Campaign
Schienenkopf-Reibung, gemessen an drei Zürcher Abschnitten
Ein Augusttag, drei Abschnitte, ein tragbares Tribometer: was der Reibwert tatsächlich tut, geschmiert und ungeschmiert.
Fragestellung
Hält die Schmierung den Reibwert tatsächlich im Zielfenster, auf einem laufenden Netz, oder nur auf dem Papier?
Der Reibwert am Rad-Schiene-Kontakt ist keine feste Materialkonstante: Temperatur, Feuchtigkeit, Niederschlag, Jahreszeit und Verschmutzung verschieben ihn alle, und dieselbe Variabilität steckt hinter dem Verschleiss, dem Lärm und der Rollkontaktermüdung, die daraus folgen.
Zürichs eigene Wetteraufzeichnungen zeigen, wie weit sich dieses Fenster verschiebt, über das Jahr und über das Jahrzehnt hinweg, sodass eine einzelne Messung nie die ganze Geschichte erzählt: die Adhäsion muss über Standorte und Jahreszeiten hinweg kartiert werden.
Traila mass drei Standorte im Zürcher Tramnetz in einer einzigen halbtägigen Kampagne: eine Gefällekurve an der Gloriastrasse, einen geraden Abschnitt an der Rämistrasse und einen geraden Abschnitt an der Weinbergstrasse, direkt vor der Abzweigung Leonhardstrasse.
Was wir getan haben
Massen die Rad-Schiene-Reibung an drei Zürcher Standorten mit einem am Schienenkopf befestigten tragbaren Tribometer
Deckten eine Kurve mit streckenseitiger Schmierung ab, einen geraden Abschnitt mit ausschliesslich fahrzeugseitiger Schmierung, und eine Kurve mit ausgeschalteter streckenseitiger Schmierung
Wiederholten die Messungen entlang jedes Abschnitts, innere und äussere Schiene, zehn Durchläufe pro Messpunkt
Verwendeten ein tragbares Tribometer Rivelin Rail PRT300: Es klemmt sich magnetisch an den Schienenkopf und misst die resultierende Kraft mit 100 Hz bei bis zu 200 N Last, während ein frei rotierendes Stahlrad die Schiene entlangrollt
Was wir gemessen haben
Der Schienenkopf-Reibwert an jedem Standort, bei trockener Schiene, an einem heissen Augusttag
Dieselbe Messung wiederholt an einem streckenseitig geschmierten Standort, einem Standort mit ausschliesslich fahrzeugseitiger Schmierung, und einem Standort mit ausgeschalteter streckenseitiger Schmierung
Eine einmalige Messung an einem heissen, trockenen Augusttag, die Ergebnisse sollten ohne weitere Tests nicht auf andere Jahreszeiten übertragen werden
- 01
An allen drei Standorten blieb der Reibwert in einem ähnlichen Bereich, geschmiert oder nicht.
- 02
Der gerade Abschnitt ohne streckenseitige Schmierung wies von den dreien die höchste Reibung auf.
- 03
An jedem getesteten Abschnitt wurde ein dünner Ölfilm beobachtet, unabhängig davon, ob streckenseitig oder fahrzeugseitig geschmiert.
- 04
An der Gloriastrasse, der Kurve mit streckenseitiger Schienenkopf-Schmierung, wurde der Reibwert dort niedriger gemessen, wo die Schmierung die Schiene erreichte, und höher dort, wo wiederholte Testfahrten sie abgetragen hatten.
- 05
An der Weinbergstrasse, mit ausgeschaltetem streckenseitigem System, wurde an der inneren Schiene ein höherer Reibwert gemessen als an derselben Schiene an der Gloriastrasse, wo streckenseitige Schmierung installiert ist; die äussere Schiene wies im Mittel einen niedrigeren Wert auf, was darauf hindeutet, dass die fahrzeugseitige Spurkranzschmierung der Trams auch den Schienenkopf der äusseren Schiene erreicht.
- 06
Traila empfiehlt eine Folgekampagne über verschiedene Jahreszeiten hinweg und an weiteren Standorten im Netz, vorbehaltlich des Interesses des Betreibers.
Eine Schmierstrategie ist nur so gut wie die Reibungsdaten dahinter. Die Messung des Reibwerts Standort für Standort und Jahreszeit für Jahreszeit zeigt, wo Konditionierung nötig ist, wie viel, und was sie am Rad-Schiene-Kontakt tatsächlich verändert hat.