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Erhöhung der Liegedauer von Schienen durch kontrolliertes Risswachstum mit Hilfe von gesteuertem Schienenverschleiß
Projektbearbeiter:
Steffen Krüger
Finanzierung:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ;
Schienenverschleiß und sich bildende Ermüdungsrisse bestimmen maßgeblich die Liegedauer von Schienen. Ermüdungsrisse (Headchecks) entstehen besonders in Gleisbögen auf der Außenschiene. Bei geringem Schienenverschleiß können diese Ermüdungsrisse wachsen unter Umständen zum Schienenbruchführen. Die Minimierung des Schienenverschleißes und der Reibung in Kurvenfahrten wird durch die Schmierung des Spurkranzes erreicht, diese Spurkranzschmierung wirkt sich aber negativ auf den Rissfortschritt aus. Zum einen werden die Risse nicht durch natürlichen Verschleiß abgetragen und zum anderen hat der in die Risse eingedrungene Schmierstoff einen gewissen hydraulischen Effekt bei der Überrollung der Risse und damit ein beschleunigtes Risswachstum zur Folge. Durch Schleifen der Schienen werden die entstandenen Risse abgetragen und können somit nicht weiter wachsen.Die Ermittlung des optimalen Schleifzeitpunktes und der optimalen Schleiftiefe ist das Ziel dieser Untersuchungen. Dazu werden Modellversuche auf einem sog. 2-Rollenprüfstand durchgeführt. In diesen Modellversuchen werden Reibung, Verschleiß und der Rissfortschritt ermittelt. Für die Modellversuche werden Probekörper aus Originalbauteilen verwendet (Rad und Schiene). Durchgeführt werden die Versuche unter Variation der Schmierungs- und Belastungszustände. Genaue Analysen der Probenwerkstoffe und der Probenkörper sollen Aufschluss über den Einfluss von Werkstoffparametern und Werkstofftextur auf den Rissfortschritt geben.

Schlagworte

Ermüdungsverschleiß, Headcheck, Rad-Schiene-Kontakt, Rissdedektion, Wälzbeanspruchung
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