Bei Aluminium-Radkonstruktionen handelt es sich im Grundkonzept um Räder, bei denen der Radreifen von den übrigen Komponenten getrennt montier- sowie demontierbar ist. Die geringe Härte und Verschleißbeständigkeit der Leichtmetalle erfordert eine konstruktive Trennung der Radscheibe und der Lauffläche. Der Stahl-Radreifen übernimmt die komplexen Beanspruchungen im Radaufstandspunkt ( Hertz'sche Pressung, Reibungswärme, Verschleiß ), während die Radscheibe die Übertragung der Rad/Schiene-Kräfte zwischen Radreifen und Radsatzwelle übernimmt und in dieser Funktion rein mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt ist. Für die konstruktive Gestaltung bereifter Aluminium-Schienenräder bestehen dabei zwei grundsätzlich verschiedenen Möglichkeiten. Die eine Möglichkeit ist das ungefederte Rad, das aus einer Al-Radscheibe besteht, auf die ein Stahl-Radreifen unmittelbar aufgeschrumpft wird. Dieser Weg, zu einer Gewichtseinsparung durch die Verwendung einer Al-Radscheibe zu kommen, bietet sich als Ersatz für Stahlmonoblockräder oder bereifte Stahlräder an. Die andere Möglichkeit ist das gummigefederte Rad, das im wesentlichen aus einem Radscheibenkörper auf dem umlaufend 2 Gummiringe über einen Aluminium-Radfelgenring gegen den Radreifen verspannt werden, besteht. Die DB-AG entwickelt in Zusammenarbeit mit den deutschen Radsatzherstellern gummigefederte Schienenräder für den Einsatz im Hochgeschwindigkeitsverkehr. Die wesentlichen Entwicklungsschritte und Designmerkmale werden am Beispiel der Al-Radentwicklung BA 265 der Gutehoffnungshütte Radsatz GmbH vorgestellt. Bei der Wahl der Werkstoffe, der Fertigungsverfahren und der aluminiumgerechten Konstruktion der Radscheibe konnte auf die langjährigen Erfahrungen der Otto Fuchs Metallwerke zurückgegriffen werden. Die Räder, die mit Hilfe von Finite-Elemente-Berechnungen mit dem Programm Ansys mit anschließendem Dauerfestigkeitsnachweis ausgelegt wurden, bestehen neben dem gegenüber den bekannten Stahlrädern unveränderten Radreifen und den Gummiringen aus einer isotherm gesenkgeschmiedeten Aluminium-Radscheibe und einem gewalzten Aluminium-Radfelgenring.
Leichtbau als Herausforderung für den Radsatz - Aluminium-Radscheiben für den Schienenverkehr
Rad, Schienenfahrzeugtagung, 2 ; 147-149
1997
3 Seiten, 1 Bild
Conference paper
German
Leichtbau als Herausforderung für den Schienenverkehr
IuD Bahn | 1998
|Leichtbau als Herausforderung für den Schienenverkehr
Online Contents | 1998
|Radreifen, Radscheiben und Vollräder
TIBKAT | 1952
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