CH621867A5

CH621867A5 -

Info

Publication number: CH621867A5
Application number: CH1274677A
Authority: CH
Inventors: Erwin Raquet
Original assignee: Krupp Stahl Ag
Priority date: 1976-10-21
Filing date: 1977-10-19
Publication date: 1981-02-27
Also published as: AT362601B; DE2647505B1; US4168132A; FR2368701B1; DE2706240A1; ATA749577A; DE2706240C3; US4137760A; DE2647505C2; FR2368701A1; GB1568738A; JPS584978B2; JPS5366614A; GB1568607A; DE2701674A1; DE2701674C2; DE2706240B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Messrad gemäss Oberbegriff des Schienenrad, auftretenden Kräfte auch in dem das Schienenpro-Patentanspruchs 1. fil aufweisenden Rad auftreten, lassen sich mit dem derart

Für die Untersuchung der zwischen Rad und Schiene auftre- ausgestalteten Messrad die vertikalen Kräfte im Radaufstandstenden Kräfte hat man Messradsätze entwickelt, bei denen an punkt und die Lage des Berührungspunktes zwischen Rad und der Radscheibe bzw. an den Radspeichen Dehnungsmessstrei- 35 nachgebildeter Schiene trotz mittelbarer Messung genau fest-fen oder an der Achswelle Dehnungsmesstreifen angeordnet stellen. Da das Schienenprofil aufweisende Rad die Fühler trägt, sind. Mit solchen Radsätzen werden die für die Entgleisungssi- können in dem Prüfstand verschiedene Schienenräder gemessen cherheit massgebenden, langsam veränderlichen (0 bis ca. 20 werden> ohne dass für jedes Rad eine Eichung erforderlich ist; Hz) Vertikal- und Horizontalkräfte im Radaufstandsbereich das das Schienenprofil aufweisende Rad wird nur einmal erfasst. Mit diesen Radsätzen ist es jedoch nicht möglich, 40 geeicht. Um Nacheichungen weitgehend auszuschalten, kann als schneller veränderliche (ca. 20 Hz bis 10 KHz) Kräfte im Material für das Schienenprofil ein Stahl mit hoher Verschleiss-

Radaufstand festzustellen. Bei diesen mittel- und hochfrequen- festigkeit verwendet werden.

ten Kräften spielen insbesondere die vertikalen Kräfte eine Bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstan-

grosse Rolle hinsichtlich der Beanspruchung des gesamten des s;nd nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrie-

Oberbaus und des Radsatzes. Das gils insbesondere für die 45 ben, dabei zeigen schematisch und ausschnittsweise: Werkstoffbeanspruchung im Nahbereich des Radaufstandes Fig. 1 ein Messrad mit Schienenradprofil im Axialschnitt ;

und zwar in der Schienenlauffläche und der Radlauffläche. Fig. 2 eine Stirnansicht des Messrades der Fig. 1 ; und

Diese Beanspruchungen können zu Ausbröckelungen in der Fig. 3 ein zweites Messrad mit Schienenprofil und mit einem

Schienenlauffläche und in der Radlauffläche, Flachstellen in der Schienenradprofil aufweisenden Schienenrad in ähnlicher Radlauffläche und zu Riffeln in der Schienenlauffläche führen. 50 Darstellung wie in Fig. 1

Die bekannten Vorrichtungen zur Ermittlung der zwischen Bei dem in den Fig 1 und 2 dargestellten Schienenrad

Rad und Schiene auftretenden Kräfte erlauben es nicht, den handelt es sich um ein Vollrad 1. Die Erfindung lässt sich aber momentanen Aufstandspunkt der Schiene in der Radlauffläche auch bei anderen Schienenrädern verwirklichen, z.B. bei einem genau zu lokalisieren. Der momentane Aufstandspunkt zwi- Rad mit aufgeschrumpften Radreifen oder bei einem Rad, bei sehen Rad und Schiene ändert sich im Fahrbetrieb jedoch 55 dem der Radreifen über zwischengeschaltete Gummiklötze auf laufend (Sinuslauf) infolge des Spurspiels, insbesondere in axia- der Radfelge sitzt

1er Richtung. Quer durch den Radkranz 2 verlaufen mehrere, zu einer

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Messrad der Gruppe zusammengefasste Bohrungen 3, die jeweils zwischen eingangs genannten Art zu schaffen, das die Nachteile bekann- sich einen Steg 4 bilden. Auf beiden Seiten des Steges sind ter Ausführungen vermeidet und das insbesondere die Ermitt- 60 Dehnungsmessstreifen 5 mit radialer Messgitterrichtung ange-lung der vertikalen Kräfte zwischen Rad und Schiene im Rad- ordnet, so dass der Dehnungsmessstreifen 5 auf die vertikalen aufstand im Frequenzbereich von 0 bis ca. 10 KHz und die Kräfte im Aufstandspunkt anspricht. Die Dehnungsmessstreifen

Bestimmung des Berührungspunktes zwischen Rad und Schiene sjnd jn drej axial zur Radachse versetzten Ebenen vorgesehen, auf der Lauffläche des Rades in axialer Richtung gestattet. Mehrere derartige Gruppen von Bohrungen können über den

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des 65 Radumfang verteilt vorgesehen sein.

Patentanspruchs 1 definierten Massnahmen gelöst.

Mit einem solchen Messrad lassen sich sowohl die langsa- Mit dem erfindungsgemässen Messrad ist es aufgrund der men als auch die mittelschnellen und schnellen Kräfte zwischen Gestaltung der Messorte und der Anordnung der Messorte und

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der Fühler möglich, mit hoher Genauigkeit die vertikalen Kräfte im Radaufstandspunkt zu messen und auch die genaue Lage des Berührungspunktes zwischen Rad und Schiene auf der Lauffläche des Rades zu lokalisieren.

Durch die Anordnung der Dehnungsmessstreifen ist 5

gewährleistet, dass die Höhe der Messsignale durch die am Rad angreifenden Horizontalkräfte vernachlässigbar klein ist gegenüber der Höhe der Messsignale durch die Vertikalkräfte.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 weist das in einem nicht dargestellten Gestell drehbar gelagerte Messrad 6 an in seiner Lauffläche 7 Schienenprofil auf. In dem nicht dargestellten Gestell ist ausserdem ein Schienenrad 8 drehbar gelagert,

das auf dem Scheitel des Messrades 6 abgestützt ist. Mindestens ein Rad, vorzugsweise das Messrad 6, wird angetrieben. In der Regel werden aber beide Räder 6,8 mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit angetrieben.

Im Kopf 9 des Schienenprofil aufweisenden Messrades 6 sind in Umfangsrichtung nebeneinander mehrere quer zur Radebene sich erstreckende Ausnehmungen 10 vorgesehen, die zwischen sich Stege bilden, an denen Fühler 11 in Form von Dehnungsmessstreifen angeordnet sind. In jeder Ausnehmung 10 sind drei derartige Fühler 11 vorgesehen. Der Aufbau, die Anordnung und die Verteilung der Fühler 11 stimmt mit derjenigen der Fig. 2 überein.

C

1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE Rad und Schiene im Aufstandspunkt in vertikaler Richtung

1. Messrad für Schienenfahrzeuge mit verteilt angeordneten unmittelbar exakt erfassen. Dies ist dadurch möglich, dass jetzt Fühlern zur Erfassung der am Rad senkrecht zur Schiene im die Fühler in unmittelbarer Nähe der Krafteinleitung am Rad Fahrbetrieb auftretenden Kräfte, dadurch gekennzeichnet, dass sind und somit keine Elastizitäten zwischen Krafteinleitungs-im Radkranz (2,9) in Umfangsrichtung nebeneinander mehrere 5 punkt und Fühler vorhanden sind, die das Messignal des Füh-quer zur Radebene sich erstreckende Ausnehmungen (3,10) lers, insbesondere bei mittleren und hohen Frequenzen verfäl-vorhanden sind, die zwischen sich Stege (4) bilden, an denen die sehen können. Gleichzeitig ist die genaue Lokalisierung des Fühler (5,11) über die Breite des Radkranzes (2,9) verteilt Berührungspunktes zwischen Rad und Schiene in axialer Rich-angeordnet sind. tung möglich, weil die Fühler über die Breite des Radkranzes
2. Messrad nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 10 verteilt angeordnet sind.

dass die Fühler Dehnungsmessstreifen (5,11) sind. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Messrades sind
3. Messrad nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, in den Patentansprüchen 2 bis 6 umschrieben.

dass die Ausnehmungen (3,10) sich über die gesamte Breite des Es ist nicht erforderlich, dass über den gesamten Umfang Radkranzes (2,9) erstrecken. Ausnehmungen mit Fühlern angeordnet sind. Vorzugsweise
4. Messrad nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 15 sind die Ausnehmungen in mehrere Gruppen aufgeteilt, die dass in jeder Ausnehmung (3,10) mehrere Fühler (5,11) vor- über den Radumfang verteilt angeordnet sind.

banden sind. Das Messrad kann als Schienenrad z.B. mit Lauffläche und
5. Messrad nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Spurkranz ausgebildet sein. Die übliche Verwendung eines sol-dass die Ausnehmungen (3,10) mehrere Gruppen bilden, die chen Messrades erfolgt auf einer im Gleis verlegten Schiene, über den Radumfang verteilt angeordnet sind. 20 Hierbei werden die zwischen Rad und Schiene auftretenden
6. Messrad nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Kräfte im Radaufstandsbereich unmittelbar nach ihrem Abso-dass der Radkranz (9) des Messrades (6) zumindest an der ^ lutwert und ihrer Lage im Radaufstandspunkt erfasst. Voraus-Lauffläche (7) Schienenprofil hat, auf einem weiteren, das Profil setzung für die genaue Messung ist aber, dass das Messrad von Schienenrädern aufweisenden Rad (8) abzurollen bestimmt geeicht ist. Bei der Untersuchung mehrerer gleichartiger ist und dass die Ausnehmungen (10) mit Fühlern (11) im 2s Schienenräder mit im Radkranz der Schienenräder angeordne-

Schienenkopf (9) des Messrades (6) in unmittelbarer Nähe der ten Fühlern ist es deshalb erforderlich, für jedes einzelne Rad Lauffläche (7) angeordnet sind. ejne Eichung durchzuführen.

Diese Schwierigkeiten kann man durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 6 umgehen.

30 Da die in dem zu untersuchenden Rad, in der Regel dem