DIN-Normenausschuss Fahrweg und Schienenfahrzeuge (FSF)
DIN EN 13103-1
Bahnanwendungen - Radsätze und Drehgestelle - Teil 1: Konstruktionsleitfaden für außengelagerte Radsatzwellen; Deutsche Fassung EN 13103-1:2017+A1:2022
Railway applications - Wheelsets and bogies - Part 1: Design method for axles with external journals; German version EN 13103-1:2017+A1:2022
Einführungsbeitrag
Dieses Dokument wurde vom Unterausschuss NA 087-00-02-01 UA "Radsätze" im DIN-Normenausschuss Fahrweg und Schienenfahrzeuge (FSF) erarbeitet. Radsatzwellen von Schienenfahrzeugen waren die ersten Komponenten von Eisenbahnen, bei denen Ermüdungsprobleme (Dauerfestigkeitsprobleme) auftraten. Vor vielen Jahren wurden bereits Verfahren entwickelt, um diese Radsatzwellen (auf Dauerfestigkeit) auszulegen. Sie beruhen auf Erfahrungen über das Betriebsverhalten von Radsatzwellen, verbunden mit Analysen zum Versagen, und auf Dauerfestigkeitsuntersuchungen im Labor, die zur Festlegung und Optimierung von Konstruktion und Werkstoffen für Radsatzwellen durchgeführt wurden. Eine europäische Arbeitsgruppe unter Federführung der UIC hat Anfang der 1970er-Jahre begonnen, diese Verfahren zu harmonisieren. Die Arbeit führte zu einem ORE-Dokument für die Berechnung der Laufradsatzwellen von Wagen, das in der Folgezeit in nationale Normen (Frankreich, Deutschland und Italien) eingearbeitet wurde. Dieses wurde dann in ein UIC-Merkblatt umgewandelt. Das Verfahren dieser Norm stützt sich auf die Berechnung der Nennspannungen, ausgehend von der Biegebalkentheorie. Es wurde zu einer Zeit erarbeitet, in der die Finite-Elemente-Methode noch nicht entwickelt war. Die Werte der Dauerfestigkeit werden aus Prüfungen erhalten, und das Spannungsniveau in den Proben wird ausgehend von der Biegebalkentheorie berechnet. Auf die gleiche Weise werden ebenfalls die Korrekturfaktoren für die Dauerfestigkeit anhand der Prüfergebnisse der Probekörper mit verschiedenen Durchmessern und Verbindungsradien bestimmt. Die folgenden drei Elemente - Berechnungsverfahren, - Korrekturfaktorwerte und - Dauerfestigkeitsgrenzwerte stehen in engem Zusammenhang, wobei die Werte der beiden letzten Parameter vom Berechnungsverfahren abhängen. Die Literaturhinweise enthalten Verweisungen auf diese verschiedenen Dokumente. Das in diesen Dokumenten beschriebene Verfahren stützt sich zum größten Teil auf herkömmliche Belastungen (von den in EN 15663 aufgeführten Massen abgeleitet). Die Zuverlässigkeit wird durch jahrelange Betriebserfahrung verschiedener Bahnen bestätigt. Diese Norm beruht weitgehend auf diesem Verfahren, das verbessert und in seinem Anwendungsbereich erweitert wurde. Um die Pflege und Aktualisierung der Konstruktionsnormen von Radsatzwellen zu vereinfachen, wurde beschlossen, die beiden vorausgehenden Dokumente EN 13103 und EN 13104 in der vorliegenden Norm zusammenzufassen. Des Weiteren bezieht sich die vorliegende Norm auf EN 15663, um die in den Berechnungen verwendeten Lasten festzulegen.
Änderungsvermerk
Gegenüber DIN EN 13103-1:2019-02 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) in Abschnitt 1 Text ersetzt; b) normative Verweisungen in Abschnitt 2 neu datiert; c) Definition in 3.4 ersetzt; d) Tabelle 2 und Tabelle 5 ersetzt; e) in 6.5 den dritten Absatz ersetzt; f) in 7.3.1 den Absatz unter Bild 12 und in 7.3.5 den letzten Satz ersetzt; g) in 8.1, 8.2 und 8.3.1 Text ersetzt; h) in Abschnitt D.1 den ersten Absatz und in Abschnitt D.7 Listenanstrich e) und den zweiten Absatz ersetzt; i) Anhang ZA gestrichen; j) Dokument redaktionell überarbeitet.
