Bei der Reibung bei den Rädern von Zügen ist ja Eisen auf Eisen, wie kann eine Lok ca 20 Wagen, schwer beladen, ziehen, ohne daß die Räder der Lok durchdrehen?

13 Antworten

Für die Zugkraft einer Lok ist die Haftreibung zwischen Lokrädern und Schiene maßgebend. Für die Zugkraft, die der fahrende Zug als "Fahrwiderstand" verbraucht, ist die Rollreibung in den Lagern der Wagenachsen maßgebend (und auch die Rollreibung zwischen Wagenrad und Schiene).

Die Haftreibung zwischen Lokrad und Schiene ist 0,25 bis 0,4 mal g (=9,81 m/s2) mal Lokmasse.

Die Rollreibung in den Achslagern der Wagen ist 0,003 mal g mal Wagenmasse.

Eine Lok mit 90t Masse kann eine Zugkraft von rund 230 kN aufbringen. Das reicht für einen Zug mit rund 7500t Masse.

Die Antwort auf deine Frage liegt also in dem dramatisch großen Unterschied zwischen Haftreibung und Rollreibung (0,25 zu 0,003, fast Faktor 100!).

Das Durchdrehen der Räder ( Im Normalfall Schlupf genannt, im Eisenbahnwesen Schleudern ) wird durch den "Schleuderschutz" verhindert, vergleichbar mit dem ASR an modernen Autos.

Hierfür ist ein Drehzahlmesser, ein "Geber", an jeder Achse angebracht, der die Geschwindigkeit der Achsen durchgehend misst und vergleicht. Schleudert nun eine Achse, so dreht diese sich schneller als die anderen. Der Schleuderschutz erkennt das und steuert weniger Leistung auf die Achse.

Das selbe Prinzip wird auch beim Bremsen genutzt. Sollte eine Achse blockieren, im Eisenbahnwesen "Gleiten" genannt, so wird das vom Geber erkannt und die Bremse an dieser Achse wird gelöst. Genau wie der "Gleitschutz" funktioniert das ABS beim Auto.

Da die räder der wagons nur mit der rollteibkraft entgegenwirken und diese ist bei einer rad-schiene-paarung aus stahl äusserst gering...! Sodass man einen 50t schweren wagon auf ebener strecke schon mit drei mann schieben kann!

Zunächst einmal ist es nicht Eisen auf Eisen, sondern Stahl auf Stahl. Und die Räder drehen durch, auch wenn man das nicht immer sehen. Das nennt sich "Schlupf". Manchmal kannst du das in Filmen sehen, wenn eine alte Dampflok anfährt. Die Räder drehen durch, wenn mehr Kraft auf sie abgegeben wird, als im Moment auf die Schiene übertragen werden kann. Erst, wenn ein Kraftschluss erreicht ist, sieht man kein Durchdrehen mehr. Trotzdem legt ein Antriebsrad immer mehr Strecke zurück. Es hat also immer Schlupf, auch wenn dieser minimal ist. Auch ein Reifen eines Autos hat permanent Schlupf, aber nur messtechnisch nachweisbar.

Weil genau deswegen Lokomotiven absichtlich extrem schwer gebaut werden.

Wenn der Zug rollt, ist das kein Problem mehr, da der Rollwiderstand der Waggons sehr gering ist. 

Um die Lok nicht zum durchdrehen zu bringen, dürfen Steigungen ein bestimmtes Maß nicht übersteigen. Das hat nicht nur mit der erforderlichen Antriebsleistung zu tun sondern auch mit der Gefahr, dass die Räder der Lok durchdrehen. Bei extremen Steigungen wählt man daher eine Zahnradbahn, da kann sowas nicht passieren. 

Beim Anfahren entsteht das Problem, die Waggons in Bewegung zu bringen, sie sozusagen "loszubrechen", also die Haftreibung zu überwinden. Dazu haben die Waggonkupplungen ein gewisses Spiel, sodass erst der erste Wagen losrollt und dann der zweite angezogen wird und so Waggon für Waggon nacheinander ins Rollen kommt. Wären die Kupplungen schon alle "gespannt", müsste die Lok erst ein Stück zurückfahren, um die Waggons zusammenzuschieben und könnte danach losfahren. Bei Bremsen achtet man schon darauf, dass die Lok stärker bremst als die Waggons, sodass sie sich beim Halt zusammenschieben und es keine Probleme beim Losfahren gibt.

WDHWDH  24.06.2015, 23:37

Hamburger02. Bitte bleib bei dem was du angeblich verstehst. Z.b. Astronomie. Aber nicht Eisenbahn. Der Schlupf (du nennst es Durchdrehen) war einmal. Eine Lok mit Tyristorsteuerung hat keinen Schlupf. Bei Trafoloks wird die Schaltstufe(Hub) so bemessen, das eben kein Schlupf entsteht. Waggons werden zwar durch Kupplungen verbunden ,diese sind aber nicht am Waggon befestigt, sondern die Zugstange die UNTER dem Waggon durchführt. sie werden Straff gekuppelt. D.H. Puffer an Puffer und dann noch 2 Umdrehungen. An der Zugstange ist der Waggon  mit einem ""Schloss" "(Beuschl" genannt) befestigt. Genau so ein Schwachsinn mit dem Bremsen. Es gibt verschiedene Bremstechniken die der Lokführer je nach Situation verwendet. Aufgrund des Bremsverschleißes wird meist nur mit dem Wagenzug (Zugbremse) gebremst .

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Hamburger02  26.06.2015, 11:44
@WDHWDH

Also ich gebe gerne zu, dass es sich da um Schulwissen handelt aus einer Zeit, als noch Dampfloks fuhren.

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gewinnste  23.04.2018, 20:07
@WDHWDH

Was soll den dieses Gemotze? Was er geschrieben hat, ist doch nicht falsch, sondern lediglich teilweise veraltet - dagegen "Tyristorsteuerung" schon (fehlt ein h).

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