Minimierung der Beschleunigungen und Kräfte

Optimierung der Weichengeometrie

Schienenfahrzeuge bestehen aus verschiedenen Massen(„Körpern“) welche durch Gelenke unterschiedlicher Freiheitsgrade verbunden und durch Federn und Dämpfer beeinflusst werden. Bei in Bewegung befindlichen Fahrzeugen stehen diese Massen in gegenseitiger Wechselwirkung, man spricht von Mehrkörperdynamik.

VAE verwendet ein Mehrkörpersimulationsprogramm, mit welchem die Weichenüberfahrt von vollständigen Schienenfahrzeugen berechnet und sämtliche Einflussfaktoren wie Fahrzeugdaten, Geschwindigkeit, Trassierung, verschiedene Radprofile und veränderliche Schienenquerschnitte im Zungenbereich in das Berechnungsmodell aufgenommen werden können. Der Ablauf aller Bewegungen kann berechnet und die Wirkung auf die Fahrbahn (Rad/Schiene) festgestellt werden kann.

Damit können auftretende Kräfte, Beschleunigungen, Verschiebungen und andere Werte vorausberechnet werden.

Die Ergebnisse dieser Berechnungen werden in Experimenten (Feldversuchen und Messfahrten) überprüft und validiert.

Durch Variation der Weichenparameter wurden optimale Geometrien mit asymmetrischen Klothoiden entwickelt und patentiert. Langwierige Erprobungsphasen können so minimiert werden.

Bei der Fahrkinematischen Optimierung (FAKOP) erhalten definierte Spurveränderungen im Weichenbereich den natürlichen Sinuslauf des Radsatzes und verringern so den Verschleiß.

Speziell Hochgeschwindigkeitsweichen von VAE verfügen daher über eine optimierte Geometrie und optimierte Rad/Schiene Überlaufverhältnisse.

Optimierung der Überlauf- und Kontaktgeometrie

Delta-Kappa Verfahren: Spezielle geometrische Gestaltung der Kopfform, angepasst an das berührende Radprofil. Konstante Krümmungsdifferenz bei unterschiedlicher Radstellung in Abhängigkeit von der Bauteilbreite.