Projekt Beschreibung
Das zu berechnende Bauteil war ein Radsatzlagergehäuse, das in U-Bahn-Wagen eingesetzt wird. Die Laufflächen der U-Bahn-Räder müssen bei Vorliegen von Schädigungen spanend bearbeitet werden. Dazu wird der U‑Bahn-Wagen in eine Unterflur-Radsatzdrehmaschine gefahren. In dieser wird jedes Rad eines Radsatzes durch einen von unten angreifenden Bearbeitungsstahl bearbeitet. Die bei der Bearbeitung des Rades durch den Bearbeitungsstahl aufgebrachte Kraft ist größer als die pro Rad aufliegende Gewichtskraft des U-Bahn-Wagens. Daher wird das Rad über das Radsatzlagergehäuse zusätzlich niedergehalten. Zu diesem Zweck verfügt das Radsatzlagergehäuse über zwei Ösen, in die Niederhaltedorne eingreifen und das Gehäuse in Richtung des Bearbeitungsstahls ziehen.
Das aus zwei Teilen bestehende Lagergehäuse ist somit außer den Vorspannkräften der Lagerschalenverschraubung und dem Fahrzeuggewicht im Falle der Laufflächenbearbeitung zusätzlich den auf die Ösen wirkenden Niederhaltekräften ausgesetzt.
Die FEM-Modellerstellung der Gehäuseteile erfolgte mit Volumenelementen. Die Schrauben wurden mit Balkenelementen idealisiert. Zwischen den Gehäusehälften wurden Kontaktbedingungen definiert, um ein evtl. Klaffen berücksichtigen zu können. Demzufolge waren die Berechnungen statisch nicht-linear auszuführen.
Die Berechnungsergebnisse ergaben eine ausreichende Dimensionierung des Radsatzlagergehäuses.
Nutzen für unseren Kunden:
Die von IWiS durchgeführten Berechnungen ergaben, dass die im Fahrzeugbestand vorhandenen Radsatzlagergehäuse in der neu beschafften Unterflur-Radsatzdrehmaschine bearbeitet werden konnten. Somit konnte der kostenintensive Austausch der Gehäuse als nicht erforderlich ausgewiesen werden.
