1. Welche Rolle spielt die Schmierung bei der Wartung von Stahlschienen?
Durch die Schmierung wird die Reibung zwischen Radflansch und Spurweite verringert, insbesondere in Kurven mit hohen Seitenkräften. Dadurch wird der Verschleiß beider Komponenten minimiert und deren Lebensdauer verlängert. Schmierstoffe-, die über automatische Streckensysteme oder zugmontierte-Geräte aufgetragen werden-bilden eine Schutzschicht, die auch Korrosion verhindert. Übermäßiges Schmieren kann jedoch Ablagerungen anziehen, daher ist eine präzise Anwendung von entscheidender Bedeutung. In geraden Abschnitten ist die Schmierung weniger wichtig, Kurven erfordern jedoch häufig eine regelmäßige Behandlung, um übermäßige Schäden an Schienen und Rädern zu vermeiden.
2. Wie unterscheiden sich Stahlschienen im Design für Stadtbahn- und Schwerbahnsysteme?
Stadtbahnsysteme (z. B. Straßenbahnen) verwenden leichtere Schienen (30–50 kg/m), da sie kleinere, langsamere Fahrzeuge transportieren. Ihre Schienen sind oft in den Bürgersteig eingebettet, um sie in städtische Straßen zu integrieren, und verfügen über Flansche, um die Räder ausgerichtet zu halten. Schwere Schienensysteme (z. B. Nahverkehrszüge, U-Bahnen) verwenden schwerere Schienen (50–75 kg/m), um größere Lasten und höhere Geschwindigkeiten zu bewältigen. Diese Schienen werden auf erhöhten Gleisen oder in Tunneln montiert und verfügen über stabilere Schwellen und Schotter. Auch bei Stadtbahnen steht die Lärmreduzierung im Vordergrund, während bei schweren Schienen die Haltbarkeit bei hoher Beanspruchung im Vordergrund steht.
3. Welchen Einfluss hat die Schienenüberhöhung auf die Gleisstabilität?
Unter Schienenüberhöhung versteht man die leichte Neigung der Schienen zur Gleismitte hin (typischerweise 1:20 oder 1:40). Diese Konstruktion hilft, den Zentrifugalkräften in Kurven entgegenzuwirken und das Gewicht des Zuges auf den Schienen zu zentrieren. Durch die Neigung der Schiene wird sichergestellt, dass die Kontaktfläche des Rades optimal bleibt, wodurch seitliche Belastungen reduziert und Entgleisungen verhindert werden. In geraden Abschnitten ist die Überhöhung minimal oder nicht vorhanden, da die Seitenkräfte gering sind. Die richtige Neigungsausrichtung ist von entscheidender Bedeutung. -Zu viel oder zu wenig kann zu ungleichmäßiger Abnutzung oder Instabilität führen.
4. Wie werden Stahlschienen auf Ermüdungsbeständigkeit geprüft?
Bei der Ermüdungsfestigkeitsprüfung wird die wiederholte Beanspruchung von Schienen durch Zuglasten simuliert. In Laboren werden Proben zyklischen Biege- oder Rollkontakttests unterzogen, bei denen ein radähnliches Gerät tausende Male über die Schiene rollt. Ingenieure messen, wie viele Zyklen die Schiene aushält, bevor sich Risse bilden. Bei Feldtests werden instrumentierte Schienen verwendet, die in stark befahrene Strecken eingebettet sind, um reale-Daten zu Belastung und Verschleiß zu sammeln. Diese Daten helfen bei der Verfeinerung von Schienenkonstruktionen, beispielsweise durch die Zugabe von Vanadium zu Legierungen, um die Ermüdungslebensdauer in Bereichen mit hoher -Beanspruchung zu verbessern.
5. Welche Bedeutung hat die Schienenhärte im Schwerlastverkehr?
Schwerlasttransporte (z. B. Bergbauzüge) erfordern Schienen mit hoher Härte, um Eindrücken und Verschleiß durch hohe Achslasten (häufig 30+ Tonnen pro Achse) standzuhalten. Die Härte wird anhand der Brinell-Skala gemessen, wobei Schwerlastschienen typischerweise zwischen 300 und 400 HB liegen. Ein härterer Schienenkopf (durch Wärmebehandlung erreicht) hält dem Druck schwerer Räder stand und verhindert dauerhafte Verformungen. Eine übermäßige Härte kann jedoch dazu führen, dass die Schienen spröde werden. Daher ist die Waage hart genug, um dem Verschleiß standzuhalten, aber zäh genug, um Stöße abzufangen.