Optimierung von Reibungsverlusten in Bahnradsatzlager – Experimentelle & rechnerische Nachweise sowie Ausblick

Am Beispiel eines Hochgeschwindigkeits-Eisenbahnradsatzlagers wird ein CAE gestützter Ansatz zur Designoptimierung vorgestellt. Sowohl mit den Standard Berechnungs- als auch etablierten Validierungs­methoden konnte eine deutliche Reibungsreduzierung dieses Ansatzes nachgewiesen werden. Zusätzlich wurde eine EN 12082 Leistungsprüfung durchgeführt und die grundsätzliche Performance unter betriebsnahen Bedingungen nachgewiesen. Der Abgleich der in dieser Leistungsprüfung gemessenen Temperaturen mit Ergebnissen aus einem nachgelagerten Aufheizversuch im identischen Prüfaufbau deutet darauf hin, dass sich unter den Bedingungen einer Leistungsprüfung ein noch niedrigeres Lagerreibmoment einstellen kann als zunächst angenommen. Als theoretischer Effekt wird die optimale Schmierstoffversorgung des Rollen-Laufbahnkontakts durch Schmierfett identifiziert. Abschließend wird ein Prüfstandskonzept vorgestellt, welches eine direkte Reibungsmessung unter betriebsnahen Bedingungen ermöglicht.