Hebelgesetze (war: Hier kommt der Flexity)

[KSW]

interessante technische Einblicke, wie ist den die Achslast beim Flexity? Macht es nicht Sinn in der nächsten Bestellung von Straßenbahnen ein Fahrzeug zu bestellen mit mehr Achsen, besser für den Oberbau denk ich mir oder?

Nun, das Wagengewicht vom D ist bei gleicher Achsanzahl zum ULF etwas geringer, was natürlich zu einer etwas geringeren Achslast führt. Was ich nicht sagen kann ist, wie stark die einzelnen Achslasten in den jeweiligen Wagentypen voneinander abweichen, weil insbesondere beim ULF ja ein motorisiertes Portal bestimmt mehr Druck aufs Gleis bringt als ein unmotorisiertes, und die A etwas mehr Achsdruck haben als die B.
Was aber beim Flexity weit mehr zählt ist die geringere dynamische Belastung durch die Halbierung der Kräfte aufgrund des Drehgestells. Fährt ein Ulf in eine unebene Stelle im Gleis (Schweißnaht/Gleisbruch, Weiche), so wirken die gesamten Druckkräfte unvermindert wie ein Schmiedehammer, beim Drehgestell hingegen "fällte" eine Achse in die Grube, die zweite Achse hingegen bleibt auf dem normalen Gleisniveau, der Wagenkasten stützt sich mittig zwischen den beiden Achsen ab und dadurch werden die Kräfte halbiert.

Dennoch, ein 8-Achs 40m Wagen wäre bestimmt schonender als ein 6-Achs 34m Wagen, kein Zweifel.

[Katana]

interessante technische Einblicke, wie ist den die Achslast beim Flexity? Macht es nicht Sinn in der nächsten Bestellung von Straßenbahnen ein Fahrzeug zu bestellen mit mehr Achsen, besser für den Oberbau denk ich mir oder?

Ja, aber nicht mainstream.
Genausowenig wie eine angepasste Motorenleistung (bei den Geschwindigkeiten kommt man wahrscheinlich mit 2/3 der Leistung aus) oder mal ein Extremansatz um mit möglichst wenig Strom auszukommen ...

Mein Wissensstand ist gänzlich unterschiedlich. Es ist international üblich, in die Bewertung von Angeboten Achslasten und Energieverbrauch einzubeziehen. Wie auch viele andere kostenrelevante Faktoren sowie die Zuverlässigkeit, die Verfügbarkeit und das Platzangebot. (Unvollständige Aufzählung.)

Ich finde es faszinierend, wie Leute ohne weiteres eine Machbarkeit und Sinnhaftigkeit, egal ob technischer oder wirtschaftlicher Natur, beurteilen können. Ich würde mich das nicht trauen, es so einfach zu beurteilen…

Nun, das Wagengewicht vom D ist bei gleicher Achsanzahl zum ULF etwas geringer, was natürlich zu einer etwas geringeren Achslast führt. [...]
Was aber beim Flexity weit mehr zählt ist die geringere dynamische Belastung durch die Halbierung der Kräfte aufgrund des Drehgestells. Fährt ein Ulf in eine unebene Stelle im Gleis (Schweißnaht/Gleisbruch, Weiche), so wirken die gesamten Druckkräfte unvermindert wie ein Schmiedehammer, beim Drehgestell hingegen "fällte" eine Achse in die Grube, die zweite Achse hingegen bleibt auf dem normalen Gleisniveau, der Wagenkasten stützt sich mittig zwischen den beiden Achsen ab und dadurch werden die Kräfte halbiert.

Ich kann deine Argumentation nicht nachvollziehen.
Wenn die statische Achslast des D geringfügig kleiner als beim ULF ist, wie kann dann die dynamische Achslast nur halb so groß sein? Die für's Hineinfallen der Achse in die Grube auslösende Kraft ist ja die statische. Ich sehe nicht, wieso sich die Last plötzlich auf die daneben liegende Achse verlagern soll. Zumal dieser Mechanismus auch beim ULF wirken müsste, auch wenn dort der Radstand größer ist. Beim Flexity steht der Wagenkasten auf einem zweiachsigen Fahrwerk, beim ULF hängt der Wagenkasten zwischen zwei Portalen. Das halte ich für keinen signifikanten Unterschied.

[haidi]

Ich kann deine Argumentation nicht nachvollziehen.
Wenn die statische Achslast des D geringfügig kleiner als beim ULF ist, wie kann dann die dynamische Achslast nur halb so groß sein? Die für's Hineinfallen der Achse in die Grube auslösende Kraft ist ja die statische. Ich sehe nicht, wieso sich die Last plötzlich auf die daneben liegende Achse verlagern soll. Zumal dieser Mechanismus auch beim ULF wirken müsste, auch wenn dort der Radstand größer ist. Beim Flexity steht der Wagenkasten auf einem zweiachsigen Fahrwerk, beim ULF hängt der Wagenkasten zwischen zwei Portalen. Das halte ich für keinen signifikanten Unterschied.

Physik, Hebelgesetz

Du hast die 3 Punkte; A Rad, C Wagenkasenaufnahme (Drehpunkt des Gelenkes), B Rad

Wenn diese im gleichen Abstand sind:
A-–-C-–-B
_A–--C-–-^B
dann fällt Rad A in den Gleisbruch. Das Hebelgesetz halbiert aber das auf dem Drehgestell lagernde Gewicht genau so, wie wenn du mit einem Hebel etwas anhebst, in diesem Fall musst du nur die Hälfte des Gewichtes anheben.

[2095oebb]

Ich kann deine Argumentation nicht nachvollziehen.
Wenn die statische Achslast des D geringfügig kleiner als beim ULF ist, wie kann dann die dynamische Achslast nur halb so groß sein? Die für's Hineinfallen der Achse in die Grube auslösende Kraft ist ja die statische. Ich sehe nicht, wieso sich die Last plötzlich auf die daneben liegende Achse verlagern soll. Zumal dieser Mechanismus auch beim ULF wirken müsste, auch wenn dort der Radstand größer ist. Beim Flexity steht der Wagenkasten auf einem zweiachsigen Fahrwerk, beim ULF hängt der Wagenkasten zwischen zwei Portalen. Das halte ich für keinen signifikanten Unterschied.

Physik, Hebelgesetz

Du hast die 3 Punkte; A Rad, C Wagenkasenaufnahme (Drehpunkt des Gelenkes), B Rad

Wenn diese im gleichen Abstand sind:
A-–-C-–-B
_A–--C-–-^B
dann fällt Rad A in den Gleisbruch. Das Hebelgesetz halbiert aber das auf dem Drehgestell lagernde Gewicht genau so, wie wenn du mit einem Hebel etwas anhebst, in diesem Fall musst du nur die Hälfte des Gewichtes anheben.

Es sind in beiden Fällen trotzdem nur 6 Achsen, auf die das Gewicht verteilt ist, somit dasselbe Gewicht pro Achse. Beim ULF ist es halt "schöner" verteilt.

[KSW]

Der Achsdruck ist der selbe, aber die zusätzliche Last für das "Abfangen" und Anheben des Wagenkastens wird halbiert, zudem wird auch die Strecke, in der der Wagenkasten nachgibt halbiert, es wirken also geringere dynamische Kräfte.
Beim Ulf merkt man das zB ab und an, dass der Wagenkasten den gesamten Federweg beansprucht und dann recht unsanft am Fahrwerk aufsetzt (man könnte natürlich auch die Gleise mit einem Schmiedehammer streicheln). Das bleibt beim Flexity aus.

Ebenso werden beim Ulf die Kräfte der seitlichen Wankbewegungen 1:1 ans Gleisbett weitergegeben, da jeder Wagenkasten sich mit seinem zugeordneten Portal mit bewegt, beim Flexity hingegen arbeiten hier primär die Fahrwerke, da der Wagenkasten in Längsrichtung gegen Verwindung stabil ist und somit nur gering schwankt.

[95B]

ab und an

ab und zu

[haidi]

Physik, Hebelgesetz

Du hast die 3 Punkte; A Rad, C Wagenkasenaufnahme (Drehpunkt des Gelenkes), B Rad

Wenn diese im gleichen Abstand sind:
A-–-C-–-B
_A–--C-–-^B
dann fällt Rad A in den Gleisbruch. Das Hebelgesetz halbiert aber das auf dem Drehgestell lagernde Gewicht genau so, wie wenn du mit einem Hebel etwas anhebst, in diesem Fall musst du nur die Hälfte des Gewichtes anheben.

Es sind in beiden Fällen trotzdem nur 6 Achsen, auf die das Gewicht verteilt ist, somit dasselbe Gewicht pro Achse. Beim ULF ist es halt "schöner" verteilt.

Beim Flexity hast aber nur die halbe Kraft auf die Schienen einwirkend, wenn er über einen Bruch oder über was auch immer. fährt.

Du kannst es ausprobieren:
Nimm einen Holzstab, ein Gewicht und eine Federwaage,
Hänge die Federwaage auf eine Seite des Hebels
Hänge das Gewicht auf diese Seite und heb mti der Federwaage an, notiere die Anzeige auf der Federwaage ist entsprechend der Kraft
Hänge das Gewicht in die Mitte des Stabes und hebe an - plötzlich geht die Anzeige nur bis zur Hälfte.

[2095oebb]

Physik, Hebelgesetz

Du hast die 3 Punkte; A Rad, C Wagenkasenaufnahme (Drehpunkt des Gelenkes), B Rad

Wenn diese im gleichen Abstand sind:
A-–-C-–-B
_A–--C-–-^B
dann fällt Rad A in den Gleisbruch. Das Hebelgesetz halbiert aber das auf dem Drehgestell lagernde Gewicht genau so, wie wenn du mit einem Hebel etwas anhebst, in diesem Fall musst du nur die Hälfte des Gewichtes anheben.

Es sind in beiden Fällen trotzdem nur 6 Achsen, auf die das Gewicht verteilt ist, somit dasselbe Gewicht pro Achse. Beim ULF ist es halt "schöner" verteilt.

Beim Flexity hast aber nur die halbe Kraft auf die Schienen einwirkend, wenn er über einen Bruch oder über was auch immer. fährt.

Du kannst es ausprobieren:
Nimm einen Holzstab, ein Gewicht und eine Federwaage,
Hänge die Federwaage auf eine Seite des Hebels
Hänge das Gewicht auf diese Seite und heb mti der Federwaage an, notiere die Anzeige auf der Federwaage ist entsprechend der Kraft
Hänge das Gewicht in die Mitte des Stabes und hebe an - plötzlich geht die Anzeige nur bis zur Hälfte.

Nein, beim ULF drückt das Gewicht des Wagenkastens 6 mal auf die 6 Achsen, beim Flexity 3mal auf 3 Drehgestelle. Das Drehgestell wird also mit doppelt soviel Gewicht belastet. Dein Hebel halbiert nur dass, was vorher verdoppelt wurde.

[haidi]

Physik, Hebelgesetz

Du hast die 3 Punkte; A Rad, C Wagenkasenaufnahme (Drehpunkt des Gelenkes), B Rad

Wenn diese im gleichen Abstand sind:
A-–-C-–-B
_A–--C-–-^B
dann fällt Rad A in den Gleisbruch. Das Hebelgesetz halbiert aber das auf dem Drehgestell lagernde Gewicht genau so, wie wenn du mit einem Hebel etwas anhebst, in diesem Fall musst du nur die Hälfte des Gewichtes anheben.

Es sind in beiden Fällen trotzdem nur 6 Achsen, auf die das Gewicht verteilt ist, somit dasselbe Gewicht pro Achse. Beim ULF ist es halt "schöner" verteilt.

Beim Flexity hast aber nur die halbe Kraft auf die Schienen einwirkend, wenn er über einen Bruch oder über was auch immer. fährt.

Du kannst es ausprobieren:
Nimm einen Holzstab, ein Gewicht und eine Federwaage,
Hänge die Federwaage auf eine Seite des Hebels
Hänge das Gewicht auf diese Seite und heb mti der Federwaage an, notiere die Anzeige auf der Federwaage ist entsprechend der Kraft
Hänge das Gewicht in die Mitte des Stabes und hebe an - plötzlich geht die Anzeige nur bis zur Hälfte.

Nein, beim ULF drückt das Gewicht des Wagenkastens 6 mal auf die 6 Achsen, beim Flexity 3mal auf 3 Drehgestelle. Das Drehgestell wird also mit doppelt soviel Gewicht belastet. Dein Hebel halbiert nur dass, was vorher verdoppelt wurde.

Das Drehgestell wird mit dem doppelten Gewicht belastet, hat aber 2 Achsen, sodass jede Achse so viel Masse trägt, wie die ULF-Räderpaare (bei gleicher Gesamtmasse), also wird da nichts verdoppelt.
Und die Physik kann man nicht übertölpeln, auch wenn du es gerne tätest. Wenn die erste Achse des Drehgestells 3 cm in "ein Loch fällt", dann sinkt der Wagenkasten nicht um 3, sondern nur um 1,5 cm ab, steigt wieder an und fällt noch ein Mal um 1.5 cm ab (2. Achse)

[2095oebb]

Nein, beim ULF drückt das Gewicht des Wagenkastens 6 mal auf die 6 Achsen, beim Flexity 3mal auf 3 Drehgestelle. Das Drehgestell wird also mit doppelt soviel Gewicht belastet. Dein Hebel halbiert nur dass, was vorher verdoppelt wurde.

Das Drehgestell wird mit dem doppelten Gewicht belastet, hat aber 2 Achsen, sodass jede Achse so viel Masse trägt, wie die ULF-Räderpaare (bei gleicher Gesamtmasse), also wird da nichts verdoppelt.
Und die Physik kann man nicht übertölpeln, auch wenn du es gerne tätest. Wenn die erste Achse des Drehgestells 3 cm in "ein Loch fällt", dann sinkt der Wagenkasten nicht um 3, sondern nur um 1,5 cm ab, steigt wieder an und fällt noch ein Mal um 1.5 cm ab (2. Achse)

Es werden in beiden Fällen ca. 42t Gewicht auf 6 Achsen verteilt. Da kannst du hebeln was du willst, für die Schiene und dem Oberbau (und um den gehts es hier) sind da immer 42t auf 6 Achsen, egal wie sich der Wagenkasten bewegt. Das Gewicht verschwindet nicht.

[Katana]

Physik, Hebelgesetz

Kenne ich, wende ich beim Bieröffner und beim Schraubenanziehen mit der Ratsche an.

Du kannst es ausprobieren:
Nimm einen Holzstab, ein Gewicht und eine Federwaage,
Hänge die Federwaage auf eine Seite des Hebels
Hänge das Gewicht auf diese Seite und heb mti der Federwaage an, notiere die Anzeige auf der Federwaage ist entsprechend der Kraft
Hänge das Gewicht in die Mitte des Stabes und hebe an - plötzlich geht die Anzeige nur bis zur Hälfte.

Einfacher geht es mit der Erinnerung ans letzte Möbelschleppen durchs Stiegenhaus. Keiner will das untere Ende des Kastens tragen. 
Aber auch bei 45 ° hat der obere Träger noch Gewicht zu tragen. Und da sollen ein paar mm Höhenunterschied zwischen zwei Achsen was ausmachen?

[haidi]

Du mischt Äpfel mit Birnen bzw. großem Kippwinkel mit kleinem Kippwinkel
Beim Möbelschleppen neigt sich wegen des ziemlich großen Winkel (30 - 45°) und hoch liegenden Schwerpunkt dieser näher zum unteren Träger. Da trifft auch das Hebelgesetz zu. Gemessen wird der Hebel waagrecht und zwar Hintermann - Schwerpunkt - Vordermann, d.h. der Hintermann muss mehr Gewicht tragen.
Bei einem Drehgestell und 1-2 cm Absenkung ist der Winkel minimal und kann vernachlässigt werden. Das Rad trägt immer nur die Hälfte der Masse.

Wer dass nicht begreift, bei dem endet die Physik bei der Federwaage. Eine Balkenwaage ist schon zu hoch

[2095oebb]

Bei einem Drehgestell und 1-2 cm Absenkung ist der Winkel minimal und kann vernachlässigt werden. Das Rad trägt immer nur die Hälfte der Masse.

Wer dass nicht begreift, bei dem endet die Physik bei der Federwaage. Eine Balkenwaage ist schon zu hoch

ULF B: 6 Achsen für 42 Tonnen = 7 Tonnen pro Achse
Flexity: 3 Drehgestelle für 42 Tonnen = 14 Tonnen pro Drehgestell oder 7 Tonnen pro Achse

Du hast in beiden Fällen nur 6 Berührungspunkte pro Schiene. Und auf die wird das Gewicht aufgeteilt.

Oder bist du nur halb so schwer, wenn du nur auf einem Bein stehst?

[Katana]

Bei einem Drehgestell und 1-2 cm Absenkung ist der Winkel minimal und kann vernachlässigt werden. Das Rad trägt immer nur die Hälfte der Masse.

Das ist genau das, was ich auch sage: Wenn bei einer Schienenunebenheit ein Rad, eine Achse "runter fällt", ändert das an der Rad- oder Achslast nichts wesentliches.

[haidi]

Der Wagenkasten fällt aber nur halb so weit runter wie das Rad. Anschließend steigt das Rad wieder komplett hinauf, der Wagenkasten nur um die Hälfte.
Der Unterschied zum ULF ist, dass sich der Wagenkasten weniger bewegt und das Rad nur die halbe Belastung bei der Hochbewegung hat und damit weniger an der Schadstelle "knabbert"