EI – DER EISENBAHNINGENIEUR | Issue 10/2008
Eigenspannungen klotzgebremster Vollräder – Versuch oder Rechnung?
Durch Klotzbremsungen mit hohen Bremsleistungen, z.B. bei langen Gefällefahrten werden die Radkränze von Vollrädern stark aufgeheizt. Die dabei im Rad auftretenden hohen Temperaturgradienten bedingen in Verbindung mit dem temperaturabhängigen Abfall der mechanischen Eigenschaften der eingesetzten Stähle, partielle Plastifizierungen und Ausbildungen neuer Eigenspannungszustände. Unter Sicherheitsgesichtspunkten sollen die dabei entstehenden Eigenspannungen bestimmte Zugspannungsgrenzwerte nicht überschreiten. Der Nachweis der Eignung der Räder erfolgt bisher ausschließlich durch Prüfstandsuntersuchungen. Die durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass mittels rechnerischer Simulationen unter Berücksichtigung nichtlinearen Materialverhaltens bei vorliegenden temperaturabhängigen Materialwerten eine gute Übereinstimmung zu den Versuchsergebnissen zu erzielen ist. Neben der Nachweisführung bietet sich die Rechnung damit auch besonders als Entwicklungstool für klotzgebremste Räder an.