DE2601259A1

DE2601259A1 - Einrichtung zur betriebsaehnlichen pruefung von radsaetzen

Info

Publication number: DE2601259A1
Application number: DE19762601259
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Lipp
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1976-01-15
Filing date: 1976-01-15
Publication date: 1977-07-21
Also published as: DE2601259B2; DE2601259C3

Description

Einrichtung zur betriebsähnlichen Prüfung von Radsätzen
Es sind bereits einige Prüfstände für Sehwingfestigkeitsversuche an Radsätzen für Schienenfahrzeuge bekannt, in denen in unterschiedlicher Weise versucht wird die betrieblichen Belastungsverhältnisse zu simulieren. So - z.B. -ist ein Prüfstand im Einsatz, bei dem das Rad am Umfang festgespannt ist und die Welle durch eine am Wellenende angreifende, durch eine umlaufende Masse hervorgerufene Kraft beansprucht wird. Hierbei wird jedoch nur die Welle unter vereinfachten, nicht betriebsgleichen Bedingungen geprüft.
Weiterhin ist ein Prüfstand bekannt, bei dem der Radsatz an den Wellenenden gelagert ist und am Radumfang um jeweils 1200 versetzt drei Prüfzylinder angeordnet sind, deren Kraftrichtung durch die Größe der im Betrieb am Radaufstandspunkt angreifenden senkrechten Kräfte und Seitenkräfte bestimmt wird. Durch sinusförmigen um 1200 phasenverschobenen Kraftverlauf in den drei Prüfzylindern wird ein Umlauf des Rades bei gleichzeitiger Belastung durch eine nur phasengleiche senkrechte Radlast und Seitenkraft simuliert. Mit diesem Verfahren ist keine betriebsgleiche Simulation der Belastungen des ganzen Radsatzes, also von Welle und Rad möglich. Die Prüfung mit drei Hydropulszylindern erfordert hohe Energiekosten. Die Prüffrequenz ist abhängig von der Verformung des Radsatzes.
Im Prinzip wäre auch eine Überwindung der den beiden voranstehend geschilderten Verfahren anheftenden Mängel in der betriebsgleichen Lastsimulation mit folgendem Verfahren denkbar. Der umlaufende Rad satz wird über ein Gegenrad mit Gleisprofil belastet. Hierbei können mit zwei unabhängig voneinander arbeitenden Zylindern die Betriebslasten wirklichkeitsnah simuliert werden. Praktisch scheitert die Anwendung dieses Verfahrens daran, daß der Verschleiß und nicht der beabsichtigte Schwingbruch das Versuchsende bestimmt.
Um die geschilderten Mängel zu umgehen, wurde ein Prüfstand nach Patentanspruch 1 bis 3 entwickelt, in dem ein Radsatz unter Belastungen durch seitliche und senkrechte Radkräfte, angreifend im Radaufstandspunkt, bei Umlauf in all seinen Teilen betriebsgleioh geprüft werden kann, ohne daß Verschleißprobleme zu befürchten sind.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Sig. 1 und 2 erläutert. Der Radsatz, bestehend aus Rad (b) und Welle (a), ist am äußeren Wellenzapfen dreh- und schwenkbar gelagert (c), (sir. 1). Unter Belastung durch Prüfzylinder 1 stützt sich das Rad auf ein der Schiene nachgebildetes Profil (d) ab, das Bestandteil der drehbar gelagerten Trommel (e) ist. Diese Trommel, die auf einem parallel verschiebbaren Gestell (f) gelagert ist, wird durch einen regelbaren Motor (g) angetrieben.
Eine betriebsähnliche Einleitung der Seitenkraft am Radaufstandpunkt wird dadurch erreicht, daß die Trommel um den frei wählbaren Winkelig schräggestellt wird. Erzeugt wird die Seitenkraft mittels eines am Trommelgestell angreifenden Prüfzylinders 2. Die senkrechte Kraft am Radaufstandpunkt ist die Reaktionskraft der am freien Wellenende durch den Prüfzylinder 1 eingeleiteten Kraft.
Zur Prüfung des Radsatzes im unmittelbaren Nachbarbereich der Rad-Wellenverbindung (zig.2) kann eine weniger kostenaufwendige, einfachere Einrichtung Verwendung finden. Der Radsatz, bestehend aus Rad (b) und Welle (a) ist am äußeren Wellenzapfen dreh- und schwenkbar gelagert (c).
Durch die Belastung des Prüfzylinders 1 wird die vertikale Kraft in das Rad über ein seitlich am Rad montiertes Wälzlager (h), das sich auf einen Schwingtisch (i) abstützt, eingeleitet. Eine betriebsähnliche Einleitung der Seitenkraft erfolgt mittels eines am Schwingtisch angreifenden Zylinders 2 (nicht dargestellt) und der Radsatz wird über einen regelbaren Motor (g) angetrieben.
Mit den beschriebenen Einrichtungen ist mit einfachsten Aufwand ein Prüfverfahren realisierbar, das im allgemeinsten Fall sowohl veränderliche senkrechte als auch veränderliche Seitenkräfte in einer betriebsgleichen Zuordnung zu simulieren gestattet. Ebenso können mit der gleichen Binrichtung und in der gleichen Anordnung vereinfachte Lastfälle simuliert werden, so z.B. beliebige Kombinationen von senkrechten Stoß- und Seitenkräften, die jedoch während der Versuchsdauer bei umlaufender Trommel konstant bleiben.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Einrichtung zur betriebsähnlichen Prüfung von Radsätzen für Schienenfahrzeuge d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Rad (b) in einer umlaufenden Trommel (e) mit Sohienenprofil (d) abläuft, und daß Einrichtungen (1,2 ) vorgesehen sind, die das Rad und die Welle (a) senkreoht und/oder seitlich belasten.
2. Einrichtung zur betriebsähnlichen Prüfung von Radsätzen für Schienenfahrzeuge, d a d u r c h g e k e n n z e i o h ne t, daß mit Hilfe der Einrichtung (1) die Krafteinleitung in den Rad satz über ein seitlich am Rad montiertes Wälzlager (h) erfolgt, das sich auf einem Sohwingtisch (i) abstützt, und die Seitenkraft durch Einrichtung (2) in diesem Schwingtisch eingeleitet wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, da d u r 0 h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Trommel gegenüber dem Rad satz derart sohräggestellt wird, daß die Krafteinleitung nur an einem Punkt, dem Radaufstandspunkt erfolgt.