Forschungsaktivitäten von Franziska Kluge, M.Sc.
Ableitung eines Verschleißgesetzes für die Fahrfläche von Weichenherzstücken
Art der Abschlussarbeit
Master
Autoren
- Kanteewong, Suwitcha
Betreuer
- Dr.-Ing. Ulf Gerber
- M.Sc. Franziska Kluge
Abstract
Die Fahrfläche von Weichenherztücken weist die geringste Lebensdauer aller Elemente des Eisenbahnoberbaus auf und ruft deshalb besonderes Interesse hervor. Ihren Ermüdungsprozess bestimmen sowohl Belastbarkeit als auch Belastung, wobei die vorliegende Arbeit in einem direkten Zusammenhang zu Ersterer steht.
Die Belastung der Fahrfläche wird in Form der Kontaktspannung ausgedrückt, welche sich als Quotient der von der Längsgeometrie der Herzstückspitze ab-hängigen Radkraft und der zusätzlich von der Quergeometrie abhängigen Kontaktfläche Rad- Schiene ergibt. Längs- und Quergeometrie unterliegen einem Verschleiß und damit einer zeitlichen Änderung, welche die Lebensdauer der Fahrfläche in Abhängigkeit von ihrer Ausgangsgeometrie entscheidend beeinflusst. Die vorliegende Arbeit ist thematisch einer übergeordneten Dissertation zur Optimierung dieser Ausgangsgeometrie untergeordnet, welche ohne die Rückkopplung Geometrie – Kontaktspannung – Geometrie, d.h. ein Verschleiß-gesetz, nicht auskommt.
Der vorliegenden Arbeit liegen drei Weichenherzstücke unterschiedlicher Ausgangsgeometrie und damit Lebensdauer zu Grunde. Anhand ihrer rekonstruierten Radkraftverläufe und gemessenen Verschleißgeometrien wird ein Verschleißgesetz abgelitet, welches den Verschleißzuwachs in Abhängigkeit von der Kontaktspannung mit einem Minimum an freien Parametern herstellt.
Die Belastung der Fahrfläche wird in Form der Kontaktspannung ausgedrückt, welche sich als Quotient der von der Längsgeometrie der Herzstückspitze ab-hängigen Radkraft und der zusätzlich von der Quergeometrie abhängigen Kontaktfläche Rad- Schiene ergibt. Längs- und Quergeometrie unterliegen einem Verschleiß und damit einer zeitlichen Änderung, welche die Lebensdauer der Fahrfläche in Abhängigkeit von ihrer Ausgangsgeometrie entscheidend beeinflusst. Die vorliegende Arbeit ist thematisch einer übergeordneten Dissertation zur Optimierung dieser Ausgangsgeometrie untergeordnet, welche ohne die Rückkopplung Geometrie – Kontaktspannung – Geometrie, d.h. ein Verschleiß-gesetz, nicht auskommt.
Der vorliegenden Arbeit liegen drei Weichenherzstücke unterschiedlicher Ausgangsgeometrie und damit Lebensdauer zu Grunde. Anhand ihrer rekonstruierten Radkraftverläufe und gemessenen Verschleißgeometrien wird ein Verschleißgesetz abgelitet, welches den Verschleißzuwachs in Abhängigkeit von der Kontaktspannung mit einem Minimum an freien Parametern herstellt.
Zugeordnete Forschungsschwerpunkte
- Eisenbahnoberbau (Schotteroberbau, Feste Fahrbahn)
Schlagwörter
Verschleiß
Berichtsjahr
2020