DE10009156C1 - Determining properties of wheel springing for railway vehicle bogie involves moving vehicle over obstruction on rail, deriving spring characteristic from start/end position forces - Google Patents
Determining properties of wheel springing for railway vehicle bogie involves moving vehicle over obstruction on rail, deriving spring characteristic from start/end position forcesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln der Eigenschaften der Radfederung eines Drehgestells von Schienenfahrzeugen. Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden für die Überwachung des Verschleißzustandes der Bauelemente benötigt, aus denen eine solche Radfederung gebildet ist. Bei diesen handelt es sich im wesentlichen um die jeweilige Feder und den Dämpfer, welcher die Bewegungen des Drehgestells während einer Federbewegung dämpft.The invention relates to a method and a device to determine the properties of a wheel suspension Bogie of rail vehicles. Such procedures and devices are used for monitoring the Wear condition of the components required, from which such a wheel suspension is formed. Acting with these it is essentially the respective spring and the Damper, which keeps the movements of the bogie dampens a spring movement.
Üblicherweise wird die Kontrolle der Bauelemente der Federung eines Drehgestells bei den in regelmäßigen Zeitabständen vorgenommenen Inspektions- und Wartungsarbeiten vorgenommen. Dabei ist die Überprüfung der Federung im eingebauten Zustand schwierig. Dies gilt insbesondere für den Dämpfer, der sich auch dann in einem mangelhaften Zustand befinden kann, wenn keine äußeren Anzeichen, wie austretendes Dämpferöl, erkennbar sind. Verläßliche Aussagen über den tatsächlichen Verschleißzustand eines solchen Dämpfers können daher nur auf einem geeigneten Prüfstand gewonnen werden, auf dem der Dämpfer nach seinem Ausbau geprüft werden kann. In gleicher Weise kann der Ermüdungszustand der in der Federung eingesetzten Federn nur unzureichend sicher durch eine reine Sichtkontrolle im eingebauten Zustand erkannt werden. The control of the components of the Suspension of a bogie in the regular Inspection and inspection intervals Maintenance work. Here is the review the suspension difficult when installed. this applies especially for the damper, which is also in one defective condition, if no external Signs of how escaping damper oil can be seen. Reliable statements about the actual Wear condition of such a damper can only be obtained on a suitable test bench on which the damper can be checked after it has been removed. In in the same way, the state of fatigue in the The springs used are insufficiently secure through a visual inspection in the installed state be recognized.
Die insbesondere im Zusammenhang mit dem Betrieb von Hochgeschwindigkeitszügen immer strenger werdenden Sicherheitsanforderungen machen eine Überwachung des tatsächlichen Verschleißzustandes der Federung von Drehgestellen in immer kürzeren Zeitabständen erforderlich. Der zeitliche und finanzielle Aufwand, welcher bei herkömmlicher Vorgehensweise mit dem Ausbau der jeweiligen Bauelemente verbunden ist, macht es schwierig diese Anforderungen zu erfüllen.The particularly in connection with the operation of High-speed trains are becoming increasingly strict Security requirements make monitoring the actual wear of the suspension from Bogies in ever shorter intervals required. The time and financial effort which with the conventional procedure with the expansion of the respective components is connected difficult to meet these requirements.
Zur Lösung der sich im Zusammenhang mit der Überwachung des Verschleißzustandes der Dregestellfederung stellenden Probleme ist in dem im Tagungsband Rad99, FTHW Dresden, erschienen Artikel "Technische Diagnose von hydraulischen Schienenfahrzeug-Schwingungsdämpfern im eingebauten Zustand" von Dr. M. Säglitz und A. Brodtka vorgeschlagen worden, geeignete Sensoren an den Drehgestellen oder den Schienenfahrzeugen anzubringen, welche Schwingungen des Schienenfahrzeugs im Betrieb erfassen. Durch eine Auswertung dieser Schwingungen soll dann auf bestimmte Verschleißzustände der Federung geschlossen werden.To solve the problem related to surveillance the state of wear of the three-stage suspension Problems are in the conference volume Rad99, FTHW Dresden, published article "Technical diagnosis of hydraulic Rail vehicle vibration dampers in the built-in State "proposed by Dr. M. Säglitz and A. Brodtka suitable sensors on the bogies or Rail vehicles to attach what vibrations of the Record the rail vehicle during operation. By a Evaluation of these vibrations is then intended to be specific Wear conditions of the suspension can be closed.
Die vorgeschlagene Vorgehensweise bei der Beurteilung liefert zwar ein realistisches Abbild des Verschleißzustandes der Federung eines Drehgestells. Der dazu erforderliche technische Aufwand ist jedoch so groß, daß die damit verbundenen Kosten in der Praxis kaum zu rechtfertigen sind.The proposed approach to assessment delivers a realistic image of the Condition of the suspension of a bogie. The however, the technical effort required for this is so great that the associated costs in practice hardly increase are justified.
Eine andere Vorgehensweise bei der Erfassung von Schäden an Radsätzen von Schienenfahrzeugen ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 87 13 927 U1 bekannt. Bei der darin beschriebenen Vorrichtung sind zwei parallel und je einem Rad zugeordnete Laufschienen vorgesehen, die von dem Radsatz überfahren werden. Gleichzeitig ist jeder dieser Schienen mindestens eine parallel dazu verlaufende Tastschiene zugeordnet, die mit mindestens einer vertikalen Komponente wenigstens annähernd parallel zu sich selbst und gegen eine Vorlast zur Durchführung einer Messung geführt ist. Die Tastschienen sind mit einer Einrichtung zur Erfassung der Bewegungsgröße verbunden. Beim Durchlaufen der so gebildeten Meßstrecke werden die jeweiligen Tastschienen vom Radkranz des die zugeordnete Laufschiene befahrenden Rades heruntergedrückt. Durch eine geeignete Verkopplung der auf diese Weise an den Tastschienen gewonnenen Signale kann der Verschleiß des Rades, insbesondere seine Unrundheiten, detektiert werden.Another way of recording damage on wheelsets of rail vehicles is from the German Utility model DE 87 13 927 U1 known. With the one in it described device are two in parallel and one each Wheel assigned tracks provided by the Wheelset are run over. At the same time, everyone is this Rails at least one parallel to it Assigned to the probe rail with at least one vertical component at least approximately parallel to yourself and against a preload to carry out a Measurement is performed. The touch rails are with one Device connected to the detection of the movement size. When passing through the measuring section thus formed, the respective touch rails from the rim of the assigned Wheel pressed down on the running rail. By a suitable coupling of the in this way to the Signals obtained from touch bars can be subject to wear and tear Rades, especially its out-of-roundness, is detected become.
Da das aus der DE 87 13 927 U1 bekannte Verfahren jeweils nur die Erfassung des sich in geometrischen Abweichungen äußernden Verschleißes der Räder eines Radsatzes ermöglicht, liefert es keine Auskunft über den Zustand der Federung des jeweiligen Radsatzes.Since the method known from DE 87 13 927 U1 in each case just capturing the ones in geometric deviations external wear of the wheels of a wheelset enabled, it provides no information about the condition the suspension of the respective wheelset.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, auf kostengünstige Weise die realitätsgetreue Erfassung des Verschleißzustandes der Federung sowie Dämpfung eines Drehgestells eines Schienenfahrzeugs im eingebauten Zustand zu ermöglichen.The object of the invention is based on cost-effective way of realistically capturing the Condition of wear of the suspension and damping Bogie of a rail vehicle in the built-in Enable condition.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Ermitteln der Eigenschaften der Radfederung eines Drehgestells von Schienenfahrzeugen gelöst, bei dem das Schienenfahrzeug mit dem Drehgestell über ein an einer Schiene ausgebildetes Hindernis bewegt wird, welches die Radfederung aus einer Anfangslage und in eine Endlage bringt, wobei vor dem Verlassen der Anfangslage und bei Erreichen der Endlage an jeweils mindestens einem Meßpunkt die auf die Schiene jeweils wirkende Kraft erfaßt und aus der Differenz dieser erfaßten Kräfte unter Berücksichtigung der aufgrund der Masse des Schienenfahrzeugs ausgeübten Gewichtskraft die Federkennlinie des Drehgestells ermittelt wird.This task is accomplished through a method of determining the Characteristics of the wheel suspension of a bogie from Rail vehicles solved, in which the rail vehicle with the bogie over a on a rail trained obstacle is moved, which the Wheel suspension from an initial position and into an end position brings, before leaving the starting position and at Reaching the end position on at least one Measuring point is the force acting on the rail recorded and from the difference of these recorded forces below Taking into account the mass of the Rail vehicle exerted the weight Spring characteristic of the bogie is determined.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die sichere und schnelle Überprüfung der wesentlichen Eigenschaften der Federung eines Drehgestells im eingebauten Zustand. Die dazu erforderlichen Maßnahmen und damit einhergehend die mit der Durchführung des Verfahrens verbundenen Kosten sind auf ein Minimum reduziert.The inventive method enables safe and quick review of the essential properties of the Suspension of a bogie when installed. The the necessary measures and the associated costs associated with the implementation of the procedure are reduced to a minimum.
Gemäß der Erfindung wird das Schienenfahrzeug mit dem Drehgestell lediglich über ein in eine Schiene eingelassenes oder darauf aufgetragenes Hindernis gefahren, welches eine exakt vorgegebene Veränderung des Zustands der Federung herbeiführt. Diese Veränderung besteht darin, daß die Federung aus einer definierten Anfangslage in eine ebenso definierte Endlage gebracht wird, wobei zwischen diesen beiden Lagen ein bekannter Federweg zurückgelegt wird. Sowohl unmittelbar vor der Auslenkung als auch bei in Endlage befindlicher Federung wird die Summe der jeweils auf die Schiene wirkenden Kräfte gemessen. Diese Kräfte hängen von den in vertikaler Richtung beschleunigten Massen, den elastischen Verformungen der Federung sowie des Drehgestellrahmens und den geschwindigkeitsproportionalen Dämpfungskräften ab.According to the invention, the rail vehicle with the Bogie just over one in a rail obstacle embedded or placed on it driven, which is a precisely specified change in the Condition of the suspension. This change is that the suspension from a defined Initial position brought into an equally defined end position is, a well-known between these two layers Travel is covered. Both immediately before the Deflection as well as when the suspension is in the end position becomes the sum of those acting on the rail Forces measured. These forces depend on the in accelerated masses in the vertical direction elastic deformations of the suspension and the Bogie frame and the speed proportional Damping forces.
In der Anfangslage, in der keine zusätzliche Längung oder Stauchung der Federung vorhanden ist, wird auf diese Weise die statische, von dem jeweiligen Drehgestell bzw. Rad aufgenommene Gewichtskraft des Schienenfahrzeugs erfaßt. In der ausgelenkten Endlage dagegen addiert sich zu dieser statischen Last die aufgrund der Veränderung der Länge der Feder erzeugte Federkraft. Da der Federweg exakt bekannt ist, kann aus der Differenz der erfaßten Kräfte die Federkennlinie des Drehgestells ermittelt werden. Aus dieser kann dann unmittelbar auf den tatsächlichen Verschleißzustand der aus den Federn und den anderen elastisch verformbaren Bauelementen des Drehgestells gebildeten Drehgestellfederung geschlossen werden.In the initial position, in which no additional elongation or Compression of the suspension is present on this Way the static, from the respective bogie or Wheel absorbed weight of the rail vehicle detected. In the deflected end position, however, adds up to this static load due to the change the length of the spring. Because the travel is exactly known, can be from the difference of the detected Forces determined the spring characteristic of the bogie become. From this can then directly on the actual wear and tear from the springs and the other elastically deformable components of the Bogie formed bogie suspension closed become.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem bei der Auslenkung zwischen der Anfangs- und der Endlage zurückgelegten Abschnitt des Hindernisses angeordneten Meßpunkt die auf die Schiene wirkende Kraft erfaßt wird und daß aus dieser erfaßten Kraft unter Berücksichtigung der Auslenkung der Federung zum Zeitpunkt der Erfassung der Kraft, der ermittelten Federkennlinie des Drehgestells, der Geschwindigkeit der Lageänderung und der Gewichtskraft die Dämpfungskraft des Drehgestells ermittelt wird. Mit dieser Maßnahme kann nicht nur ein Gesamteindruck des Federverhaltens des Drehgestells eines Schienenfahrzeugs ermittelt werden, sondern es ist auch möglich die Dämpfungseigenschaften zu bestimmen. So kann bei geringstem Aufwand die Funktionsfähigkeit der in der Drehgestellfederung vorhandenen Dämpferelemente im eingebauten Zustand bestimmt werden.An advantageous embodiment of the invention The method is characterized in that at least one in the deflection between the initial and the Section of the obstacle covered by the end position arranged measuring point the force acting on the rail is grasped and that from this grasped force under Taking the deflection of the suspension into account Time of detection of the force, the determined Spring characteristic of the bogie, the speed of the Change of position and the weight of the damping force Bogie is determined. With this measure can not just an overall impression of the spring behavior of the Bogie of a rail vehicle are determined, but it is also possible to increase the damping properties determine. So with the least effort Functionality of the in the bogie suspension existing damper elements when installed be determined.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Federung, nachdem sie die Endlage erreicht hat, durch das Hindernis wieder in die Anfangslage gebracht wird, daß an mindestens einem an dem im Zuge der Auslenkung von der End- und in die Anfangslage zurückgelegten Abschnitt des Hindernisses angeordneten Meßpunkt die auf die Schiene wirkende Kraft erfaßt wird und daß aus dieser erfaßten Kraft unter Berücksichtigung der Auslenkung der Federung zum Zeitpunkt der Erfassung der Kraft, der ermittelten Federkennlinie des Drehgestells, der Geschwindigkeit der Lageänderung und der Gewichtskraft die Dämpfungskraft des Drehgestells ermittelt wird. Indem sowohl während der Auslenkung von der Anfangs- in die Endlage als auch bei der Auslenkung von der End- zurück in die Anfangslage die jeweils auf die Schiene wirkende Kraft erfaßt wird, ist eine Aussage über die Funktionsweise des Dämpfers für seine beiden Bewegungsrichtungen möglich. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln das in der Regel für die beiden Bewegungsrichtungen unterschiedliche Dämpfungsverhalten der Federung des Drehgestells überprüft. Another expedient embodiment of the invention is characterized in that the suspension after the Has reached the end position again through the obstacle Starting position is that at least one on the in the course of the deflection from the final and into the Starting section of the obstacle arranged measuring point the force acting on the rail is grasped and that from this grasped force under Taking the deflection of the suspension into account Time of detection of the force, the determined Spring characteristic of the bogie, the speed of the Change of position and the weight of the damping force Bogie is determined. By both during the Deflection from the start to the end position as well the deflection from the end back to the initial position force acting on the rail is detected a statement about the functioning of the damper for its two directions of movement possible. In this way this is usually done for the two directions of movement different Damping behavior of the bogie suspension checked.
Die von dem jeweiligen Rad des Drehgestells im Aufstandpunkt auf der Schiene getragenenen ungefederten Massen können zumindest näherungsweise auf einfache Weise dadurch ermittelt werden, daß der im Zuge der Auslenkung von der Anfangs- und in die Endlage oder von der End- und in die Anfangslage zurückgelegte Abschnitt des Hindernisses in mindestens zwei aufeinander folgenden Teilabschnitte unterschiedlicher Steigungsänderung geteilt ist, daß sowohl im ersten Teilabschnitt als auch im zweiten Teilabschnitt an jeweils mindestens einem Meßpunkt die in dem jeweiligen Teilabschnitt auf die Schiene wirkende Kraft erfaßt wird und daß aus der Differenz der so erfaßten Kräfte die ungefederte Masse des Drehgestells ermittelt wird. In den beiden mit unterschiedlichen Steigungsänderungen geneigten Teilabschnitten erfolgt eine unterschiedlich starke Beschleunigung der auf dem jeweiligen Rad lastenden Masse. Dementsprechend werden bei der Kraftmessung in den beiden Teilabschnitten unterschiedliche Kräfte aufgrund der Beschleunigung der Masse erfaßt. Da bei vorgegebener Geschwindigkeit mit der durch das Hindernis erzwungenen Lageänderung jeweils eine Beschleunigung der Bauelemente des Drehgestells herbeigeführt wird, kann aus der Differenz der in den Teilabschnitten gemessenen Kräfte die ungefederte, auf dem jeweiligen Rad lastende Masse abgeleitet werden.The of the respective wheel of the bogie in Contact point unsprung on the rail Masses can be at least approximately simple can be determined by the fact that in the course of the deflection from the start and in the end position or from the end and section of the Obstacle in at least two consecutive Sections of different slope changes is divided that both in the first section and in the second section on at least one Measuring point in the respective section on the Rail acting force is detected and that from the The difference between the forces recorded in this way is the unsprung mass of the bogie is determined. In the two with different incline changes Sections are of different strengths Acceleration of the load on the respective wheel Dimensions. Accordingly, in the force measurement in the two sections due to different forces the acceleration of the mass detected. Because given Speed at the speed imposed by the obstacle Change in position each acceleration of the components the bogie is brought about from the Difference of the forces measured in the subsections the unsprung mass on the respective wheel be derived.
Wegen der verschiedenen Einflüsse, welche die Bauelemente des Drehgestells bei der durch das Hindernis erzwungenen Auslenkung aufeinander haben, sollten die ermittelten Kennwerte des Drehgestells, wie Federkennlinie und Dämpfungskraft, anhand von Vergleichswerten korrigiert werden, die für ein bauarttypisches Drehgestell gewonnen worden sind.Because of the various influences that the components of the bogie at the one forced by the obstacle The determined should have deflection towards each other Characteristics of the bogie, such as spring characteristic and Damping force, corrected based on comparison values are obtained for a bogie that is typical of the design have been.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die ermittelten Kennwerte mit Sollwerten verglichen, die für ein bauarttypisches Drehgestell gewonnen worden sind. Auf diese Weise kann problemlos beispielsweise eine automatisierte Auswertung und Beurteilung der erfaßten, auf die Schiene wirkenden Kräfte durchgeführt werden.According to a further advantageous embodiment of the The ascertained characteristic values with target values are invented compared that for a typical bogie have been won. This way you can easily for example an automated evaluation and Assessment of the detected, acting on the rail Forces are performed.
Die oben genannte Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung zum Ermitteln der Eigenschaften der Federung eines Drehgestells eines Schienenfahrzeugs gelöst, welche mit einer an einer Schiene ausgebildeten Meßstrecke, die einen in einer ersten Ebene angeordneten ersten Abschnitt und einen in einer parallel und beabstandet zu der ersten Ebene positionierten Ebene angeordneten zweiten Abschnitt aufweist, mit Kraftmeßsensoren, von denen jedem der Abschnitte der Meßstrecke jeweils mindestens einer zum Erfassen der an einem Meßpunkt des jeweiligen Abschnitts auf die Schiene wirkenden Kräfte zugeordnet ist, und mit einer Auswerteinrichtung ausgestattet ist, welche die von den Kraftmeßsensoren erfaßten Kräfte auswertet. Eine solche Vorrichtung ist insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet.The above task is also accomplished by a Device for determining the properties of the suspension solved a bogie of a rail vehicle, which with a measuring section formed on a rail, the a first section arranged in a first plane and one in parallel and spaced apart from the first Level positioned level arranged second section has, with force measuring sensors, each of which Sections of the measuring section at least one each Detect the at a measuring point of the respective section forces assigned to the rail, and with an evaluation device is equipped, which the the force measuring sensors evaluates forces. A such a device is in particular for carrying out the method according to the invention suitable.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Meßstrecke einen zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt angeordneten, geneigt verlaufenden Zwischenabschnitt aufweist, dem an einem Meßpunkt ebenfalls mindestens ein Kraftmeßsensor zugeordnet ist, welcher die in dem Meßpunkt auf die Schiene wirkenden Kräfte erfaßt. Die im Bereich des geneigt verlaufenden Zwischenabschnitts erfaßten Kräfte dienen zur Ermittlung der Dämpfungskräfte des Drehgestells. Dabei können, wie voranstehend erläutert, die ungefederten, auf dem jeweiligen Rad des Drehgestells lastenden Massen mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung dadurch ermittelt werden, daß der Zwischenabschnitt in mindestens zwei Teilabschnitte geteilt ist, denen an jeweils einem Meßpunkt ebenfalls mindestens ein Kraftmeßsensor zugeordnet ist, welcher die in dem jeweiligen Meßpunkt auf die Schiene wirkenden Kräfte erfaßt.It is useful if the measuring section is a between the first and the second section arranged, inclined intermediate section has at least one at a measuring point Force measuring sensor is assigned, which in the Measuring point on the rail forces detected. The in Area of the inclined intermediate section Forces detected serve to determine the damping forces of the bogie. Here, as above explains the unsprung on the respective wheel of the Bogie-bearing masses with an inventive trained device can be determined in that the intermediate section into at least two sections is divided, which also at each measuring point at least one force measuring sensor is assigned, which the acting on the rail at the respective measuring point Forces captured.
Da für die Ermittlung der Eigenschaften der Drehgestellfederung aus den erfaßten Kräften jeweils auch die Kenntnis der Geschwindigkeit erforderlich ist, mit welcher das Schienenfahrzeug über die Schiene gefahren wird, ist es vorteilhaft, wenn vor der Meßstrecke eine Einrichtung zum Erfassen der Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs angeordnet ist, welche die von ihr erfaßte Geschwindigkeit an die Auswerteinrichtung liefert. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die exakte Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs beim Auftreffen auf das Hindernis zu bestimmen.As for the determination of the properties of the Bogie suspension from the detected forces, too knowledge of the speed is required with which drove the rail vehicle over the rail is, it is advantageous if a Device for detecting the speed of the Rail vehicle is arranged, which of them detected speed to the evaluation device supplies. This configuration enables the exact Speed of the rail vehicle when it hits to determine the obstacle.
Grundsätzlich sollte die Schiene in herkömmlicher Weise mindestens im Bereich der Meßstrecke einen Schienenkopf, auf dessen Oberseite die Lauffläche für die Räder des Drehgestells ausgebildet ist, einen den Schienenkopf tragenden Steg und einen Schienenfuß aufweisen, über welchen die Schiene auf dem Untergrund befestigt ist. Dabei kann die Genauigkeit der erfaßten Meßergebnisse auf einfache Weise dadurch verbessert werden, daß die Lauffläche, der Steg und der Schienenfuß bezogen auf den Querschnitt der Schiene mittig angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung der Meßstrecke kann der Einfluß der Geometrie der Schiene im jeweiligen Meßpunkt auf einfache Weise bei der Auswertung der jeweiligen Meßergebnisse berücksichtigt werden. Günstig ist es in diesem Zusammenhang auch, wenn in jedem Meßpunkt mindestens zwei Kraftmeßsensoren vorhanden sind, die einander gegenüberliegend an dem Schienensteg angeordnet sind. Durch diese symmetrische Anordnung der Sensoren können Einflüsse der aufgrund der jeweiligen Last hervorgerufenen Formänderungen der Schiene auf das vom jeweiligen Sensor gelieferte Meßergebnis kompensiert werden. Demselben Zweck dient es, wenn vor der Meßstrecke eine Zwangsführung vorgesehen ist, welche die auf der Schiene aufsitzenden Räder des Drehgestells in eine bezogen auf den Steg der Schiene mittige Position ausrichtet.Basically, the rail should be in a conventional manner a rail head at least in the area of the measuring section, on its top the tread for the wheels of the Bogie is formed, a the rail head have supporting web and a rail foot, about which the rail is attached to the surface. The accuracy of the recorded measurement results can can be easily improved in that the Tread, the bridge and the rail foot related to the Cross section of the rail are arranged centrally. By this configuration of the measuring section can be influenced by Geometry of the rail in the respective measuring point on simple Way in evaluating the respective measurement results be taken into account. It is cheap in this Relationship also if at least two at each measuring point Force sensors are present that face each other are arranged opposite one another on the rail web. This symmetrical arrangement of the sensors allows Influences due to the respective load caused changes in shape of the rail to that of the respective sensor supplied measurement result compensated become. It serves the same purpose if in front of the test section a positive control is provided, which on the Rail-mounted wheels of the bogie in one Central position in relation to the web of the rail aligns.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:The invention is based on a Exemplary embodiment drawing closer explained. In a schematic representation:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Ermitteln der Eigenschaften eines Drehgestells eines Schienenfahrzeugs in seitlicher Ansicht; Figure 1 shows a device for determining the properties of a bogie of a rail vehicle in a side view.
Fig. 2 die Meßstrecke in einem Schnitt entlang der in Fig. 1 eingetragenen Linie I-I; FIG. 2 shows the measuring path in a section along the line II registered in Figure 1.
Fig. 3 das Drehgestell des Schienenfahrzeugs in seitlicher Ansicht. Fig. 3 shows the bogie of the rail vehicle in a side view.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 1 zum Erfassen der Federungseigenschaften eines Drehgestells 2 weist eine an einer Schiene 3 ausgebildete Meßstrecke 4 auf. Dabei besitzt die Schiene 3, wie aus der Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, in herkömmlicher Weise einen Schienenkopf 3a, einen den Schienenkopf 3a tragenden Steg 3b und einen Fuß 3c, auf dem der Steg 3b aufsteht. Auf der Oberseite des Schienenkopfes 3a ist eine Lauffläche 3d ausgebildet, welche im Querschnitt betrachtet mittig in Bezug auf den Steg 3b ausgerichtet ist. Dabei ist die Breite der Lauffläche 3d gegenüber der Breite des Schienenkopfes 3a verringert, indem die jeweiligen Kantenbereiche des Schienenkopfes 3a angeschrägt worden sind. Auf diese Weise werden die von den Rädern R1, R2 auf die Schiene 3 ausgeübten Kräfte im wesentlichen mittig zum Steg 3b in die Schiene 3 eingeleitet.The device 1 shown in Fig. 1 for detecting the suspension characteristics of a bogie 2 has an opening formed on a rail 3 test section. 4 The rail 3 has , as can be seen from the illustration in FIG. 2, in a conventional manner a rail head 3 a, a web 3 b supporting the rail head 3 a and a foot 3 c on which the web 3 b stands. On the top of the rail head 3 a, a running surface 3 d is formed, which, viewed in cross section, is aligned centrally with respect to the web 3 b. The width of the running surface 3 d is reduced compared to the width of the rail head 3 a, in that the respective edge regions of the rail head 3 a have been chamfered. In this way the forces exerted by the wheels R1, R2 to the rail 3 are substantially centrally b to the web 3 is introduced into the rail. 3
Die Räder R1, R2 sind am freien Ende jeweils einer Schwinge S1, S2 gelagert, die um jeweils ein Schwenklager L1, L2 schwenkbar am Rahmen M des Drehgestells befestigt sind. Über jeweils eine erste, im Bereich des Radlagers angeordnete Feder C1, C2 sind die Räder R1, R2 dabei gegenüber dem Rahmen M abgefedert. Zusätzlich ist jeweils ein Dämpfer D1, D2 zwischen dem Ende der jeweiligen Schwinge S1, S2 und dem Rahmen M montiert. Die Dämpfer D1, D2 dämpfen die vertikalen Bewegungen, welche das jeweilige Rad R1, R2 im Fahrbetrieb ausführt. Über eine dritte Feder C3 ist der Rahmen M des Drehgestells 2 gegenüber dem weiter nicht dargestellten Gehäusekasten G des Schienenfahrzeugs abgefedert. In gleicher Weise sind die hier nicht gezeigten, auf der gegenüberliegenden Seite des Drehgestells 2 angeordneten Räder des zweiten Radpaares des Drehgestells 2 an dem Rahmen M schwingend gelagert.The wheels R1, R2 are each mounted on the free end of a rocker S1, S2, which are fastened to the frame M of the bogie so that they can pivot about a pivot bearing L1, L2, respectively. The wheels R1, R2 are each cushioned relative to the frame M by a first spring C1, C2 arranged in the region of the wheel bearing. In addition, a damper D1, D2 is mounted between the end of the respective rocker S1, S2 and the frame M. The dampers D1, D2 dampen the vertical movements which the respective wheel R1, R2 executes while driving. The frame M of the bogie 2 is cushioned by a third spring C3 with respect to the housing box G, not shown, of the rail vehicle. In the same way, the wheels of the second pair of wheels of the bogie 2 , which are not shown here and are arranged on the opposite side of the bogie 2, are mounted on the frame M in a swinging manner.
Das Drehgestell 2 besitzt eine Dämpfungskennlinie "b", die sich aus den einzelnen Dämpfungskonstanten der zur Dämpfung der Bewegungen der Räder R1, R2, . . . eingesetzten Dämpfer D1, D2, . . . sowie den sonstigen Dämpfungseigenschaften besitzenden Bauelementen des Drehgestells 2 zusammensetzt. Ebenso besitzt das Drehgestell eine Federkennlinie "c", die durch die Federkennlinien der einzelnen an dem Drehgestell 2 eingesetzten Federn C1, C2, C3. . . und den sonstigen Federeigenschaften aufweisenden Bauelementen des Drehgestells 2 bestimmt wird.The bogie 2 has a damping characteristic "b", which is derived from the individual damping constants for damping the movements of the wheels R1, R2,. , , used damper D1, D2,. , , and the other damping properties of the components of the bogie 2 . The bogie also has a spring characteristic "c", which is determined by the spring characteristics of the individual springs C1, C2, C3 used on the bogie 2 . , , and the other components of the bogie 2 having spring properties.
Die Meßstrecke 4 ist in Fahrtrichtung F des Drehgestells 2 betrachtet geradlinig ausgebildet. Sie umfaßt einen ersten Abschnitt 5, welcher in einer ersten Horizontalebene H1 verläuft. An den ersten Abschnitt 5 schließt sich ein zweiter Abschnitt 6 an, welcher in Fahrtrichtung F ansteigend ausgebildet ist. Der derart geneigte gegenüber dem ersten Abschnitt 5 verlaufende Abschnitt 6 ist in zwei aufeinander folgende Teilabschnitte 7, 8 geteilt, von denen der erste Teilabschnitt 7 mit einer progressiven Steigung und der zweite Teilabschnitt 8 mit einer degressiven Steigung ansteigt. Zwischen den Teilabschnitten 7 und 8 befindet sich ein weiterer Teilabschnitt 24, innerhalb dessen die Steigung konstant ist.The measuring section 4 is straight in the direction of travel F of the bogie 2 . It comprises a first section 5 , which runs in a first horizontal plane H1. The first section 5 is followed by a second section 6 , which is designed to rise in the direction of travel F. The section 6, which is inclined relative to the first section 5 , is divided into two successive sections 7 , 8 , of which the first section 7 rises with a progressive slope and the second section 8 rises with a degressive slope. Between the sections 7 and 8 there is a further section 24 within which the slope is constant.
An den zweiten Teilabschnitt 8 des Abschnitts 6 schließt sich ein dritter Abschnitt 9 der Meßstrecke 4 an, welcher in einer zweiten Horizontalebene H2 verläuft. Die Horizontalebene H2 ist um eine Höhendifferenz uges höher gelegen als die erste Horizontalebene H1, in welcher der erste Abschnitt 6 der Meßstrecke liegt. An den dritten Abschnitt 9 der Meßstrecke 4 schließt ein absteigend geneigter Abschnitt 10 an, der wiederum in drei Teilabschnitte 11, 12, 25 geteilt ist. Die Teilabschnitte 11, 12, 25 sind spiegelsymmetrisch zu den Teilabschnitten 7, 8, 24 des zweiten Abschnitts 6 ausgeformt. Auf den zweiten Teilabschnitt 12 folgt ein fünfter Abschnitt 13, der in derselben Horizontalebene H1 angeordnet ist wie der erste Abschnitt 5 der Meßstrecke 4. Die Abschnitte 6-12, 24, 25 der Meßstrecke 4 bilden ein Hindernis, durch welches die Räder R1, R2 des Drehgestells 2 beim Überfahren der Meßstrecke 4 ausgelenkt werden.The second section 8 of section 6 is followed by a third section 9 of the measuring section 4 , which runs in a second horizontal plane H2. The horizontal plane H2 is located a height difference u ges higher than the first horizontal plane H1, in which the first section 6 of the measuring section lies. The third section 9 of the measuring section 4 is followed by a section 10 which is inclined downwards and which is in turn divided into three sections 11 , 12 , 25 . The sections 11 , 12 , 25 are formed mirror-symmetrically to the sections 7 , 8 , 24 of the second section 6 . The second section 12 is followed by a fifth section 13 , which is arranged in the same horizontal plane H1 as the first section 5 of the measuring section 4 . The sections 6-12 , 24 , 25 of the measuring section 4 form an obstacle through which the wheels R1, R2 of the bogie 2 are deflected when passing over the measuring section 4 .
Jedem Abschnitt 5-13, 24, 25 der Meßstrecke 4 ist jeweils ein Paar von Kraftmeßsensoren 14a, 14b, 15-21, 26, 27 zugeordnet. Von jedem Paar 14a-21, 26, 27 ist, wie in Fig. 2 beispielhaft für die Kraftmeßsensoren 14a, 14b gezeigt, jeweils ein Kraftmeßsensor 14a auf der einen und der andere Kraftmeßsensor 14b gegenüberliegend zu dem ersten auf der anderen Seite des Steges 3b an der Schiene 3 angeordnet. Dabei sind die Kraftmeßsensoren 14a-21, 26, 27 jedes Paares derart verschaltet, daß eine Biegung der Schiene 3 quer zur Bewegungsrichtung F des Drehgestells 2 das Meßergebnis im wesentlichen nicht beeinflußt.Each section 5-13 , 24 , 25 of the measuring section 4 is assigned a pair of force measuring sensors 14 a, 14 b, 15-21 , 26 , 27 . From each pair 14 a- 21 , 26 , 27 , as shown in FIG. 2 by way of example for the force measuring sensors 14 a, 14 b, a force measuring sensor 14 a on one and the other force measuring sensor 14 b is opposite to the first on the other Side of the web 3 b arranged on the rail 3 . The force measuring sensors 14 a- 21 , 26 , 27 of each pair are connected in such a way that a bend of the rail 3 transverse to the direction of movement F of the bogie 2 essentially does not influence the measurement result.
Die Kraftmeßsensoren 14a-21, 26, 27 liefern ihre Meßsignale an eine Auswerteinrichtung 22. Zusätzlich ist die Auswerteinrichtung 22 mit einer Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 23 verbunden, welche die Geschwindigkeit des Drehgestells 2 beim Eintritt in die Meßstrecke 4 erfaßt. The force measuring sensors 14 a- 21 , 26 , 27 deliver their measuring signals to an evaluation device 22 . In addition, the evaluation device 22 is connected to a speed measuring device 23, which detects the speed of the bogie 2 as it enters the measurement path. 4
Um eine eindeutige Auslenkung jeweils nur eines Rades R1, R2 beim Überfahren der Meßstrecke 4 zu gewährleisten, ist die Gesamtlänge der Meßstrecke 4 kleiner als der Abstand der Räder R1, R2 innerhalb eines Drehgestells.In order to ensure a clear deflection of only one wheel R1, R2 when passing over the measuring section 4 , the total length of the measuring section 4 is smaller than the distance between the wheels R1, R2 within a bogie.
Die Eigenschaften der Federung des Drehgestells 2 werden
mit Hilfe der erläuterten Vorrichtung wie folgt erfaßt:
Das Schienenfahrzeug fährt in Richtung F der Meßstrecke
4. Seine tatsächliche Geschwindigkeit v beim Eintritt in
die Meßstrecke 4 wird dabei durch die
Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 23 erfaßt.The properties of the suspension of the bogie 2 are recorded as follows using the device explained:
The rail vehicle travels in the direction F of the measuring section 4 . Its actual speed v when entering the measuring section 4 is detected by the speed measuring device 23 .
Sobald das in Fahrtrichtung F vordere Rad R1 den Meßpunkt erreicht hat, an welchem die Sensoren 14a, 14b des Abschnitts 5 positioniert sind, wird durch diese Sensoren 14a, 14b die auf der Schiene 3 in diesem Punkt lastende Kraft Fst1 gemessen. Anschließend wird mit dem am ersten Teilabschnitt 7 angeordneten Kraftmeßsensorpaar 15 die am betreffenden Meßpunkt auf die Schiene 3 wirkende Kraft ED11, mit dem am nachfolgenden Meßpunkt angeordneten Kraftmeßsensorpaar 26 die auf die Schiene 3 wirkende Kraft FD+ und mit dem am weiteren Teilabschnitt 8 angeordneten Kraftmeßsensorpaar 16 die am betreffenden Meßpunkt auf der Schiene 3 wirkende Kraft FD12 erfaßt.As soon as the front wheel R1 in the direction of travel F has reached the measuring point at which the sensors 14 a, 14 b of the section 5 are positioned, the force F st1 on the rail 3 at this point is measured by these sensors 14 a, 14 b . Then the force E D11 acting on the rail 3 at the relevant measuring point is arranged with the force measuring sensor pair 15 arranged on the first partial section 7 , the force F D + acting on the rail 3 at the subsequent measuring point 26 and with the force measuring sensor pair arranged on the further partial section 8 16 detects the force F D12 acting on the relevant measuring point on the rail 3 .
Sobald das Rad R1 den mittleren Abschnitt 9 erreicht hat, wird durch das an dessen Anfang angeordnete Kraftmeßsensorpaar 17 die dort in vertikaler Richtung auf die Schiene wirkende Kraft Fc1 erfaßt.Once the wheel has R1 reaches the central portion 9, which is detected by the disposed at the beginning of which there Kraftmeßsensorpaar 17 in the vertical direction on the rail acting force F c1.
In gleicher Weise werden beim Herunterfahren durch die dem jeweils überfahrenen Abschnitt 9, 11, 25, 12 und 13 zugeordneten Kraftmeßsensoren 18-21 und 27 die jeweils wirksamen Kräfte Fc2, FD21, FD-, FD22 und Fst2 erfaßt.In the same way, the respective effective forces F c2 , F D21 , F D- , F D22 and F st2 are detected by the force measuring sensors 18-21 and 27 assigned to the section 9 , 11 , 25 , 12 and 13 each run over.
Beim Durchfahren der Meßstrecke 4 erfährt das Rad R1 unterschiedliche Geschwindigkeiten über die in vertikaler Richtung zurückgelegte Strecke u. Der Verlauf der Geschwindigkeit = du/dt ist durch die in Fig. 1 eingetragene Linie 28 beispielhaft aufgetragen. Demnach ist die Vertikalgeschwindigkeit des Rades R1 im Anfangsabschnitt 5 der Meßstrecke 4 gleich Null. Im darauffolgenden Meßabschnitt 7 nimmt die Vertikalgeschwindigkeit zu. Im Meßabschnitt 24 hat die Vertikalgeschwindigkeit einen konstanten Wert, der größer als Null ist. Im nachfolgenden Meßabschnitt 8 nimmt die Vertikalgeschwindigkeit wieder ab, um im Meßabschnitt 9 wieder zu Null zu werden. Umgekehrt entwickelt sich die Vertikalgeschwindigkeit beim Durchfahren der Meßabschnitte 9-13 und 25, wie man am diesen Meßabschnitten zugeordneten Verlauf der Linie 28 in der rechten Hälfte von Fig. 1 ablesen kann.When driving through the measuring section 4 , the wheel R1 experiences different speeds over the distance covered in the vertical direction u. The course of the speed = du / dt is plotted as an example by line 28 shown in FIG. 1. Accordingly, the vertical speed of the wheel R1 in the initial section 5 of the measuring section 4 is zero. In the subsequent measuring section 7 , the vertical speed increases. In the measuring section 24 , the vertical speed has a constant value which is greater than zero. In the subsequent measuring section 8 , the vertical speed decreases again in order to become zero again in the measuring section 9 . Conversely, the vertical speed develops when passing through measuring sections 9-13 and 25 , as can be seen from the course of line 28 assigned to these measuring sections in the right half of FIG. 1.
In den Meßabschnitten 7, 8, 11, 12 treten Vertikalbeschleunigungen auf, deren Verlauf in Fig. 1 durch die Linie 29 dargestellt ist. Die positiven Vertikalbeschleunigungen sind dabei durch das Bezugszeichen 30 gekennzeichnet, während auf die negativen Vertikalbeschleunigungen durch das Bezugszeichen 31 hingewiesen wird.Vertical accelerations occur in the measuring sections 7 , 8 , 11 , 12 , the course of which is shown in FIG. 1 by the line 29 . The positive vertical accelerations are identified by reference symbol 30 , while the negative vertical accelerations are indicated by reference symbol 31 .
Die Vertikalbeschleunigungen erzeugen Massenkräfte mü am zu vermessenden Drehgestell 2 und werden gegebenenfalls als Rechengrößen von der Auswerteinrichtung 22 zur Ermittlung der Federkennlinie und Dämpfung am Drehgestell verarbeitet.The vertical accelerations generate mass forces on the bogie 2 to be measured and are optionally processed as arithmetic variables by the evaluation device 22 for determining the spring characteristic and damping on the bogie.
Die Kräfte Fc1 und Fc2 setzen sich jeweils aus der aufgrund
der Gesamtauslenkung uges des Rads R1 erzeugten Federkraft
Fc und der durch das Gewicht der ungefederten Masse des
Schienenfahrzeugs hervorgerufenen statischen Kraft Fst1
bzw. Fst2 zusammen:
The forces F c1 and F c2 each consist of the spring force F c generated due to the total deflection u ges of the wheel R1 and the static force F st1 and F st2 caused by the weight of the unsprung mass of the rail vehicle:
Fc1 = Fst1 + Fc
F c1 = F st1 + F c
Fc2 = Fst2 + Fc F c2 = F st2 + F c
Indem die im ersten Abschnitt 5 erfaßte Kraft Fst1 von der
im dritten Abschnitt 9 erfaßten Kraft Fc1 bzw. die im
fünften Abschnitt 13 erfaßte Kraft Fst2 von der im dritten
Abschnitt 9 erfaßten Kraft Fc2 subtrahiert wird, kann
folglich die Federkraft Fc der Federung des Drehgestells 2
bestimmt werden. Da auch die der Höhendifferenz zwischen
der ersten und der zweiten Horizontalebene H1 und H2
entsprechende Gesamtauslenkung uges bekannt ist, kann dann
von der Auswerteinrichtung 22 die Federkennlinie c der
Federung des Drehgestells 2 bestimmt werden:
By subtracting the force F st1 recorded in the first section 5 from the force F c1 recorded in the third section 9 and the force F st2 recorded in the fifth section 13 from the force F c2 recorded in the third section 9 , the spring force F c the suspension of the bogie 2 can be determined. Since the total deflection u tot corresponding to the height difference between the first and the second horizontal planes H1 and H2 is also known, the spring characteristic c of the suspension of the bogie 2 can then be determined by the evaluation device 22 :
C = Fc/uges C = F c / u tot
Im Bereich des ansteigenden Abschnitts 6 bzw. des
abfallenden Abschnitts 10 sind neben der statischen
Gewichtskraft und der aufgrund der jeweiligen Auslenkung
u erzeugten Federkraft auch Dämpfungskräfte Fb wirksam,
welche proportional der Geschwindigkeit (bzw. du/dt) in
vertikaler Richtung sind, mit der die Auslenkung u in den
betreffenden Abschnitten erfolgt:
In the area of the rising section 6 and the falling section 10 , in addition to the static weight and the spring force generated due to the respective deflection u, damping forces F b are also effective, which are proportional to the speed (or du / dt) in the vertical direction with which the deflection u takes place in the relevant sections:
ED11 = Fst1 + cu11 + bdu/dt
E D11 = F st1 + cu 11 + bdu / dt
FD12 = Fst1 + cu12 + bdu/dtF D12 = F st1 + cu 12 + bdu / dt
Die Auslenkung u11 am Meßpunkt der Kraftmeßsensoren 15 ist ebenso bekannt wie die Auslenkung u12 am Meßpunkt der Kraftmeßsensoren 16. Darüber hinaus kann, nachdem die Steigungen in den Abschnitten 6 und 10 konstruktiv vorgegeben sind, aus der Geschwindigkeit v des Schienenfahrzeugs auch die Geschwindigkeit du/dt abgeleitet werden, mit der die Auslenkung erfolgt. Da gleichzeitig aus dem vorangehenden Berechnungsschritt die Federkennlinie c der Federung bekannt ist, kann unter Berücksichtigung der ebenso bekannten statischen Last aus der im Teilabschnitt 24 erfaßten Kraft FD+ die Dämpfungskraft Fb bzw. die Dämpfungskonstante b bestimmt werden, welche die Federung des Drehgestells 2 bei einrückender Auslenkung aufweist. In entsprechender Weise wird aus der im Bereich des abfallenden Abschnitts 25 gemessenen Kraft FD- die Dämpfungskraft Fb bzw. die Dämpfungskonstante b bestimmt, die das Drehgestell 2 bei ausrückender Auslenkung besitzt. Zu beachten ist dabei, daß die Dämpfungskraft prinzipiell zu klein ermittelt wird, da die Dämpfung die Federung entlastet, so daß kein linearer Federweg angenommenen werden kann. Aus diesem Grund wird von der Auswerteinrichtung 22 unter Berücksichtigung der bauarttypischen Eigenschaften des Drehgestells 2 eine näherungsweise Korrektur der ermittelten Dämpfungseigenschaften durchgeführt.The deflection u 11 at the measuring point of the force measuring sensors 15 is also known, as is the deflection u 12 at the measuring point of the force measuring sensors 16 . In addition, after the slopes in sections 6 and 10 are predetermined by design, the speed du / dt at which the deflection takes place can also be derived from the speed v of the rail vehicle. Since the spring characteristic curve c of the suspension is known at the same time from the preceding calculation step, the damping force F b or the damping constant b, which the suspension of the bogie 2 contributes to, can be determined from the force F D + detected in the subsection 24 , taking into account the likewise known static load engaging deflection. Correspondingly, the damping force F b or the damping constant b, which the bogie 2 has when the deflection disengages, is determined from the force F D- measured in the region of the falling section 25 . It should be noted that the damping force is in principle determined too small, since the damping relieves the suspension, so that no linear spring travel can be assumed. For this reason, the evaluation device 22 carries out an approximate correction of the damping properties determined, taking into account the type-typical properties of the bogie 2 .
Durch einen Vergleich der im Bereich der Teilabschnitte 7, 8 bzw. 11, 12 erfaßten Kräfte FD11, FD12 bzw. FD21, FD22 kann zusätzlich die auf dem Rad R1 lastende ungefederte Masse näherungsweise bestimmt werden.By comparing the forces F D11 , F D12 and F D21 , F D22 detected in the area of the sections 7 , 8 and 11 , 12 , in addition, the unsprung mass loaded on the wheel R1 can be approximately determined.
Die in der voranstehend erläuterten Weise ermittelten Eigenschaften der Federung des Drehgestells 2 werden überprüft, indem das Schienenfahrzeug in mehreren Durchgängen mit jeweils unterschiedlichen Geschwindigkeiten v über die Meßstrecke 4 bewegt wird. Die dabei erfaßten Kräfte werden in der erläuterten Weise ausgewertet, so daß im Ergebnis ein umfassendes Abbild des Federungs- und Dämpfungsverhaltens gewonnen wird.The properties of the suspension of the bogie 2 determined in the manner explained above are checked by moving the rail vehicle over the measuring section 4 in several passes at different speeds v in each case. The forces recorded are evaluated in the manner explained, so that the result is a comprehensive picture of the suspension and damping behavior.
Indem die so ermittelten aktuellen Eigenschaftswerte mit Sollwerten verglichen werden, die für ein bauarttypisches Normdrehgestell ermittelt worden sind, kann die Auswerteinrichtung 22 selbsttätig entscheiden, ob die Federung des Drehgestells 2 die Verschleißgrenze erreicht hat.By comparing the current property values determined in this way with target values which have been determined for a type-typical standard bogie, the evaluation device 22 can automatically decide whether the suspension of the bogie 2 has reached the wear limit.
Grundsätzlich ist bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu beachten, daß bei den zu untersuchenden Schienenfahrzeugen die Sekundärfederung in der Regel sehr viel weicher ist als die Primärfederung. Daher führt das Befahren der Meßstrecke 4 durch ein einzelnes Rad zu einer Umverteilung der Lasten innerhalb des Drehgestells. Das jeweils diagonal dem ausgelenkten Rad R1 bzw. R2 gegenüberliegende Rad wird bei rechteckiger Anordnung der Räder im Drehgestell um den gleichen Betrag wie das ausgelenkte Rad R1, R2 belastet, während die anderen um den betreffenden Betrag entlastet werden. Somit sind die jeweils erfaßten Kräfte um das etwa vierfache kleiner als die Kräfte, die sich bei einer alleinigen Auslenkung des jeweiligen Rades einstellenden Kräfte. Daraus folgt ebenso, daß die erfaßten Kräfte in der Praxis nicht einer einzelnen Feder bzw. einem einzelnen Dämpfer zugeordnet werden können, sondern daß jeweils ein Abbild des Zustands bzw. der Eigenschaft der aus allen an der Federung beteiligten Bauelemente des Drehgestells gewonnen wird. Dabei ist davon auszugehen, daß der Einfluß des Rahmens M des Federgestells auf das Ergebnis der Zustandsermittlung aufgrund von dessen Steifigkeit gering ist. Der besondere Vorteil dieser Vorgehensweise besteht dabei darin, daß durch die Aufnahme der von einem einzigen Rad auf die Schiene im Bereich der Meßsstrecke 4 übertragenen Kräfte die Eigenschaft und der Zustand der Gesamtfederung des Drehgestells ermittelt werden können. In principle, when carrying out the method according to the invention, it should be noted that the secondary suspension in the rail vehicles to be examined is generally much softer than the primary suspension. Driving through the measuring section 4 by a single wheel therefore leads to a redistribution of the loads within the bogie. The diagonally opposite the deflected wheel R1 or R2 is loaded with the rectangular arrangement of the wheels in the bogie by the same amount as the deflected wheel R1, R2, while the others are relieved by the amount concerned. Thus, the forces detected in each case are approximately four times smaller than the forces which arise with a single deflection of the respective wheel. It also follows from this that the forces detected in practice cannot be assigned to a single spring or a single damper, but rather that an image of the state or property of the components of the bogie involved in the suspension is obtained in each case. It can be assumed that the influence of the frame M of the spring frame on the result of the condition determination is small due to its rigidity. The particular advantage of this procedure is that the property and the condition of the overall suspension of the bogie can be determined by absorbing the forces transmitted from a single wheel to the rail in the area of the measuring section 4 .
11
Vorrichtung
contraption
1414
a, a,
1414
b, b
15-2115-21
, ,
2626
, ,
2727
Kraftmeßsensoren
Force measuring sensors
22
Drehgestell
bogie
33rd
Schiene
rail
33rd
a Schienenkopf
a rail head
33rd
b Steg
b bridge
33rd
c Fuß
c feet
33rd
d Lauffläche
d tread
44
Meßstrecke
Measuring section
55
, ,
66
, ,
99
, ,
1010th
, ,
1313
Abschnitte der Meßstrecke Sections of the measuring section
44
77
, ,
88th
, ,
2424th
Teilabschnitte des Abschnitts Sections of the section
66
1111
, ,
1212th
, ,
2525th
Teilabschnitte des Abschnitts Sections of the section
1010th
2222
Auswerteinrichtung
Evaluation device
2323
Geschwindigkeitsmeßeinrichtung
Speed measuring device
2828
Verlauf der Geschwindigkeit in
vertikaler Richtung
Course of the speed in the vertical direction
2929
Verlauf der Beschleunigungen in
vertikaler Richtung
Course of the accelerations in the vertical direction
3030th
positive Beschleunigungen
positive accelerations
3131
negative Beschleunigungen
C1, C2, C3 Federn
D1, D2 Dämpfer
F Fahrtrichtung
Fs1 negative accelerations
C1, C2, C3 springs
D1, D2 damper
F direction of travel
F s1
, Fs2 , F s2
in den Abschnitten in the sections
55
, ,
1313
erfaßte
Kräfte
FD11 detected forces
F D11
, FD12 , F D12
, FD21 , F D21
, FD22 , F D22
in den Abschnitten in the sections
66
, ,
1010th
erfaßte
Kräfte
Fc1 detected forces
F c1
, Fc2 , F c2
im Abschnitt in the section
99
erfaßte Kräfte
G Gehäusekasten
H1 Horizontalebene
H2 Horizontalebene
L1, L2 Schwenklager
M Rahmen
R1, R2 Räder
S1, S2 Schwinge
u Auslenkung
uges detected forces
G housing box
H1 horizontal plane
H2 horizontal plane
L1, L2 swivel bearings
M frame
R1, R2 wheels
S1, S2 swingarm
u deflection
u tot
Gesamtauslenkung
Total deflection
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2000109156 DE10009156C1 (en) | 2000-02-26 | 2000-02-26 | Determining properties of wheel springing for railway vehicle bogie involves moving vehicle over obstruction on rail, deriving spring characteristic from start/end position forces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2000109156 DE10009156C1 (en) | 2000-02-26 | 2000-02-26 | Determining properties of wheel springing for railway vehicle bogie involves moving vehicle over obstruction on rail, deriving spring characteristic from start/end position forces |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10009156C1 true DE10009156C1 (en) | 2001-08-09 |
Family
ID=7632568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2000109156 Expired - Fee Related DE10009156C1 (en) | 2000-02-26 | 2000-02-26 | Determining properties of wheel springing for railway vehicle bogie involves moving vehicle over obstruction on rail, deriving spring characteristic from start/end position forces |
Country Status (1)
| Country | Link |
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- 2000-02-26 DE DE2000109156 patent/DE10009156C1/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |