'Radsatzwelle und Radscheibe' - die richtige Kombination zur Messung der Kräfte zwischen Rad und Schiene

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'Radsatzwelle und Radscheibe' - die richtige Kombination zur Messung der Kräfte zwischen Rad und Schiene

Berg, H. / Gößling, G. / Zück, H.

Die Realisierung höherer Geschwindigkeiten und Radsatzlasten erfordert detaillierte Kenntnisse über das Zusammenspiel der Kräfte im Berührungspunkt zwischen Rad und Schiene. Bei der Bestimmung der Kräfte im Berührungspunkt Rad/Schiene mittels des Radsatzwellenverfahrens wird, durch die Änderung der Lage des Radaufstandspunkts ein systematischer Fehler erzeugt. Erst durch die zusätzliche meßtechnische Einbeziehung der Radscheibe wird die exakte Bestimmung der Radführungskräfte und des Radaufstandspunkts ermöglicht. Dazu werden auf den Radscheiben eines Meßradsatzes auf verschiedenen Radien Dehnungsmeßstreifen (DMS) angebracht. Je Meßradius werden acht DMS angeordnet, wobei vier DMS auf der Radscheiben-Innenseite und vier DMS auf der Radscheiben-Außenseite angebracht sind. Die acht DMS werden zu zwei Wheatstoneschen Vollbrücken zusammengeschaltet, wobei zwei DMS auf der Innenseite und zwei DMS auf der Außenseite zusammengehören. Damit können nun die horizontalen Kräfte zwischen Rad und Schiene ohne Einfluß des Radaufstandspunkts bestimmt werden und somit eindeutige Angaben zur Entgleisungssicherheit und Gleisbeanspruchung ermöglicht werden. Am Beispiel einer Radscheibe eines Inter-City-Radsatzes wurden Grundsatzversuche im Kalibrierdruckrahmen des Forschungs- und Versuchszentrums in Minden durchgeführt. Um während einer Meßfahrt die Kräfte und Bewegungen im Berührungspunkt Rad/Schiene kontinuierlich in Echtzeit zu messen, wird ein modernes Rechnersystem eingesetzt, das zusätzlich Temperaturkompensation, Kalibrierung und Plausibilitätsprüfung der Ergebnisse automatisch durchführt.