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T1 - Eigenspannungsoptimiertes Richten von Eisenbahnschienen

AU - Kaiser, Robert

N1 - nicht gesperrt

PY - 2014

Y1 - 2014

N2 - Das Schienenrichten mittels Rollenrichtmaschinen ist zentrales Thema der vorliegenden Arbeit. Der Richtprozess wird zum Geraderichten der durch die ungleichmäßige Abkühlung aus der Walzhitze verbogenen Schienen genutzt. Dadurch wird jedoch ein unvorteilhafter Eigenspannungszustand eingebracht. Für die Messung dieses Eigenspannungszustandes wird eine aus der Literatur bekannte Messmethode an der Schiene erprobt und weiterentwickelt. Die Funktionalität der erweiterten Methode ist durch eine alternative Messung bestätigt. Theoretische Überlegungen zum Biegen beim Richten führen zu einer neuen Betrachtungsweise, wobei der Krümmungsverlauf als repräsentativer Parameter für die Vorgänge beim Richten identifiziert wird. Diese Betrachtung führt zum Krümmungskonzept als Optimierungsstrategie, die eine mathematische Beschreibung der Krümmungsfolge darstellt. Die Strategie ist an vereinfachten Modellen erprobt und an der Schiene umgesetzt. Die Umsetzung geschieht in mehreren Stufen mit dafür erstellten Modellen. Das Werkstoffverhalten ist durch einige zyklische und prozessnahe Versuche charakterisiert und durch ein passendes Werkstoffmodell beschrieben. Die Umsetzung der Krümmungsfolge auf die Richtmaschine geschieht durch ein Balkenmodell mit einer User Subroutine, die die für die gesuchte Krümmungsfolge notwendigen Rollenpositionen ermittelt. Ein umfangreiches Modell mit Submodelltechnik berechnet abschließend den Eigenspannungszustand nach dem Richten mit der optimierten Richtstrategie. Die Verifikation der Modelle basiert auf Werksversuchen. Das Richtmodell in Zusammenhang mit dem Krümmungskonzept ist auf jegliche Schienenwerkstoffe sowie auf kopfgehärtete Schienen erweiterbar.

AB - Das Schienenrichten mittels Rollenrichtmaschinen ist zentrales Thema der vorliegenden Arbeit. Der Richtprozess wird zum Geraderichten der durch die ungleichmäßige Abkühlung aus der Walzhitze verbogenen Schienen genutzt. Dadurch wird jedoch ein unvorteilhafter Eigenspannungszustand eingebracht. Für die Messung dieses Eigenspannungszustandes wird eine aus der Literatur bekannte Messmethode an der Schiene erprobt und weiterentwickelt. Die Funktionalität der erweiterten Methode ist durch eine alternative Messung bestätigt. Theoretische Überlegungen zum Biegen beim Richten führen zu einer neuen Betrachtungsweise, wobei der Krümmungsverlauf als repräsentativer Parameter für die Vorgänge beim Richten identifiziert wird. Diese Betrachtung führt zum Krümmungskonzept als Optimierungsstrategie, die eine mathematische Beschreibung der Krümmungsfolge darstellt. Die Strategie ist an vereinfachten Modellen erprobt und an der Schiene umgesetzt. Die Umsetzung geschieht in mehreren Stufen mit dafür erstellten Modellen. Das Werkstoffverhalten ist durch einige zyklische und prozessnahe Versuche charakterisiert und durch ein passendes Werkstoffmodell beschrieben. Die Umsetzung der Krümmungsfolge auf die Richtmaschine geschieht durch ein Balkenmodell mit einer User Subroutine, die die für die gesuchte Krümmungsfolge notwendigen Rollenpositionen ermittelt. Ein umfangreiches Modell mit Submodelltechnik berechnet abschließend den Eigenspannungszustand nach dem Richten mit der optimierten Richtstrategie. Die Verifikation der Modelle basiert auf Werksversuchen. Das Richtmodell in Zusammenhang mit dem Krümmungskonzept ist auf jegliche Schienenwerkstoffe sowie auf kopfgehärtete Schienen erweiterbar.

M3 - Dissertation

ER -