Eine Methode zur Prüfung von Eisenbahnradsätzen an einer vollmaßstäblichen Rollenprüfstand

Vollmaßstäbliche Rollenprüfstände für Tests an einer einzelnen Achse ermöglichen die Untersuchung verschiedener Dynamik- und Haltbarkeitsprobleme im Zusammenhang mit dem Design und Betrieb des Schienenfahrzeugs. Um das beste Potenzial dieser Prüfgeräte auszuschöpfen, müssen geeignete Prüfverfahren definiert werden, insbesondere in Bezug auf die Referenzen der Aktuatoren, um sicherzustellen, dass aussagekräftige Rad-Schiene-Kontaktbedingungen reproduziert werden können. Ziel dieses Papiers ist es, eine neue Methodik vorzuschlagen, um die von den Aktuatoren im Prüfstand zu erzeugenden Kräfte zu definieren, um das Verhalten eines Radsatzes und insbesondere die Rad-Schiene-Kontaktkräfte unter den relevanten Fahrbedingungen, die entweder aus der Mehrkörpersimulation (MBS) oder aus Gleismessungen stammen, bestmöglich zu reproduzieren. Die Methode stützt sich auf ein mathematisches Modell des Rollenprüfstands und verwendet ein iteratives Korrekturschema, bei dem die zeitlichen Verlaufsgeschichten der Kontaktkraftkomponenten aus dem Rollenprüfstandtest, wie sie vom mathematischen Modell vorhergesagt werden, mit einer Reihe von Zielkontaktkraftverlaufsgeschichten verglichen werden. Es werden zwei Methoden vorgestellt: die erste berücksichtigt eine Standardanordnung des Rollenprüfstands, die zweite geht davon aus, dass ein Differenzialgetriebe im Prüfstand eingeführt wird, das unterschiedliche Rollgeschwindigkeiten der beiden Rollen ermöglicht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Abweichung der Prüfergebnisse des Rollenprüfstands von den betrachteten Zielen in Bezug auf die vertikalen und lateralen Kontaktkräfte an beiden Rädern innerhalb geringer Toleranzen (ca. 1%) gehalten werden kann. Bei den Längskräften ergeben sich größere Abweichungen, es sei denn, ein Differenzialgetriebe wird eingeführt.