängenveränderung der Schienen
Aus welchen Teilen besteht ein Eisenbahnrad?
- Lauffläche (1:40 geneigt)
- Spurkranz
- (ggf. Radreifen)
- Radscheibe
Welche Arten von Eisenbahnrädern gibt es?
- bereiftes Rad
* Vollrad
Was sind die Standardmaße für die Spurweite und wie viel Abweichung wird toleriert?
- 1435mm (kleinster Abstand zwischen Schienenköpfen)
- Toleranz: 1430-1470mm
- im Bogen: Erweiterung
Welche Maße gibt es neben der Spurweite und was sind die Standardwerte?
- Spurweite 1435mm (kleinster Abstand Schienenköpfe)
- Spurmaß 1426mm (Abstand Außenkanten Spurkränze)
- Stützweite 1500mm
- Spurspiel 9mm (Differenz Spurweite-Spurmaß)
Was für Kräfte treten an Radsatz und Schiene auf und bis wann sind sie zulässig?
-> senkrechte Radkraft (Q)
• max. 25 t pro Radsatz zulässig
• 3 cm² Kontaktfläche je Rad
• 42 kN/cm² = 4200 bar Druck
-> waagerechte Querkräfte (Y)
Wodurch können (zusätzliche) dynamische Kräfte, die auf die Schieneninfrastruktur einwirken, verursacht werden?
- Bewegung des Fahrzeugs
- Fahrwegkonstruktion (z.B. Weichen, Schienenstöße)
- Fehler der Gleislage
Was für Bewegungen können im Fahrzeug auftreten?
längs:
• zucken
seitlich:
• wanken
• schieben
auf/ab:
• wogen
• nicken
Was für Fehler bzw. Spezifikationen der Gleislage oder der Fahrwegskonstruktion können dynamische Kräfte verursachen?
- Stoßknicke
- Stoßstufen
- Höhenbuckel
- Schläge auf die Anlaufschiene durch minimalen Ablenkwinkel zwischen Ab- und Anlaufschiene wegen der Bewegung des Gleisrosts
Wie laufen Eisenbahnräder auf einer Geraden?
Sinuslauf (durch konische Räder und schräg gestellte Schienen)
Was ist die Wellenlänge des Sinuslaufs?
L=2pi(r*e/y)^0,5 [m]
mit
r=Laufkreishalbmesser
e=halber Laufkreisabstand
y=1/m Radreifenneigung
-> kleine Frequenzen werden als unangenehm empfunden
Was ist unter Laufkreisdurchmesser und Laufkreisabstand zu verstehen?
- Laufkreisdurchmesser ist der Raddurchmesser (gegeben)
* Laufkreisabstand ist die Stützweite (Normalspur 1500mm)
Wie wird die Frequenz f des Sinuslaufs berechnet?
f=v/L [Hz]
mit
L=Wellenlänge in [m]
v=Fahrgeschwindigkeit in [m/s]
Wie verhält sich der Sinuslauf in Bögen?
• kein Sinuslauf (in engen Bögen)
Wie verhält sich der Fahrzeuglauf im Gleisbogen?
- Räder starr mit Achse verbunden
- Radsatz starr im Rahmen gelagert
- abhängig u.a. von Bogenradius, Laufkreisabstand, Achsabstand, Spurspiel, Haftreibungsbeiwert
• unterschiedlich lange Wege des bogenäußeren bzw. -inneren Rades
==> Längsgleiten (Schlupf)
• Radsatz will geradeaus laufen
==> Quergleiten
