DE1530112A1 - Drehgestellanordnung an Schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

• "Drehgestellanordnung an Schienenfahrzeugen" Die Erfindung betrifft eine Drehgestellanordnung an Schienenfahrzeugen mit bei hoher Fahrgeschwindigkeit überkritischer Querfederung zwischen Brücke und Drehgestellen und mit ausserhalb der lotrechten Quermittelebene jedes Drehgestells angeordneten, in Fahrzeugquerrichtung wirkenden Schwingungsdämpfern mit geschwindigkeitsabhängiger Dämpfungskraft. Schienenfahrzeuge, insbesondere Drehgestellfahrzeuge, werden vielfach mit einer Querfederung ausgerüstet, um Seitenstösse und die durch den Sinuslauf der Achsen verursachten Querbewegungen-elastisch aufzunehmen, so dass die Anlaufkräfte zwischen Rad und Schiene vermindert werden. Das mit einer Querfederung ausgerüstete Fahrzeug stellt ein in Querrichtung schwingungsfähiges System dar. Die Frequenz der vom Sinuslauf erregten Schwingung wächst mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit, so dass bei bestimmten Geschwindigkeiten Resonanz mit der Eigenschwingungsfrequenz der-Fahrzeugfederung auftreten kann.
• Um die Querschwingungsamplituden über den gesamten Fährgeschwindigkeitsbereich möglichst klein zu halten, ist es ratsam, die Quereigenfrequenz möglichst niedrig, beispielsweise mit 1 Hz zu wählen. Die Resonanz tritt dann bei verhältnismässig niedriger Fahrgeschwindigkeit auf, während bei höherer Fahrgeschwindigkeit, d.h. im überkritischen Bereich, die erregten Schwingungsamplituden kleiner sind, als die Erregeramplituden, sofern die durch die höhere Fahrgeschwindigkeit vor oder hinter dessen Quermittelebene angreift, so dass beim Sinuslauf der Drehgestelle ene Phasenverschiebung zwischen den Bewegungen von Schwingungsdämpfern und: Querfedern vorhanden ist. Querschwingungsdämpfer sind ausserhalb der lotrechten Quermittelebene jeder Drehgestells sowohl nach der Fahrzeugmitte zu als auch nach dem Fahrzeugende zu angeordnet, wobei jeweils die in Fahrtrichtung vor der Quermittelebene liegenden Dämpfer eingeschaltet. die dahinterliegenden abgeschaltet sind. Zur Dämpfung mit geschwindigkeitsabhängiger Dämpfungskraft können-hydraulische, pneumatische oder elektrische Dämpfer, letztere beispielsweise in Form einer Wirbelstrombremse, vorgesehen sein.
• Damit bei höherer-Erregungsfrequenz die Vorteile des Uberkritischen Fahrzeuglaufs-ausgenutzt werden, sollen die-Quer" schwinguagsdämpfer in ihrer Dämpferwirkung £requenzabhängg regelbar ausgebildet sein: Eine frequenzabhängige Dämpfung kann durch gefederte Anlenkung mindestens je eines Querschwingur,gsdämpferendes erzielt werden.
• Der mit der Erfindung erzielte Fortschritt ist im folgenden näher beschrieben.
• Bei Drehgestellfahrzeugen führen die Achsen einen ähnlichen Sinuslauf aus, wie bei frei rollenden einzelnen Achsen, wobei im allgemeinen beide Achsen hintereinander auf derselben sinusförmigen Wellenbahn laufen: Infolgedessen führt der Drehgestellrahmenausser Querbewegungen auch Drehbewegungen aus . " - .., . . ..
• Die Erfindung "bezweckt. @einzi-g und-allein eine Verminderung der Erregung von .3iAitense-liwingungen des Wagenkastens und. nicht des Drehgestells, veranlasst durch den ßinuslauf des Drohgestelles dadurch, dass die Schwirngux;ädämpferdie selbst nicht Gegenstand der Erfindung sind, an der günstigsteh Stelle angeordnet sind. Sind Dämpfer und Federn an der gleichen Stelle angebracht, so beträgt die Phasenverschlnbong zwischen .Dämpfkraft und Federkraft 9o°. Durch diese. Phasenverschiebung kommt die normale Dämpfung zustande Durch einseitige Anordnung eines Dämpfers zwischen Drehgesteh ui-id Brückenträger ausserhalb der lotr@:chto-n Quermttelebene des Dr-hgestalls wird eine Phasenversch;=eb zwischen der 6,'rudrfederbewegung und der DünpferbawaguherbeigefUhrtDies bewirkt, dass die querschwingungen des Wagenkastens auch im so hinreichend gedämpft werden, dass die Amplituden der erregten Schcvin,#,;uriLr kleiner werden als die Erj°egeramptituden.
• Die Dämpfung kann noch gesteigert werden, wenn die Phasenverschiebung grdsser als 90° wird,, im Idealfalle 1800, Dazu muss die Aualenkuig des Där!pf ers fr'üher erfolgen, als d je AuslenkunEder Seitenfederung. Dies wird dadurch erreicht wenn die' Dämpfer sich am vorderen Ende des Drehgestelles, bezogen sauf die Fanrtrichtüng, befinden. -Bei Überkritischer Erregung ist Jede Dämpfung überflüssig. Bei hohen Erregerfrequenzen (hohe Fahrzeuggeschwindigkeit) sollte daher die Dämpferkreft verringert werden., etwa durch eine Feder in Serie *mit den Dämpfern,. die bei der. meiaten Dd.rnpforn ohnehin vorhanden ist..
• Al z weiterer -durch die Erfindung bewirkter Fortschritt ergibt sich noch folgendes: Durch die gegenüber der Foderbevießväg phasenverschobene . DUmpfüng wird scwo'li1 die' prehhewcgurgdes 3@re,este;' 1.s als auorl die Querbewegung beenflussx. Dabei entzieht eine 4 ,johtlcraOtp j. die dasreh;esicell st'ridg ihn der Mittei.l:ago im Glei zu führen bestrebt ist, zomit den Drehgestsllauf stabilisiert und gleichzeitIS die Erregeramplituden verringen. Durch gleichzeitige VerrnE;er".tng des VerhältnIeses . der Anplituds der crr--gtenzur Erregeramplitude werden ini Resonazzberaon erheblich verbesserte Laufelgenschaffen erzielt. -Ein @usüt@runsbei.spei. vier Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dar:@:@liund wirr- im folgenden nfher baschrieben. Es ist weiter bezeichnet mit a das ftmplitudenverhältnis bei ungeddmpfter Schwingung, rtit b das Amplitudenverhältnis bei gleichphasig gedämpfter Schwingung, mit einem Dämpsfaktor -von o,3, mit e dar llmplitudenverhältnis einer Schwingung mit einer phasenverschobenen Dämpflang, wie sie der .?rfindungsgegenstanü beinhaltet.
• Die wagerechte Linie d zeigt die Grosse der '-:r,-@ei-,erampli_ tude bxw. die Grüsse der SchtainCungsamglitttd:e bei blockierter Federung.

Claims (1)

1. . Drehgestellanardnurg nach einem r r"hr2ren der Amprtiche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daaä durch gefederte Anienl"unZ mindestens je eines Zuersclrairguungsd"äferen,des eine frequ@nz@.:'d;ia DUnpfurig erzielt wird.