Mechatronische Spurführungsregelung mit Rückfallebene und Sicherheit gegen Entgleisen für Schienenfahrzeuge:
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
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Format: | Abschlussarbeit Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2014
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Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
Schriftenreihe: | Fortschrittberichte VDI
Reihe 12, Verkehrstechnik/Fahrzeugtechnik ; 778 |
Schlagworte: | |
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Beschreibung: | XIII, 171 S. Ill., graph. Darst. |
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I. INHALTSVERZEICHNIS
1. MOTIVATION 1
1.1. WARUM MECHATRONISCHE SPURFUEHRUNG? 1
1.2. WARUM RUECKFALLEBENEN FUER FAHRWERKE MIT MECHATRONISCHER SPURFUEHRUNG?
...2
1.3. WELCHE SICHERHEIT GEGEN ENTGLEISEN BIETEN DIESE LOESUNGEN? 3
1.4. RESULTIERENDE ARBEITSSCHRITTE 4
2. SPURFUEHRUNG - STAND DER TECHNIK & FORSCHUNG 4
2.1. MECHANISCHE SPURFUEHRUNGSLOESUNGEN 9
2.2. DER SCHRITT ZUR MECHATRONIK 10
2.2.1. RADSATZ 12
2.2.1.1. BEEINFLUSSUNG DER FEDER-VORSPANNUNG 17
2.2.1.2. BEEINFLUSSUNG DER DREHZAHLKOPPLUNG 21
2.2.2. EINZELRAD 28
2.2.2.1. MECHATRONISCHE SPURFUEHRUNGSUNTERSTUETZUNG 30
2.2.2.2. MECHATRONISCHE SPURFUEHRUNG 30
3. SICHERHEIT GEGEN ENTGLEISEN 44
3.1. QUERVERSCHIEBUNG Y (KRITERIUM 0. ORDNUNG) 46
3.2. KLETTERHOEHE AZ (KRITERIUM I.ORDNUNG) 47
3.3. Y/Q (KRITERIUM 2.ORDNUNG) 48
3.4. RADENTLASTUNG AQ/Q (KRITERIUM HOEHERER ORDNUNG) 60
3.5. DYNAMISCHE SICHERHEIT GEGEN ENTGLEISEN 61
3.5.1. VARIATION SCHRAEGSTELLUNGSWINKEL Y 77
3.5.2. VARIATION FAHRGESCHWINDIGKEIT V 79
3.5.3. VARIATION BERUEHRFLAECHENNEIGUNGSWINKEL Y 81
3.5.4. VARIATION LAENGSSCHLUPF ANLAUFENDES RAD
S
X
,R
83
3.5.5. VARIATION ANLAUFGESCHWINDIGKEIT (DY
S
BF
/DT
)O
84
3.5.6. VARIATION HORIZONTALE UND VERTIKALE SCHWERPUNKTLAGE Y
S
P,
ZSP 85
3.5.7. VARIATION RADENTLASTUNG Q
A
87
3.5.8. PRAKTISCHE HANDHABUNG DES ENTGLEISUNGSKRITERIUMS 88
3.5.9. VERIFIZIERUNG ANALYTISCHES MODELL 91
4. KONSTRUKTIVE PRINZIPLOESUNGEN 93
4.1. ANFORDERUNGSLISTE 94
4.2. FUNKTIONSSTRUKTUR & WIRKSTRUKTUREN 97
4.2.1. SPURFUEHRUNG OPTIMIEREN (Y=Y
SO
II) 99
4.2.2. ENTGLEISUNG VERHINDERN (YS Y
MAX
) 99
4.3. AUSWAHL VON PRINZIPLOESUNGEN 100
4.3.1. PRINZIPLOESUNG 1: EINZELRADPAAR MIT DIREKTANTRIEBEN UND
WINKELANSCHLAG
(KOMBINATION A1.2-C1.3-C3.1 -C4.1) 102
4.3.2. PRINZIPLOESUNG 2: EINZELRADPAAR MIT DIREKTANTRIEBEN ALS
TORSIONSRADSATZ
(KOMBINATION A1.2-B1.2-C1.2-C4.1) 103
5. SICHERHEIT GEGEN ENTGLEISEN DER PRINZIPLOESUNGEN 103
5.1. BESCHREIBUNG DER AUSFALLZUSTAENDE & AUSFALLKONSEQUENZEN DER
PRINZIPLOESUNGEN (FAILURE MODES AND EFFECTS ANALYSIS, FMEA) 104
5.2. AUSFALLKONSEQUENZ *MAXIMALE SCHRAEGSTELLUNG DES FAHRZEUGS BIS
WINKELANSCHLAG 107
5.2.1. VERALLGEMEINERTES MEHRKOERPER-SIMULATIONSMODELL 108
5.2.2. SPURFUEHRUNGSPRUEFSTAND 110
5.2.3. SICHERHEIT GEGEN ENTGLEISEN BEI SPURKRANZANLAUF 114
HTTP://D-NB.INFO/1049857100
VI
5.2.3.1. VORGANG DES SPURKRANZANLAUFS 114
5.2.3.2. ENTGLEISUNGSGRENZEN/ENTGLEISUNGSKRITERIEN 117
5.2.3.3. ANWENDUNG DES ENTGLEISUNGSKRITERIUMS Y/Q
0
125
5.2.3.4. ABSCHAETZUNG DER KLETTERHOEHE AZ DES UNGEFEDERTEN RADPAARES 129
5.2.3.5. PRUEFSTANDSVERSUCHE 136
5.2.3.6. SIMULATIVE SENSITIVITAETSANALYSE 141
5.2.3.7. UNTERSUCHUNG *WORST-CASE -SZENARIO 144
5.2.4. RESULTIERENDE KONSTRUKTIVE UND BETRIEBLICHE EINSCHRAENKUNGEN 146
5.3. AUSFALLKONSEQUENZ *WELLENLAUF DES TORSIONSRADSATZES 152
5.3.1. WELLENLAUFSTABILITAET IN DER RUECKFALLEBENE 155
5.3.2. MECHATRONISCHE SPURFUEHRUNGSUNTERSTUETZUNG DES TORSIONSRADSATZES
160
6. ZUSAMMENFASSUNG & AUSBLICK 162
6.1. ENTGLEISUNGSKRITERIUM 163
6.2. KONSTRUKTIVE FAHRWERKSLOESUNGEN 163
6.3. VERHALTEN DER FAHRWERKSLOESUNGEN IN AUSFALLZUSTAENDEN 164
6.4. AUSBLICK 165
7. LITERATUR 167
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