Traktion eines Laufrades erhöhen

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Hallo,

ich habe ein Laufrad aus Gusseisen, welches angetrieben wird und auf einer Stahlschiene verfährt. Es ist beim Anfahren allerdings keine Traktion gewährleistet, den Motor kann ich nicht steuern und die Normalkraft kann ich auch nicht erhöhen, also muss ich irgendwie die Haftreibungszahl steigern.
Mir fallen allerdings nur Maßnahmen ein, wie einen Gummibelag ein, der den Fahrwiderstand erheblich erhöhen würde.
 
Quarzsand auf die Schiene streuen.
 
Die Eisenbahner machen das schon seit Dampflokomotiven-Zeiten erfolgreich mit genanntem Sand.
Den Antrieb nicht sanfter anlaufen lassen zu können, ist ein Problem, für was es Softstarter oder Frequenzumrichter gibt...

Bewährt und billig dürfte eine "Besandung" sein, die Bahn dosiert den Sand mit ohnehin von der Bremsanlage vorhandener Pressluft.
 
Hallo,
die Reibung ist Sache der Oberflaechenbeschaffenheit. Wenn Du nicht willst, dass was durchrutscht, dann mach es Typ Zahnrad. Wenn das nicht geht, und Gummi fuer Dich zu viel Reibung bringt, sowie Sand fuer Dich eine zu grosse "Sauerei" ist, dann versuche es doch mal mit "Oberflachenverrauung". Wenn Du spiegelblanke Oberflaechen hast, rutschen die sicher besser aufeinander, als wenn Du z.B. mit eine Saeurebehandlung die unreglemaessig aufraust.
Nur, wenn beim Anfahren Dein Motor nicht geregelt ist, "poliert" er die Stelle, wo er gerade steht. Wirst also wohl schlecht um eine Regelung herum kommen.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Entfetten, aufrauhen, verzahnen, Sandpapier auf den Radumfang kleben, O-Ring aufziehen, Schlupfregelung der Achsen/Räder, ...
Wenn deine An gaben so unspezifisch sind,
wirst du nur sehr unspezifische und damit meist schlecht passende Antworten bekommen,
denn bei Eisenbahnen sind natürlich andere Lösungen gefragt
las bei Feinmechanik im Reinraum.
 
Hallo,
die Reibung ist Sache der Oberflaechenbeschaffenheit. Wenn Du nicht willst, dass was durchrutscht, dann mach es Typ Zahnrad. Wenn das nicht geht, und Gummi fuer Dich zu viel Reibung bringt, sowie Sand fuer Dich eine zu grosse "Sauerei" ist, dann versuche es doch mal mit "Oberflachenverrauung". Wenn Du spiegelblanke Oberflaechen hast, rutschen die sicher besser aufeinander, als wenn Du z.B. mit eine Saeurebehandlung die unreglemaessig aufraust.
Nur, wenn beim Anfahren Dein Motor nicht geregelt ist, "poliert" er die Stelle, wo er gerade steht. Wirst also wohl schlecht um eine Regelung herum kommen.
Nein, das ist so nicht richtig.
Durch die vorhandene Adhäsion, die maßgeblich von der Größe der Kontaktfläche abhängt und bei rauen Oberflächen kleiner ist, haben diese oft einen schlechteren Reibungskoeffizient.
Ich weiss, das steht z.B. der oft gewählten Darstellung entgegen, bei dem ein Klotz auf einer schiefen Ebene bei "glatter" Oberfläche reibungslos ist und bei "rauer" Oberfläche eine Reibzahl aufweist.
Das ist aber tribologisch gesehen Unsinn.
Ich würde also von einem Aufrauen, wie immer das psssieren soll, schleunigst Abstand nehmen.
Damit verschlimmbessert man die Sache mit keiner geringen Wahrscheinlichkeit.
Die Sandgeschichte ist wohl auf die Schnelle die einzige Lösung, die was Positives bewirkt.
 
Kannst du mir genauer erklären was der Unterschied zwischen aufgebrachtem Sand oder einer Aufrauung im Bezug auf die Haftreibung ist?
Ich verstehe nicht warum das eine gut und das andere schlecht sein soll.

Fall 1: Sand zwischen gusseisenerm Laufrad und Schiene
Fall 2: Aufgeraute Oberflächen von Laufrad und/oder Schiene
 
Fall 1: Die Sandkörner sind gegenüber der Oberflächenrauheit so groß, dass es dabei tatsächlich eine Art von Verzahungseffekt gibt.
Dazu sind die härter als ein normaler Stahl, was einem Eindringen entgegenkommt.
Wahrscheinlich würde das auch nichtmehr so recht funktionieren, wenn man das bspw. mit gehärtetem Stahl versuchen würde.
Fall 2: Wenn einfach nur die Oberfläche aufgeraut wird, leidet die tatsächliche Kontaktfläche bzw. die Kontaktspitzen, die sich berühren sinken in ihrer Anzahl.
Dann kann die Ahäsion logischerweise an weniger Stellen wirken, damit leidet bei ansonsten gleicher Normalkraft die Reibzahl.
Das macht bei Festkörpern i.A. kaum was aus aber ist halt tendenziell eher kontraproduktiv, deshalb wäre das wohl Perlen vor die Säue.
 
Im
Fall 2: Wenn einfach nur die Oberfläche aufgeraut wird, leidet die tatsächliche Kontaktfläche bzw. die Kontaktspitzen, die sich berühren sinken in ihrer Anzahl.
Die Kontaktspitzen sinken nicht nur in ihrer Anzahl, sondern auch gegenseitig in den gegenüberliegenden Körper ein, wodurch ein Verzahnungseffekt entsteht, der die Reibung ansteigen lässt - ja sogar weit über den Wert reiner Reibung hinausgeht.
Wie bei allen Dingen im echten Leben kommt es darauf an, welche Komponenten wie dosiert werden.
Schüttet man zuviel Sand auf die Schiene, rutscht das Rad durch, poliert man die Flächen, um die wirksame Adhäsionsfläche zu maximieren, rutscht das Rad durch.
Man könnte auch Riefen quer zur Fahrtrichtung in Rad und Schiene flexen, um den Verzahnungseffekt zu erhöhen - das wäre das andere Extrem.
Das Verändern der Rauhigkeit der Kontaktflächen (bis zu einem gewissen Grad) ein brauchbarer Ansatz sein, der nicht a priori durch die Annahme einer Theorie der Reduktion der Kontaktfläche vom Tisch gewischt werden sollte.
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Leider wissen wir wiedermal - wie üblich - nichts über die Bedingungen, in denen die ursprüngliche Fragestellung aufgetreten ist.
Möglicherweise erlaubt uns der TE die genauen Umstände zu erfahren, in denen die Problemlösung angesetzt werden soll.
 
Die Kontaktspitzen sinken nicht nur in ihrer Anzahl, sondern auch gegenseitig in den gegenüberliegenden Körper ein, wodurch ein Verzahnungseffekt entsteht, der die Reibung ansteigen lässt - ja sogar weit über den Wert reiner Reibung hinausgeht.
Das hängt sicherlich vom Werkstoff ab.
Bei normalem Stahl kann sich das in etwa die Waage halten.
Weniger aber tiefer eintauchende Kontaktspitzen gegen mehr Kontaktspitzen bei weniger Eintauchtiefe aber mehr Adhäsion.
Bei härterem Stahl, der kaum elastisch ist, ist die Verzahnungstheorie hinfällig.
Was ist "reine Reibung" und was die Steigerung davon ("sogar weit darüber hinaus")?
Ich kenne Haft- und Gleitreibung, Coulomsche Reibung oder Trockenreibung...aber was soll "rein" denn bedeuten?

Schüttet man zuviel Sand auf die Schiene, rutscht das Rad durch
Ja gut...wenn das Rad im Sand aufschwimmt, dann ja.
Aber es geht ja dabei eher im die Verteilung von Sandkörner, die auf der Kontaktfläche liegen, nicht um darum, dass ein 3-Achser da eine Ladung Quarzsand zukippt.

poliert man die Flächen, um die wirksame Adhäsionsfläche zu maximieren, rutscht das Rad durch.
Quelle?
Da hab ich hier was Anderes vor mir, nämlich, dass es tendenziell genau umgekehrt ist, was imho mehr einleuchtet.
Der Effekt bei Festkörpern ist klein, deshalb gilt in guter Näherung ja auch Coulomb, wo jeder mal gelernt hat, dass die Reibzahl von der Kontaktfläche und Oberflächenrauheit nicht abhängt, was eben nicht so ganz stimmt.

Das Verändern der Rauhigkeit der Kontaktflächen (bis zu einem gewissen Grad) ein brauchbarer Ansatz sein, der nicht a priori durch die Annahme einer Theorie der Reduktion der Kontaktfläche vom Tisch gewischt werden sollte.
Siehe vorheriges Zitat, in der Theorie ists - wenn auch von gerinfügigem Einfluss - andersrum.
Höchst wahrscheinlich wird man sowas in Praxis garnicht merken.
Wie sollte das umgesetzt werden?
Von Hand schleifen?
Mit dem Winkelschleifer und der Fächerscheibe bearbeiten?
Blödsinn weil die Mühe nicht Wert...
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Zum Thema "Verzahnung durch Rauhigkeit um Reibung zu erhalten" empfehle ich,
mal aus der Nähe eine befahrene Eisenbahnschiene zu begutachten:
Die ist VERDAMMT glatt - glatter als "geschliffen"!

Auf 8 Rädern überträgt eine 84 t schwere E-Lok BR 1044 die Anfahrzuglast von 341,5 kN
(Das packt der Antrieb und bedeutet NICHT, dass da schon die Räder rutschen!),
was aus einem Reibwert µr von 0,414 resultiert.
Das Problem liegt also nicht an der ungenügenden Reibung "Eisen auf Eisen".
 
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