Beschreibung des Problems: Fahrzeug und Gleis als Schwingungssystem

Zusammenfassung

Jede Bewegung eines Fahrzeugs auf seiner Fahrbahn ruft Schwingungsbewegungen in allen Freiheitsgraden des Fahrzeugs und der Fahrbahn hervor. Der erregende Einfluß ist hierbei in den Unebenheiten der Fahrbahn, aber auch in der Schienen- und Radgeometrie zu suchen. Die stählernen Fahrbahnen der Schienenwege lassen sich nämlich unter ökonomisch vertretbaren Kosten genauso wenig eben herstellen wie etwa die Fahrbahndecken von Straßen. Auf diese Erkenntnis gestützt, läßt die Deutsche Bundesbahn bei neu verlegtem Oberbau bereits Pfeilhöhenunterschiede bis zu 2 mm zu, die sich natürlich während des weiteren Betriebes noch vergrößern. Zudem ist aber auch das elastische Durchfedervermögen der Gleise nicht konstant, sondern ortsabhängig streuend. Dies ist einmal auf den mit der Strecke wechselnden Untergrund zurückzuführen, aber auch auf die dem Zufall unterliegende Güte der Gleisstopfung. Außerdem wird der Schotter unter den Schwellen infolge der hämmernden Wirkung darüberlaufender Züge verschieden stark eingedrückt. So wurden bei gelösten Schwellen Einfalltiefen zwischen O und 2 mm gemessen. Es ist also zu erwarten, daß unter diesen Voraussetzungen dem Rad beim Befahren des Schienenstranges regellose vertikale Bewegungen von der Fahrbahn aufgezwungen werden. Dies läßt sich in der Tat aus den Meßschrieben von Achsbeschleunigungen (vgl. Abb. 1) entnehmen.