Das Rad/Schiene-System der Eisenbahn
- 2025
- Buch
- Verfasst von
- Rainer Fleiss
- Verlag
- Springer Berlin Heidelberg
Über dieses Buch
Dieses Buch behandelt das Zusammenspiel von Rad und Schiene bei der Eisenbahn. Letztere hat in den letzten Jahrzehnten, vor allem im Personenschnellverkehr in Europa und China, einen rasanten Aufschwung erlebt. Dabei sind ganz neue Probleme entstanden, die es vorher bei niedrigeren Geschwindigkeiten nicht gab. Diese sind vor allem lauftechnischer Art sowie Verschleiß, weil dynamische Kräfte mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zunehmen. Es werden zunächst die Lage des Kontaktes Rad/Schiene sowie sie sich daraus ergebenden Rollradien behandelt, desgleichen die Achsentlastung durch Zugkräfte. Außerdem werden im Kontakt die Betriebskräfte, z.B. bei Kurvenfahrt, die Spannungsverteilung sowie die Temperaturen im Kontakt ermittelt. Außerdem werden betriebliche Probleme behandelt wie z.B. die Entgleisung, über die es relativ wenig Fachliteratur gibt. Ein besonders wichtiges Kapitel ist der Rollkontaktermüdung gewidmet, die erst in den letzten 20 Jahren infolge der gesteigerten Antriebsleistungen aufgetreten ist. Da gibt es zwar eine Menge Literatur, aber bisher keine schlüssige Deutung des Phänomens. Schließlich sind auch Radsatzschwingungen ein großes Problem, weil sie großen Verschleiß an Rad und Schiene verursachen. Abschließend werden die verschiedenen Antriebsarten der Fahrzeuge behandelt. Im Anhang wird ein Rechenverfahren vorgestellt, wie man auf relativ einfache Art die Berührungsgeometrie von Rad und Schiene grafisch darstellen kann, und es werden einige Gedanken für ein Schnellverkehrssystem der Zukunft, basierend auf dem jetzigen Rad/Schiene-System, präsentiert.
Inhaltsverzeichnis
-
Frontmatter
-
Kapitel 1. Einleitung
Rainer FleissZusammenfassungDie Eisenbahn ist ein spurgeführtes Verkehrssystem, dessen Kernkomponenten das Rad mit dem charakteristischen Spurkranz und die Schiene sind. Ebenso kennzeichnend ist die konische Lauffläche der Räder und die damit erforderliche Neigung der Schienen jeweils nach Innen. Typische Werte dieser Neigung sind 1:40 entsprechend 1,43° (Deutsche Bahn DB) oder 1:20 entsprechend 2,86° (Französische Staatsbahn SNCF) -
Kapitel 2. Rad und Schiene
Rainer FleissZusammenfassungDas Laufverhalten eines Fahrzeuges ist einerseits abhängig von den Profilen von Rad und Schiene, andererseits von der Anlenkung des Radsatzes am Rahmen des Fahrgestells. Von Bedeutung ist auch die Bauform der Räder und der Radsatzlager. -
Kapitel 3. Kontaktgeometrie
Rainer FleissZusammenfassungDer Radsatz hat im Gleis ein Spiel von etwa 3...15mm, je nach Verschleißzustand beider Partner. In diesem Spurkanal rollt das Rad aufgrund seines Profiles auf unterschiedlichen Radien ab. Außerdem wird das Problem der Achsentlastung durch Betriebskräfte behandelt, welches in Kapitel 5.1 (Entgleisung) noch einmal aufgegriffen wird. -
Kapitel 4. Kontaktmechanik
Rainer FleissZusammenfassungDer Radsatz ist vor allem in der Kurve unterschiedlichen Kräften ausgesetzt. Diese bestimmen seine Lage im Spurkanal. Großen Einfluß darauf hat auch der Reibwert Rad/Schiene, auch Kraftschlußbeiwert genannt. Außerdem wird die Spannungsverteilung im Kontakt bei unterschiedlichen Schlupfverhältnissen und Anlaufwinkeln ermittelt. -
Kapitel 5. Betriebliche Probleme
Rainer FleissZusammenfassungEin wesentliches Thema der Lauftechnik sind Entgleisungen. Sofern keine Schäden an Rad oder Schiene vorliegen, dürften sie theoretisch nicht passieren. Außerdem werden Verschleißerscheinungen im Kontakt Rad/Schiene behandelt sowie Radsatzschwingungen. Abschließend wird das Laufverhalten des Tatzlagerantriebes eines Fahrzeuges im Gleisbogen behandelt. -
Kapitel 6. Antriebsarten
Rainer FleissZusammenfassungBei allen Fahrzeugen besteht das Problem, den (meistens) festsitzenden Motor mit den (meistens) gefederten Rädern zu verbinden. Bei Stangenantrieben ist diese Beweglichkeit automatisch gegeben, nicht jedoch bei allen anderen Antriebsarten. -
Backmatter
- Titel
- Das Rad/Schiene-System der Eisenbahn
- Verfasst von
-
Rainer Fleiss
- Copyright-Jahr
- 2025
- Verlag
- Springer Berlin Heidelberg
- Electronic ISBN
- 978-3-662-72159-9
- Print ISBN
- 978-3-662-72158-2
- DOI
- https://doi.org/10.1007/978-3-662-72159-9
Die PDF-Dateien dieses Buches wurden gemäß dem PDF/UA-1-Standard erstellt, um die Barrierefreiheit zu verbessern. Dazu gehören Bildschirmlesegeräte, beschriebene nicht-textuelle Inhalte (Bilder, Grafiken), Lesezeichen für eine einfache Navigation, tastaturfreundliche Links und Formulare sowie durchsuchbarer und auswählbarer Text. Wir sind uns der Bedeutung von Barrierefreiheit bewusst und freuen uns über Anfragen zur Barrierefreiheit unserer Produkte. Bei Fragen oder Bedarf an Barrierefreiheit kontaktieren Sie uns bitte unter accessibilitysupport@springernature.com.
