On the Application of Similarity Laws to a Scaled Railway Bogie Model.

Abstract

Fuer einen Doppelkegel, der auf zwei zylindrischen Schienen laeuft, werden die Bewegungsgleichungen aufgestellt.Die Reibungskraefte nach der Kalkerschen Theorie des rollenden Kontakts werden durch nichtlineare Funktionen approximiert. Fuer dieses nichtlineare System lassen sich Bedingungen fuer die dynamische Aehnlichkeit eines massstaeblich verkleinerten Modells und eines Modells im Massstab 1:1 angeben. Die Bewegungsgleichungen werden auf das mechanische Ersatzmodell eines zweiachsigen Eisenbahndrehgestells erweitert, dessen Radsaetze kegelfoermige Laufflaechen besitzen. Die Simulationsergebnisse werdenmit Experimenten auf einem Rollpruefstand verglichen, wobei fuer die Konstruktion des Drehgestells die aus den dynamischen Aehnlichkeitsgesetzen ermittelten Beziehungen zwischen Laengenmassen, Massen, Traegheitsmomenten und Federsteifigkeiten beruecksichtigt wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass das nichtlineare Verhalten von Drehgestellkonstruktionen bzw. vollstaendigen Fahrzeugkonstruktionen in einem weiten Bereich auf einem massstaeblich verkleinerten Rollpruefstand untersucht werden kann. Dabei lassen sich die Entwurfsparameter leichter aendern als auf einem Pruefstand im Massstab 1:1.