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DIN-Normenausschuss Fahrweg und Schienenfahrzeuge (FSF)

Einführungsbeitrag

Für den sicheren und ökonomischen Betrieb eines Eisenbahnsystems sind akzeptable fahrtechnische Eigenschaften eines Schienenfahrzeugs (nachfolgend Fahrzeug genannt) wesentlich. Sie beziehen sich auf: - das Fahrzeug; - die Betriebsbedingungen; - die Eigenschaften der Infrastruktur (Trassierung und Gleislagequalität); und - die berührgeometrischen Bedingungen der Schnittstelle Rad-Schiene. Ziel ist es, das Verhalten des Fahrzeugs unter bekannten, repräsentativen Betriebs- und Infrastrukturbedingungen zu quantifizieren. Diese Norm beschreibt Verfahren, mit denen das Verhalten des Fahrzeugs in den folgenden Bereichen beurteilt werden kann: - Sicherheit gegen Entgleisen auf Gleisverwindungen (siehe 6.1); - Fahrsicherheit unter Einfluss von Längsdruckkräften in S-Bögen (siehe 6.2); - Ermittlung des Verwindekoeffizienten (siehe 6.3); - Ermittlung der Verlagerungseigenschaften (siehe 6.4); - Beanspruchung der abzweigenden Weichenzunge (siehe 6.5); - Fahrsicherheit in Bogenkreuzungen (siehe 6.6); - Fahrsicherheit, Fahrwegbeanspruchung und Schwingungsverhalten (siehe Abschnitt 7). Das Verhalten des Fahrzeugs wird in zwei Schritten beurteilt. Üblicherweise werden im ersten Schritt die grundlegenden Eigenschaften und das Verhalten bei niedriger Geschwindigkeit untersucht, bevor erste Fahrten auf der Strecke unter kontrollierten Betriebsbedingungen erfolgen. Im zweiten Schritt wird das Fahrverhalten beurteilt. Die Beurteilung eines Fahrzeugs nach den vorstehend aufgelisteten Elementen kann entweder durch physisches Prüfen, numerische Simulation, Berechnung oder durch Vergleich mit einer bekannten Lösung (Versuchsbefreiung) durchgeführt werden. In diesem Dokument werden Einzelheiten zu den Anforderungen bezüglich der Wahl des geeigneten Beurteilungsverfahrens angegeben. Die Kombinationen der Betriebsbedingungen (Geschwindigkeit und Überhöhungsfehlbetrag), für die das Fahrzeug beurteilt wird, wird dokumentiert. Bei der Erstellung dieses Dokuments wurde von bestehenden Regeln, Verfahrensweisen und der Betriebspraxis ausgegangen. Die folgenden Grundlagen wurden angewendet: - das System Eisenbahn setzt umfassende technische Regeln voraus, damit ein störungsfreies Zusammenwirken von Fahrzeug und Fahrweg sichergestellt werden kann; - das Verhalten neuer Schienenfahrzeuge muss bewertet und beurteilt werden, bevor sie in Betrieb genommen werden; - es ist von besonderer Bedeutung, dass das bestehende Niveau bezüglich Sicherheit und Zuverlässigkeit auch bei Änderungen der Konstruktion oder der Betriebsbedingungen (zum Beispiel durch die Einführung höherer Geschwindigkeiten, höherer Radaufstandskräfte, Modifizierungen der Federung und so weiter) nicht beeinträchtigt wird; - es ist möglich, die Einhaltung der Anforderungen dieser Norm durch den Vergleich relevanter Parameter oder durch Simulation nachzuweisen, wenn Änderungen hinsichtlich der Konstruktion oder der Betriebsbedingungen durchgeführt wurden; - da es nicht immer möglich ist, die Kombination aller beschriebenen, angestrebten Prüfbedingungen zu erreichen, kann die Übereinstimmung mit den nicht erreichten, angestrebten Prüfbedingungen durch andere Maßnahmen nachgewiesen werden. Anforderungen an die Fahrsicherheit bestimmter Fahrzeuge unter dem Einfluss von Längsdruckkräften in S-Bögen werden in EN 15839 angegeben, während in EN 16235 ein Verfahren zur Befreiung von Streckenfahrversuchen für Fahrzeuge mit eingeführten und standardisierten Fahrwerken spezifiziert wird, das bei Einhaltung bestimmter Bedingungen anwendbar ist. Die informativen Anhänge A, B, C, D, E, F, Q, S, T und U enthalten Anforderungen, die erfüllt werden müssen, wenn der entsprechende Anhang angewandt wird.

Änderungsvermerk

Gegenüber DIN EN 14363:2005-10, DIN EN 15686:2010-11 und DIN EN 15687:2010-11 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) Definitionen der Fahrwerksmassen wurden zur Klarstellung aufgenommen; b) Die Definition des "leeren" und des "beladenen" Fahrzeugzustands wurde mit Bezug zur EN 15663 aufgenommen. c) Die Definition der Versuchsgleise für die Versuche zur Sicherheit gegen Entgleisen in Gleisverwindungen wurde verfeinert. d) Die Drehgestellprüfverwindung für die Versuche nach Methode 3 wurde von 7 ‰ auf 6,67 ‰ reduziert. e) Hochgeschwindigkeitszüge müssen für unterschiedliche Kombinationen von Geschwindigkeit und Überhöhungsfehlbetrag untersucht werden, um das Verhalten bei verschiedenen Gleislagequalitäten abzudecken. f) Versuche zur Stabilität werden jetzt in einem separaten "Prüfbereich" behandelt. g) Der Prüfbereich 2a aus EN 15686 wird nicht weiter beurteilt. h) Die minimale Anzahl von Auswerteabschnitten im Prüfbereich 3 wurde auf 25 reduziert. i) Es wurde klargestellt, dass als Auswerteabschnitte in Gleisbögen nur Vollbogenabschnitte zu verwenden sind. j) Eine neue erfüllbare Spezifikation der angestrebten Versuchsbedingungen bezüglich der Gleislagequalität (konsistent mit EN 13848-6) ersetzt die Anforderungen hinsichtlich QN1 and QN2, welche oft nicht erfüllt werden konnten. k) Streckenfahrversuche werden auf Versuche auf einer Schieneneinbauneigung beschränkt; Dabei müssen repräsentative Radprofile verwendet werden, wobei auch extrem kleine äquivalente Konizitäten in die Auswertung einfließen müssen. Hohe Konizitäten müssen im Rahmen Stabilitätsnachweises berücksichtigt werden. l) Die angestrebten Werte der äquivalenten Konizität für die Stabilitätsbewertung wurden leicht modifiziert. Sie beziehen sich auf das Zielsystem für Strecken, die den Anforderungen der TSI INF entsprechen. Für andere Strecken können in nationalen Regeln höhere Werte gefordert werden. m) Einführung der Neuberechnung von (Y/Q)_a Ergebnissen. n) Einführung der Normalisierung von Y_qst Ergebnissen. o) Einführung neuer Parameter der Fahrwegbeanspruchung Y_max, B_qst, B_max, T_qst, die ohne Grenzwert lediglich zu dokumentieren sind. p) Einführung von Größen für Plausibilitätsuntersuchungen an Messradsätzen ΣY_qst, ΣΣY_qst, Y/Q_qst, H_qst, ΣQ_qst, ΣΣQ_qst. q) Die Beurteilung der quasi-statischen Größen erfolgt jetzt bei 1,0 I_adm im neuen Anhang V wird die "Position der verschiedenen Radsätze während der Prüfung" dargestellt. r) Einführung der multiplen Regression als Option für die Auswertung von Versuchsergebnissen. s) Die kombinierte Prüfverwindung (Überlagerung der Drehgestell- und Fahrzeugprüfverwindung) beim Versuch zur Sicherheit gegen Entgleisen in Gleisverwindungen nach Methode 2 wurde korrigiert, um die Wankmomente aus den Ergebnissen der Radentlastungen zu entfernen. t) Eine Spezifikation zur Messung des Verwindekoeffizienten wurde aufgenommen. u) Die Verlagerungseigenschaften wurden mit EN 15273 harmonisiert. v) Die Beurteilung der Fahrsicherheit in Bogenkreuzungen aus UIC 510-2 wurde mit einigen praktischen Erweiterungen aufgenommen. w) Die Spezifikation eines Versuchs zum Verhalten in Weichen und Kreuzungen wurde als (informative) Option aufgenommen. x) Ein informativer Anhang zu den "Kombinationen der Betriebsbedingungen" für die Spezifikation von Kombinationen aus Geschwindigkeit und Überhöhungsfehlbetrag wurde eingeführt. Er ersetzt die betrieblichen Anforderungen mit festgelegten Überhöhungsfehlbeträgen. In einer Anmerkung wird darauf hingewiesen, dass in vielen Streckennetzen Mindestanforderungen in Form von betrieblichen Regeln existieren. y) Beispiele für die Instrumentierung von Fahrzeugen mit Messradsätzen wurden aufgenommen. z) Die Grenzwerte für die Beurteilung des Schwingungsverhaltens wurden durch nicht bindende, typische Werte für maximale Beschleunigungen der verschiedenen Fahrzeugarten ersetzt. aa) Die Dokumentation der Gleislagequalität im Wellenlängenbereich D2 ist nun für Geschwindigkeiten >160 km/h gefordert. bb) Es wurden Details zur Messung von Schienenprofilen und zur Ermittlung der äquivalenten Konizität spezifiziert.

Dokument: zitiert andere Dokumente

Zuständiges nationales Arbeitsgremium

NA 087-00-02-02 UA - Fahrtechnik  

Zuständiges europäisches Arbeitsgremium

CEN/TC 256/SC 4/WG 10 - Zusammenwirken Fahrzeug/Fahrweg