43 EI-Eisenbahningenieur | Februar 2010 liegen bei diesem Prüfverfahren deutlich unter denen des Umlaufbiegeprüfstandes. Bei der Prüfung von Radsatzwellen kommen verschiedene Prüfeinrichtungen zur Anwendung. Je nach Prüfaufbau wird hierbei zwischen 2-, 3- oder 4-Punkt-Biegung unterschieden. Die Wahl der jeweiligen Form der Krafteinleitung bestimmt maßgeblich den Verlauf des erzeugten Biegemomentes in der Radsatzwelle und beeinflust in hohem Maße den technischen Aufwand für die gesamte Prüfeinrichtung. In Abb. 3 ist schematisch der Aufbau eines resonanzerregten Umlaufbiegeprüfstandes dargestellt. Der Prüfhalbradsatz ist über zwölf Spannpratzen fest mit der Grundplatte des Schwingfundamentes verbunden. Am freien Ende der senkrecht stehenden Radsatzwelle ist ein Motor angeflanscht, der eine Unwuchtmasse in Rotation versetzt. Diese Unwuchtmasse erzeugt bei Rotation eine Fliehkraft, die über die Länge der Radsatzwelle ein Biegemoment in dem Prüfling hervorruft. Durch die Rotation der Unwuchtmasse wird umlaufend jeder Querschnitt des Prüflings maximal beansprucht. Die Höhe der Beanspruchung des Prüflings wird über die Drehzahl der Unwuchtmasse bzw. des Motors eingestellt. Der gesamte Prüfaufbau stellt ein Masse-Feder-System dar und wird im aufsteigenden Ast des Resonanzberges betrieben. Dadurch können die erforderlichen Schwingungsamplituden mit einem relativ geringen Energieaufwand realisiert werden. Der gesamte Prüfaufbau ist zur Isolation der auftretenden mechanischen Schwingungen auf einem Schwingfundament gelagert. Dieser Prüfstand stellt hinsichtlich Anwendungsbreite und Effizienz eine optimale versuchstechnische Einrichtung dar. FolAbb. 2: Prüfstand für einen regellosen Dauerschwingversuch (Bastenaire-Verfahren) (links) und für einen Einstufendauerschwingversuch (Umlaufbiegeprüfstand) (rechts) Quelle: EN 13979-1 [9] Abb. 3: Schematische Darstellung des Prüfaufbaus der Dauerfestigkeitsprüfung einer Radsatzwelle Umdrehung der Unwuchtmasse mit Drehzahl n Federn Schwingfundament Spannronde Spannelemente (12x) DMS im kritischen Bereich der Radsatzwelle (Korbbogen) DMS des Regelkreises Radsatzwelle (Prüfling) Spannhülse Motor mit Unwuchtmasse Drehzahl n [min–1]
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