Schienenverkehr (ohne Unterlagen)

Transkript

1 (ohne Unterlagen) Mit welcher Geschwindigkeit ist ein meterspuriger Gleisbogen mit dem Radius R = 800 m und mit der Überhöhung ü = 60 mm bei einer erlaubten Seitenbeschleunigung von b = 1,20 m/sec 2 zu befahren? 1.1 Wie groß müsste die (theoretische)überhöhung sein, damit die Seitenbeschleunigung bei dieser Geschwindigkeit den Komfortwert von 0,65 m/sec 2 nicht übersteigt? Skizzieren Sie für die dargestellten Gleiselemente das Krümmungsbild und geben Sie die Krümmungswerte an. Wie groß ist die tatsächliche Krümmung des Zweiggleises am Weichenende (bzw. der Zweiggleisradius)? Skizzieren Sie für die dargestellten Gleiselemente das Krümmungsbild und geben Sie die Krümmungswerte an. Wie groß ist der Krümmungssprung am Weichenende? R = 1600 m UA WE ABW 500 WA 270 m 200m UE R = 200 m R = 600 m 90 m k mit Unterlagen

2 Ein Zug von t Bruttogewicht (inkl. Lok) soll mit 90 km/h eine Strecke befahren. Die Steigung beträgt 8 Promille; die kleinsten Radien sind m. Es ist mit Windstille zu rechnen. 2.1 Berechnen Sie das Mindestgewicht der Lok in t bei den Annahmen Haftreibungsbeiwert μ H = 300 N/kN spez. Laufwiderstand Wagen w LW = 2 + (0,007 + c m )[(V Fahr + V wind )/10] 2 N/kN (c m = 0,032) spez. Laufwiderstand Lok w LL = 6,25 N/kN Krümmungswiderstand w K = 650/(R 55) N/kN 2.2 Berechnen Sie die Zahl erforderlicher Loks, wenn die Nennleistung einer Lok etwa kw beträgt. Die skizzierte Gleisverbindung W1 über W2 nach W3 einer zweigleisigen Stadtbahnstrecke in Meterspur soll mit 50 km/h befahren werden können (Δ b zul = 1,4 m/sec 2!!). ü = 0 W 2 R = 360 m W 3 ü = 0 W 1 a = 6,00 m 2.1 Berechnen Sie, aus welchen Grundweichen (einfache Weichen EW) die drei Bogenweichen gebogen werden (kleinstmögliche Standardweichen mit R = 190, 300, 500, 760, 1200, 2500 m wählen). 2.2 Berechnen Sie die tatsächlichen Zweiggleishalbmesser. 2.3 Mit welcher Geschwindigkeit dürfen die Gleise der Hauptstrecke befahren werden (ü f = 0)? 2.4 Was müsste sich an der Hauptstrecke baulich ändern, wenn unter Beibehaltung der Radien die zulässige Geschwindigkeit auf 100 km/h erhöht werden soll (Berechnen Sie mögliche - auch theoretische - Änderungswerte)? 2.5 Mit welcher Geschwindigkeit dürfte bei auch evtl. nach 2.4 umgebauter Hauptstrecke in die Nebenstrecke eingefahren werden, wenn die unter 2.1 berechneten Weichen beibehalten werden?

3 Teil ohne Unterlagen 1. Auf einem Gleis in einem Vergnügungspark, welches mit der Stützweite 500 mm und R = 80 m sowie einer Überhöhung von 400 mm gebaut wird, soll bei einer zukünftigen Geschwindigkeit von 108 km/h eine Seitenbeschleunigung von b zul = 4,0 m/sec 2 auftreten. Wie groß ist der Radius bei gleicher Geschwindigkeit und gleicher erlaubter Seitenbeschleunigung, aber bei fehlender Überhöhung?

4 Teil mit Unterlagen 1. ABW R = m zul V = 160 km/h R = m Im Bogen mit R = m ist ein Abzweig zur Bogenaußenseite geplant. 1.1 Mit welcher Geschwindigkeit könnte in den Abzweig eine ABW 760 1: 12 befahren werden (der zulässige Seitenbeschleunigungsüberschuss sei b = 1,4 m/sec 2 )? 1.2 Wie groß darf die Überhöhung maximal sein, wenn eine ABW 500 1: 14 mit V = 80 km/h befahren werden soll (hier ist der maximal zulässige Überhöhungsfehlbetrag 140 mm)? 2. Ein Zug von t Bruttogewicht (inkl. allradangetriebener Lok) soll mit 100 km/h eine Strecke befahren. Die Steigung beträgt 12 Promille; die kleinsten Radien sind m. Es ist mit einem Wind von 15 km/h zu rechnen. 2.1 Berechnen Sie das Mindestgewicht der Lok in t bei den Annahmen Haftreibungsbeiwert μ H = 340 N/kN V R spez. Laufwiderstand Wagen w LW = 2 + (0,007 + c m )( ) 2 N/kN 10 spez. Laufwiderstand Lok w LL = 4,25 N/kN 650 Krümmungswiderstand w K = N/kN ( R 55) (c m = 0,028) 2.2 Berechnen Sie die Zahl erforderlicher Loks, wenn die Nennleistung einer Lok etwa kw beträgt

5 (ohne Unterlagen) Der Betreiber eines Vergnügungsparks möchte, dass die Benutzer einer Bahn (Gleisradius 100 m, Stützweite 900 mm, Überhöhung 300 mm) eine Seitenbeschleunigung von 3,5 m/sec 2 erfahren. Mit welcher Geschwindigkeit muss die Bahn fahren? Skizzieren Sie für das dargestellte Krümmungsband den zugehörigen Gleisplan mit Bogenanfängen, Bogenenden und Radien und evtl. Weichenpunkten; geben Sie die dazugehörigen Werte an. +k 1,4285 2,000 1,724 -k

6 (mit Unterlagen) 1. ABW R = m zul V = 160 km/h R = m Im Bogen mit R = m ist ein Abzweig zur Bogenaußenseite geplant. 1.1 Mit welcher Geschwindigkeit könnte in den Abzweig eine ABW 760 1: 12 befahren werden (der zulässige Seitenbeschleunigungsüberschuss sei b = 1,4 m/sec 2 )? 1.2 Wie groß darf die Überhöhung maximal sein, wenn eine ABW 500 1: 14 mit V = 80 km/h befahren werden soll (hier ist der maximal zulässige Überhöhungsfehlbetrag 140 mm)? Ein Zug von t Bruttogewicht (inkl. allradangetriebener Lok) soll mit 100 km/h eine Strecke befahren. Die Steigung beträgt 12 Promille; die kleinsten Radien sind m. Es ist mit einem Wind von 15 km/h zu rechnen. 2.1 Berechnen Sie das Mindestgewicht der Lok in t bei den Annahmen Haftreibungsbeiwert μ H = 340 N/kN V R spez. Laufwiderstand Wagen w LW = 2 + (0,007 + c m )( ) 2 N/kN 10 spez. Laufwiderstand Lok w LL = 4,25 N/kN 650 Krümmungswiderstand w K = N/kN ( R 55) (c m = 0,028) 2.2 Berechnen Sie die Zahl erforderlicher Loks, wenn die Nennleistung einer Lok etwa kw beträgt

7 (ohne Unterlagen) 1. (7 Punkte) Auf einem Gleis in einem Vergnügungspark, welches mit der Stützweite 400 mm und R = 60 m sowie einer Überhöhung von 400 mm gebaut wird, soll bei einer zukünftigen Geschwindigkeit von 108 km/h ein Seitenbeschleunigungsüberschuss von b zul = 4,0 m/sec 2 auftreten. 1.1 Wie groß ist der Radius dieser Strecke runden Sie auf volle 100 mm auf? 1.2 Wie groß ist der Radius bei gleicher Geschwindigkeit und gleicher erlaubter Seitenbeschleunigung, aber bei fehlender Überhöhung? 2. (8 Punkte) R = 800 m IBW 760 R = 800 m R = 800 m Im Bogen eines normalspurigen Gleises mit R = 800 m ist ein Abzweig zur Bogeninnenseite geplant. Bei welcher Geschwindigkeit stellt sich im abzweigenden Gleis bei Einsatz einer ABW 760 ein ausgeglichener Seitenbeschleunigungsüberschuss ein ( b = Null) ein? 3. (2 Punkte) Skizzieren Sie, wo die Zahlen 1500 bzw im üblicherweise auftreten und nennen Sie deren Bezeichnungen. 4. (3 Punkte) Nennen und skizzieren Sie drei (für auf Schienen spurgeführte Fahrzeuge technisch unterschiedliche) Möglichkeiten, den Fahrweg zu wechseln. 5. (5 Punkte) Skizzieren Sie die Herzstückspitze bei einer Weiche als Draufsicht. 6. (5 Punkte) Ein Zug mit 108 km/h (b verz = 0,6 m/sec 2 ) folgt einem Zug mit 72 km/h (b verz = 0,4 m/sec 2 ). Wie dicht darf der Folgezug auf den Vorauszug auffahren, wenn er ohne Sicherheitsabstand im absoluten Bremswegabstand folgen darf?

8 Teil Schiene (mit Unterlagen) ABW R = m zul V = 160 km/h R = m Im Bogen mit R = m (Meterspur!) ist ein Abzweig zur Bogenaußenseite geplant. 1.1 Mit welcher Geschwindigkeit könnte im Abzweig eine ABW 760 1: 12 befahren werden (der zulässige Seitenbeschleunigungsüberschuss sei b = 1,4 m/sec 2 )? 1.2 Wie groß darf die Überhöhung maximal sein, wenn eine ABW 500 1: 14 mit V = 80 km/h befahren werden soll (hier ist der maximal zulässige Überhöhungsfehlbetrag 140 mm)? Ein Zug von t Bruttogewicht (inkl. allradangetriebener Lok) soll mit 100 km/h eine Strecke befahren. Die Steigung beträgt 10 Promille; die kleinsten Radien sind m. Es ist mit Windstille zu rechnen. 2.1 Berechnen Sie für eine gleichförmige Fahrt das Mindestgewicht der Lok in t bei den Annahmen Haftreibungsbeiwert μ H = 0,32 [ - ] V R spez. Laufwiderstand Wagen w LW = 2 + (0,007 + c m )( ) 2 10 [N/kN] spez. Laufwiderstand Lok w LL = 5,25 [N/kN] Krümmungswiderstand w K = 750/R [N/kN] (c m = 0,032) 2.2 Berechnen Sie die Zahl erforderlicher Loks, wenn die Nennleistung einer Lok etwa kw beträgt.

9 Teil ohne Unterlagen 1.1 Mit welcher Geschwindigkeit ist ein normalspuriger Gleisbogen von R = m und ü = 80 mm bei der erlaubten Seitenbeschleunigung von b = 1,00 m/sec 2 zu befahren? 1.2 Wie groß müsste die (theoretische)überhöhung sein, damit die Seitenbeschleunigung bei dieser Geschwindigkeit zu Null wird?

10 Teil mit Unterlagen Die skizzierte Gleisverbindung einer zweigleisigen Stadtbahnstrecke in Meterspur soll mit 50 km/h befahren werden können (Δ b zul = 1,4 m/sec 2!!). ü = 0 W 2 R = 250 m W 3 ü = 0 W 1 a = 6,00 m 2.1 Berechnen Sie, aus welchen Grundweichen (einfache Weichen EW) die drei Bogenweichen gebogen werden (kleinstmögliche Standardweichen mit R = 190, 300, 500, 760, 1200, 2500 m wählen). 2.2 Berechnen Sie die tatsächlichen Zweiggleishalbmesser. 2.3 Mit welcher Geschwindigkeit dürfen die Gleise der Hauptstrecke befahren werden? 2.4 Was müsste sich an der Hauptstrecke baulich ändern, wenn unter Beibehaltung der Radien die zulässige Geschwindigkeit auf 80 km/h erhöht werden soll (Berechnen Sie mögliche Änderungswerte)? 2.5 Mit welcher Geschwindigkeit dürfte bei umgebauter Hauptstrecke in die Nebenstrecke eingefahren werden, wenn die unter 1.1 berechneten Weichen beibehalten werden? Ein Zug von t Bruttogewicht (inkl. Lok) soll mit 90 km/h eine Strecke befahren. Die Steigung beträgt 8 Promille; die kleinsten Radien sind m. Es ist mit Windstille zu rechnen. 2.1 Berechnen Sie das Mindestgewicht der Lok in t bei den Annahmen Haftreibungsbeiwert μ H = 300 N/kN spez. Laufwiderstand Wagen w LW = 2 + (0,007 + c m )(V R /10) 2 N/kN (c m = 0,032) spez. Laufwiderstand Lok w LL = 6,25 N/kN Krümmungswiderstand w K = 650/(R 55 ) N/kN 2.2 Berechnen Sie die Zahl erforderlicher Loks, wenn die Nennleistung einer Lok etwa kw beträgt.

11 Teil ohne Unterlagen 1. Auf einem Gleis in einem Vergnügungspark, welches mit der Stützweite 500 mm und R = 80 m sowie einer Überhöhung von 400 mm gebaut wird, soll bei einer zukünftigen Geschwindigkeit von 108 km/h eine Seitenbeschleunigung von b zul = 4,0 m/sec 2 auftreten. 1.1 Wie groß ist der Radius dieser Strecke runden Sie auf volle 100 mm auf? 1.2 Wie groß ist der Radius bei gleicher Geschwindigkeit und gleicher erlaubter Seitenbeschleunigung, aber bei fehlender Überhöhung? 2. Skizzieren Sie für den dargestellten Gleisplan das zugehörige Krümmungsbild mit den Angaben zu Bogenanfängen, Bogenenden und Radien und evtl. Weichenpunkten; geben Sie die dazugehörigen Werte an. UA WE UE ABW 500 WA R = 580 m R = 700 m WE UE R = + k -k

12 Teil mit Unterlagen 1. ABW R = m zul V = 160 km/h R = m Im Bogen mit R = m ist ein Abzweig zur Bogenaußenseite geplant. 1.1 Mit welcher Geschwindigkeit könnte in den Abzweig eine ABW 760 1: 12 befahren werden (der zulässige Seitenbeschleunigungsüberschuss sei b = 1,4 m/sec 2 )? 1.2 Wie groß darf die Überhöhung maximal sein, wenn eine ABW 500 1: 14 mit V = 80 km/h befahren werden soll (hier ist der maximal zulässige Überhöhungsfehlbetrag 140 mm)? 2. Ein Zug von t Bruttogewicht (inkl. allradangetriebener Lok) soll mit 100 km/h eine Strecke befahren. Die Steigung beträgt 12 Promille; die kleinsten Radien sind m. Es ist mit einem Wind von 15 km/h zu rechnen. 2.1 Berechnen Sie das Mindestgewicht der Lok in t bei den Annahmen Haftreibungsbeiwert μ H = 340 N/kN V R spez. Laufwiderstand Wagen w LW = 2 + (0,007 + c m )( ) 2 N/kN 10 spez. Laufwiderstand Lok w LL = 4,25 N/kN 650 Krümmungswiderstand w K = N/kN ( R 55) (c m = 0,028) 2.2 Berechnen Sie die Zahl erforderlicher Loks, wenn die Nennleistung einer Lok etwa kw beträgt

13 Teil ohne Unterlagen Auf einem überhöhten Gleis mit der Stützweite 1060 mm soll eine Bahn mit V = 100 km/h durch einen Radius von 400 m fahren. Die Bahn erführe dann einen Überschuss an Seitenbeschleunigung von - 0,32 m/sec 2 (Hangabtrieb). Wie groß wäre die dort eingebaute Überhöhung? Skizzieren Sie für die dargestellten Gleiselemente das Krümmungsbild und geben Sie die Krümmungswerte an. 2.1 Wie groß ist der Weichenradius am Weichenanfang? 2.2 Wie groß ist der Zweiggleisradius am Weichenende? 2.3 Wie groß ist der Krümmungssprung am Weichenende? UA WA R = m ABW m WE 270 m UE R = 200 m R = 400 m 70 m + k

14 Teil mit Unterlagen Die skizzierte Gleisverbindung einer zweigleisigen Stadtbahnstrecke in Meterspur soll mit 72 km/h befahren werden können (Δ b zul = 1,2 m/sec 2!!). ü = 50 mm W 2 ü = 50 mm W 1 R = m a = 4,00 m 1. Berechnen Sie, aus welchen Grundweichen (einfache Weichen EW) die zwei Bogenweichen gebogen werden (kleinstmögliche Standardweichen mit R = 190, 300, 500, 760, 1200, 2500 m wählen). 2. Berechnen Sie die tatsächlichen Zweiggleishalbmesser. 3. Mit welcher Geschwindigkeit dürfen die Gleise der Hauptstrecke befahren werden? 4. Bis auf welches Maß könnte man die Radien der Hauptstrecke verkleinern, wenn bei gleicher Überhöhung die maximale Geschwindigkeit auf der Hauptstrecke V = 120 km/h beträgt? Kippt ein Triebfahrzeug von 200 t Gewicht (Schwerpunkthöhe 0,5 m über Schienenoberkante), welches auf einem Gleis von 1300 mm Stützweite einen nicht überhöhten Bogen von R = 480 m mit der Geschwindigkeit V = 196 km/h befährt? Begründen Sie Ihre Antwort mit einer Rechnung. Eine Lok bringt eine Leistung von 8400 kw und fährt mit 80 km/h auf einem Gleis mit dem Haftwert μ = 400. Wie groß sollte das Gewicht auf den Treibachsen der Lok mindestens sein (Lokgewicht)?

15 Teil ohne Unterlagen Eine bestehende normalspurige Strecke mit R = m, ü = 50 mm, b = 1,0 m/sec 2 soll für eine Geschwindigkeit von 220 km/h ausgebaut werden. 1.1 Mit welcher Geschwindigkeit ist der Kreisbogen derzeit zu befahren? 1.2 Eine Möglichkeit zum Durchfahren von Kurven mit hoher Geschwindigkeit ist das Vergrößern des Kurvenradius. Ermitteln Sie den erforderlichen (Mindest-)Radius für V = 240 km/h. Skizzieren Sie für das dargestellte Krümmungsband den zugehörigen Gleisplan mit Bogenanfängen, Bogenenden und Radien und evtl. Weichenpunkten; geben Sie die dazugehörigen Werte an. +k 1,4285 2,000 1,724 -k Grundlagen des Verkehrswesens am 9. Juli 2004

16 Teil mit Unterlagen 1. ABW R = m zul V = 140 km/h u = 90 mm R = m Im Bogen mit R = m ist ein Abzweig zur Bogenaußenseite geplant. 1.1 Mit welcher Geschwindigkeit könnte eine ABW 500 1: 12 befahren werden (der zulässige Seitenbeschleunigungsüberschuss ist b = 1, 0 m/sec 2 )? 1.2 Wie groß darf die Überhöhung maximal sein, wenn eine ABW 760 1: 14 mit V = 60 km/h befahren werden soll (hier ist der maximal zulässige Überhöhungsfehlbetrag 110 mm)? 2. Ein Zug von t Bruttogewicht (inkl. Lok) soll mit 100 km/h eine Strecke befahren. Die Steigung ist 10 Promille; die kleinsten Radien sind m. Es ist mit Windstille zu rechnen. 2.1 Berechnen Sie das Mindestgewicht der Lok in t bei den Annahmen Haftreibungsbeiwert μ H = 320 N/kN spez. Laufwiderstand Wagen w LW = 2 + (0,007 + c m )(V R /10)2 N/kN (c m = 0,032) spez. Laufwiderstand Lok w LL = 6,25 N/kN Krümmungswiderstand w K = 650/(R 55) N/kN 2.2 Berechnen Sie die Zahl erforderlicher Loks, wenn die Nennleistung einer Lok etwa kw beträgt