Antriebsstrang

Der Antriebsstrang eines Fahrzeugs überträgt das notwendige mittlere Drehmoment und, in den meisten Fällen als unerwünschte Begleiterscheinung, dynamische Anteile, die sich als Drehschwingungen bemerkbar machen.
Die genaue Kenntnis der auftretenden Drehschwingungsamplituden ist für den sicheren Betrieb eines Fahrzeugs von größter Bedeutung. Zu hohe Drehschwingsanteile können zu Wellenbrüchen führen, Schäden an Kupplungen verursachen, Getriebe zerstören oder Wälzlager beschädigen.

Dieselhydraulische Lokomotive

Die Radsatzgetriebe in den Drehgestellen werden über Gelenkwellen angetrieben. Die Radscheiben, die Radsatzgetriebe und die zwischengeschalteten Kardanwellen stellen ein kompliziertes Drehschwingungssystem dar. Nichtlineare Schlupfeffekte im Rad-Schiene-Kontakt beim Schleudern (Schleudern = Durchdrehen der Räder beim Anfahren unter Last) führen teilweise zu extremen Drehschwingungsamplituden, die bei der Auslegung des Antriebsstrangs berücksichtigt werden müssen.
Für die Vossloh Locomotives GmbH in Kiel haben wir umfangreiche Drehschwingungsmessungen unter teilweise extremen Lasten durchgeführt und analysiert. Die Abbildung zeigt die MaK2000-5 BB zusammen mit einer angehängten Bremslok auf dem Eisenbahnversuchsring in Velim (CZ).

Propellerwelle

Der Antriebsstrang direkt gekoppelter Propellerwellen auf Seeschiffen ist in vielen Fällen durch Drehschwingungen gefährdet.
Eine Drehschwingungsmessung, die direkt an der Welle durchgeführt wird, gibt Aufschluss über die auftretende Belastung und wird von den zuständigen Klassifikationsgesellschaft als Nachweis anerkannt.

Stoßzahlen Getriebe

Zur Verifizierung der Belastung eines Getriebes werden die Drehmomente am Getriebeausgang aufgenommen. Aus den gemessenen Drehmomentverläufen können die Stoßfaktoren bestimmt und mit den Entwurfsdaten des Getriebes verglichen werden.

Aus der Kenntnis der Drehmomentverläufe kann das System so verändert werden, dass anschließend ein störungsfreier Betrieb möglich ist.

Reglerschwingungen

Moderne Dieselmotoren können Laständerungen mit hoher Dynamik ausregeln und so einen gleichmäßigen Drehzahlverlauf gewährleisten. Eine überkritische Einstellung des Regelkreises kann jedoch zu einem unerwünschten Aufschaukeln des Regelkreises führen. Mit Hilfe von Drehschwingungs-
messungen kann das Regelverhalten optimal eingestellt werden.

Zur Verifizierung der im Antrieb eines Fahrladers beim Betrieb unter Tage auftretenden Belastungen wurden an den Radlagern Beschleunigungsaufnehmer und auf der Gelenkwelle eine Messstelle mit Verstärker und telemetrischer Übertragung zur Erfassung des Drehmoments (statisch und dynamisch) montiert.
Die Ergebnisse lieferten wichtige Informationen für die Weiterentwicklung der Fahrzeuge.