DD159501A3

DD159501A3 - Vollrad fuer schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DD159501A3
Application number: DD80222373A
Authority: DD
Inventors: Olaf Reich; Siegfried Wiedemann; Ulrich Villa; Guenter Pohl; Hermann Wernecke; Gerhard Mahrholz
Original assignee: Olaf Reich; Siegfried Wiedemann; Ulrich Villa; Guenter Pohl; Hermann Wernecke; Gerhard Mahrholz
Priority date: 1980-07-03
Filing date: 1980-07-03
Publication date: 1983-03-16
Also published as: SE8104171L; CS337281A1; PL131806B1; DE3117572C2; SU1139647A1; FR2485993A1; SE441910B; PL231995A1; FR2485993B1; SE441910C; DE3117572A1; CS237424B1

Abstract

Das Vollrad betrifft vorrangig Schienenleichtradsätze. Die Radscheiben können mit geringerer Masse hergestellt werden. Es wird eine hohe Formstabilität in axialer Richtung bei Temperaturbelastung erreicht, und die neuen Radsätze können bis zu 250kN Achslast bei einer hohen radialen Elastizität und verbesserter Sicherheit gegen Lösen des Schrumpfsitzes Nabe/Welle bei Bremserwärmung belastet werden. Dieses Ziel wird durch eine besondere konstruktive Form der Radscheibe erreicht. Die Form der Mittellinien des Scheibenplattes folgt der Funktion y= (1-cos x)und die Verhältnisse betragen <0,1und >0,15,wobei das Scheibenblatt im Bereich 0 = x =1 eine geringe und nahezu konstante Blattdicke aufweist. Das Vollrad wird vorrangig bei Schienenleichtradsätzen angewendet.

Description

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Yollrad für Schienenfahrzeuge

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Vollrad wird vorrangig für Schienenleichtradsätze verwendest. ' ' . '

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Schienenfahrzeugradsätze mit rotationssymmetrischen Radscheiben bekannt, bei denen die Dicke der Radscheibe von der Radnabe und der Radfelge bzw. dem Radkranz an über ihre Gesamtbreite gleichmäßig bis zu einer Geringstdicke abnimmt, Der Bereich, in dem die Geringstdicke auftritt, ist im einzelnen definiert.

Es sind Leichtradsätze für Schienenfahrzeuge bekannt, bei denen die Radscheibe im Axialschnitt in radialer Richtung unterschiedliche, insbesondere von innen nach außen abnehmende Wandstärken aufweist. Die Radscheiben sind zur Achse konzentrisch gewellt und die Lage der Wellungen sind im einzelnen angegeben.

Bei anderen bekannten Radscheiben ist die Mittelfläche des Vollrades., auf etwa 1/3 ihrer, radialen Ringbreite eben und

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im weiteren'Verlauf' konisch. ." -··'-.·· .. .

Zur Vollständigkeit seien auch solche Ausführungen genannt, bei denen die Scheibe einfache rotationssymmetrische oder doppelte nicht rotationssymmetrische Wellungen aufweist.

Die bekannten Radscheiben sind durch ihre konstruktive Ausbildung bedingt masseaufwendig und diese Radscheiben

haben eine geringe Formstabilitat in axialer Richtung am Radkranz und in radialer Richtung a.n der Nabe oder sie haben ein ungünstiges Spannungsverhalten. Die radiale Radelastizität wird durch diese bekannten Konstruktionen nicht in allen Fällen ausreichend verbessert·

Weniger masseaufwendige Konstruktionen dagegen sind in ihrer Herstellung kompliziert oder für hohe Belastungen nicht geeignet oder sind in radialer Richtung nicht genügend elastisch.

Zur Vermeidung dieser Nachteile und zur Verringerung der Bruchgefahr in dem Bereich des Übergangs von der Nabe zur Scheibe wurde folgende Formgebung der Radscheibe vorgeschlagen: die Innenkante der Wölbung'verläuft etwa kreisbogenförmig über den gesamten Bereich zwischen Nabe und Felge. Dabei ist die Tiefe der Wölbung etwa ein Drittel des Scheibenblattdurchmessers.

Hierbei können jedoch die Nachteile nicht ausgeschlossen werden, daß diese vorgeschlagene Radform nur für bandagierte Räder mit hoher mechanischer Vorspannung durch die am Außendurchmesser mit Preßkräften belasteten Scheibe anwendbar ist, jedoch nicht für Räder mit hoher Bremsleistung und daraus resultierender hoher Bremserwärmung der Scheibe gilt. Das trifft auch für die bekannte Scheibenform nach FR-PS 1.320.237 zu, die ebenfalls nur für bandagierte Räder ist. Für hohe Bremsbelastungen sind jedoch nur VoIl-räder geeignet. Ein Vollrad mit der beschriebenen liohen kreisförmigen Auswölbung gemäß DE-PS 1107 694 wäre bei hoher thermischer Belastung nicht formstabil und zeigte ungünstige SpannungsVerhältnissen . ··.' _: .." . ·.;.·· ' „

Bei einem Vollrad mit der nach der Formel gemäß FR-PS 1.320.237 beschriebenen Form haben alle Abmessungen, die die Krümmung charakterisieren, eine untergeordnete Rolle,"da für e = O und einer Scheibe gleicher Dicke η.,· = hp die Formel nur noch von den Radialabmessungen

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(c, β,λ , a_?) abhängig ist, auch wenn e I> O ist und hp> h-, ergeben sich keine Zusammenhänge zwischen den Maßen der Krümmung und den Maßen der radialen Scheibenblatt abmessung.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Radscheiben der Radsätze für Schienenfahrzeugräder mit geringerer Masse bei gleicher Tragfähigkeit herzustellen. Dabei soll eine hohe Formstabilität in axialer Richtung bei Temperaturbelastung erreicht werden und die neuen Radsätze sollen bis zu 250 KIi Achslast bei einer hohen radialen Elastizität und verbes-serter Sicherheit gegen Lösen des Schrumpfsitzes Habe/WeHe bei hoher Bremsleistung und damit verbundener hoher Erwärmung des Radkörpers belastet werden können. Die Lebensdauer der Radscheibe als auch der Achslager soll u.a. durch die verbesserten Elastizitätseigenschaften erhöht werden. Der Konsdruktionsaufwand von Radscheiben wird durch die Anwendung EDV-gerechter Berechnungsverfahren herabgesetzt und erlaubt die Anwendung rechnergestützter Konstruktionen« Es wird eine Kostenminimierung bei der Herstellung der neuen Radscheiben erreicht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Das Ziel der Erfindung wird durch die konstruktive Form der Bndccheibe, insbesondere durch die Ausbildung der Blattdicke', dis iOrm rier Wellungen sowie durch das Verhältnis Blattdicke zur Y/ellung erreicht.

'Erfindungsgemäß wird die- Aufgabe dadurch gelöst, daß die" Form der Mittellinie des Scheibenblattes der Funktion y = I (1 - cos ^- x) folgt und die Verhältnisse j<0,1 und -r> 0,15 betragen, wobei das Scheibenblatt im Bereich 0=x=1 eine geringe und nahezu konstante Blattdicke aufweist. .

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Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert v/erden. In der Zeichnung ist der Radialschnitt der Vollradscheibe dargestellt«

Das Vollrad mit Scheibenblatt und Laufkranz ist aus einem Stück gewalzt. Der Verlauf der Mittellinie des Scheibenblattes folgt der Punktion. y = ^ (1 - cos =-j- x). Die Blattdicke h ist über den gesamten Bereich 1 nahezu konstant und gegenüber gebräuchlichen Konstruktionen um etwa 40 % geringer, wobei das Verhältnis *- <r 0,1 beträgt. Die Tiefe d der Sickung ist gegenüber herkömmlichen Konstruktionen beträchtlich vergrößert und genügt dem Verhältnis Y> 0,15· Die Übergangsbereiche vom Scheibenblatt zur Nabe bzw. zum Laufkranz sowie die Kontur des Scheibenblattes entsprechen den walztechnologischen Forderungen.

Claims

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rfindungsanspruch

Vollrad für Schienenfahrzeuge mit auf einer Achse oder Nabe sitzenden Radscheibe, deren Radialschnitt durch angegebene Verhältnisse der Radialabmessungen und-der Dicken zueinander glockenförmig und die Tiefe der Wölbung der Radscheibe in Abhängigkeit von der Scheibenblattlänge gestaltet ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Form der Mittellinie des Scheibenblattes der Punktion y = ä (1 - cos ^y- x) folgt und ein Verhältnis y < 0,1 bei einem Verhältnis γ^ 0,15 vorliegt, wobei das Scheiben^ blatt im Bereich Ö = χ = 1 eine geringe und nahezu konstante Blattdicke (h) aufweist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung