Wie fahren Züge ohne Lenkrad? Das Design von Eisenbahnrädern und Radsätzen wird erklärt

Wenn man einem Zug dabei zusieht, wie er mit hoher Geschwindigkeit sanft durch eine Kurve fährt, fragen sich viele Menschen: Wie kann ein Zug ohne Lenkrad wenden?

In der Realität sind Züge auf das spezielle Design der Radlaufflächen von Eisenbahnen und das komplexe Zusammenspiel zwischen Rädern und Schienen angewiesen, um Kurven sicher und reibungslos zu bewältigen. Dies ist eines der grundlegenden technischen Prinzipien moderner Eisenbahnsysteme.

Warum können Eisenbahnräder automatisch „lenken“?

Im Gegensatz zu Autoreifen haben moderne Eisenbahnräder – darunter Lokomotivräder, Pkw-Räder, Güterzugräder und U-Bahnräder – keine einfachen zylindrischen Formen. Stattdessen verwenden sie speziell entwickelte konische oder verschleißfeste Radlaufflächenprofile.

Wenn ein Radsatz in eine Kurve eintritt, verschiebt sich der Radsatz gegenüber den Schienen leicht seitwärts:

• Das äußere Rad berührt die Schiene an einer Stelle mit einem größeren Rollradius;

• Das Innenrad berührt die Schiene an einer Stelle mit einem kleineren Rollradius.

Da bei einer starren Radsatzkonfiguration beide Räder starr auf derselben Achse montiert sind, drehen sie sich immer mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit.

Infolge:

• Das äußere Rad legt naturgemäß eine längere Rollstrecke zurück;

• Das Innenrad legt eine kürzere Rollstrecke zurück.

Dieser Rollradiusunterschied gleicht automatisch den Wegunterschied zwischen der Innen- und der Außenschiene aus, sodass der Zug ohne Lenkmechanismus sanft durch Kurven fahren kann.

Wie hilft Längskriechen Zügen beim Bewältigen von Kurven?

In engen Kurven gleicht der Rollradiusunterschied allein den Abstandsunterschied zwischen der Innen- und der Außenschiene möglicherweise nicht vollständig aus.

An diesem Punkt tritt zwischen Rad und Schiene ein Phänomen auf, das Längskriechen genannt wird.

Unter Längskriechen versteht man das mikroskopische relative Gleiten innerhalb der Rad-Schiene-Kontaktfläche. Obwohl die Bewegung äußerst gering ist, trägt sie dazu bei, die Tangentialkräfte zwischen Rad und Schiene neu zu verteilen, sodass das äußere Rad etwas weiter fahren kann.

Längskriechen trägt dazu bei:

• Reduzieren Sie den Verschleiß des Radflansches.

• Rad-Schiene-Aufprall minimieren;

• Verbessern Sie die Kurvenverhandlungsleistung;

• Verbessern Sie die Laufstabilität;

• Verlängern Sie die Lebensdauer von Rädern und Schienen.

Daher ist das Rad-Schiene-Kriechen ein weiterer wichtiger Mechanismus, der es Schienenfahrzeugen ermöglicht, reibungslos in Kurven zu fahren.

Was ist der Unterschied zwischen starren Radsätzen und unabhängigen Radsätzen?

Eisenbahnradsatzstrukturen werden hauptsächlich in starre Radsätze und unabhängige Radsätze unterteilt.

Starrer Radsatz

Ein starrer Radsatz besteht aus zwei Rädern, die fest auf die gleiche Achse aufgepresst sind, sodass sich beide Räder synchron drehen.

Diese Struktur bietet mehrere Vorteile:

• Hervorragende Führungsleistung;

• Stabilität bei hoher Geschwindigkeit;

• Starke Tragfähigkeit;

• Zuverlässige Betriebssicherheit.

Aus diesem Grund werden starre Radsätze häufig verwendet in:

• Hochgeschwindigkeitszüge;

• Güterwagen;

• Personenwagen;

• U-Bahn-Fahrzeuge;

• Schwerlastbahnsysteme.

Unabhängiger Radsatz

Ein unabhängiger Radsatz ermöglicht die unabhängige Drehung des linken und rechten Rads.

Obwohl sich diese Struktur auf natürliche Weise an Kurvenverlaufsunterschiede anpassen kann, ist sie aufgrund ihrer schwächeren Führungsfähigkeit anfälliger für Pendelschwingungen, was ihre Anwendung in Hochgeschwindigkeits-Schienenfahrzeugen einschränkt.

Heutzutage werden Einzelradsätze hauptsächlich verwendet in:

• Niederflurstraßenbahnen;

• Einige Stadtbahnfahrzeuge;

• Städtische Verkehrssysteme.

Warum ist das Profildesign von Eisenbahnrädern so wichtig?

Die Genauigkeit der Laufflächenprofile von Eisenbahnrädern wirkt sich direkt auf die Leistung und Betriebssicherheit des Zuges aus.

Ein richtig gestaltetes Radprofil kann:

• Verbesserung der Kurvenverhandlungsfähigkeit;

• Reduzieren Sie den Rad- und Schienenverschleiß;

• Minimieren Sie Lärm und Vibrationen;

• Verbessern Sie die Stabilität bei hoher Geschwindigkeit.

• Geringeres Entgleisungsrisiko;

• Verlängern Sie die Lebensdauer der Räder.

Daher erfordert die Herstellung von Eisenbahnrädern extrem hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Laufflächenbearbeitung, die Wärmebehandlungsprozesse und die Präzision der Radsatzmontage.

MTJ Professionelle Herstellung von Eisenbahnrädern und Radsätzen

Als professioneller Hersteller von Eisenbahnrädern ist MTJ auf die Forschung, Entwicklung und Produktion von Eisenbahnrädern, Achsen, Radreifen und Radsätzen spezialisiert.

MTJ-Produkte werden häufig verwendet in:

• Hochgeschwindigkeitsbahnen;

• Schwerlastbahnen;

• Städtische Schienenverkehrssysteme;

• U-Bahn-Fahrzeuge;

• Lokomotiven;

• Güterwagen.

MTJ kann Folgendes bieten:

• Massive geschmiedete Eisenbahnräder;

• Belastbare Räder;

• Eisenbahnachsen;

• Komplettradsätze;

• Eisenbahnradreifen.

Alle Produkte werden nach internationalen Standards hergestellt, um eine hervorragende Kurvenbewältigung, Laufstabilität und lange Lebensdauer zu gewährleisten.

Abschluss

Obwohl Züge keine Lenkräder haben, können sie durch die kombinierte Wirkung von konischem Radlaufflächendesign, starren Radsatzstrukturen und Rad-Schiene-Längskriechen dennoch Kurven sicher und reibungslos befahren.

Dieses elegante technische Prinzip bleibt eine der wichtigsten Grundlagen des modernen Schienenverkehrs.