Es gibt zwischen Essen und Frakfurt am Main eine direkte
Eisenbahnverbindung. Der Temperaturbereich in der die Bahn betrieben
wird beträgt z.B. -30 bis +50 Grad Celsius. Ich habe mal überschlagen um
welche Beträge sich die Bahnschienen ausdehnen, das sind ja extreme
Werte. Trotzdem bleiben die Bahnhöfe immer an dem selben Ort. Wie geht
das?
Beispiel: in der Nacht sehr kalt, mittags sehr heiß
Da müßte der Zielbahnhof sich um ca. 100 Meter verschieben, tut er aber
nicht. Da muß doch je,ans heimlich den Bahnhof verschoben haben, oder...
Max707 schrieb:> Trotzdem bleiben die Bahnhöfe immer an dem selben Ort. Wie geht> das?
Der Münchner Bahnhof wird laut Stoibers Planung schon verschoben.
Max707 schrieb:> Wie geht das?
die Schweller sind nicht nur dafür da, den Zug zu halten. Sie halten die
die Gleise.
Die Schiene wird einfach daran gehindert sich frei auszudehnen. Ja
Vermutlich sind das recht große Kräfte die da wirken.
Ich vermute(weiß es nicht) daß, zwischen Schienverbindungen kleine
Luftabstände absichtlich vorgesehen werden um den einzeln
Schienensträngen Ausdehngsspielraum zu geben. Ich kann mich von früher
immer an das regelmäßige Klacken der Räder alle paar Sekunden erinnern.
Vielleicht gibt es dazu noch andere mechanische Möglichkeiten dem
Ausdehnungsproblem Herr zu werden. Ganz so schwierig wird es ja nicht
sein, das es Bahnen schon seit sehr langer Zeit gibt;-) Bei Brücken gibt
es diese Ausdehnungsstahlfinger.
Hallo,
das ist echt eine interessante Frage, die ich mir ab und zu auch schon
gestellt habe. Die von Dir berechnete Verschiebung bezieht sich auf die
Wärmedehnung der Schienen im kraftfreien Zustand. Das heißt, wären die
Schienen frei, so würden Sie sich in der Tat um den von Dir genannten
Betrag (ich hab ihn jetzt nicht nachgerechnet) ausdehen. Allerdings sind
die Schienen an den (Beton-)Schwellen befestigt, die im Schotterbett
liegen. Diese bringen die entsprechenden Gegenkräfte auf, so dass die
Schiene ihre Länge nicht ändert. Allerdings hat man bei hohen
Temperaturen dann massive Materialspannungen und damit Kräfte an den
Schwellen, die vom Schotterbett aufgenommen werden müssen.
Grüße,
Stefan
Max707 schrieb:> Trotzdem bleiben die Bahnhöfe immer an dem selben Ort. Wie geht> das?
Über die Heisenberg'sche Unschärferelation: Da der Ort des Bahnhofs im
Rahmen der thermischen Bewegung festgelegt ist, wird die Zeit ungenau,
was dann zu entsprechenden Zugverspätungen führt.
Max707 schrieb:> Ja, aber wie man laut Stoiber zehn Minuten herausholen kann es ist ein> weiteres Rätsel...
Der Relativitätstheorie zufolge ist es nicht erstaunlich, daß in Bayern
die Uhren anders gehen - bei den ganzen schwarzen (Amigo-)Löchern ist
das ja zu erwarten.
Ich fasse mal ein kurzes Fazit:
Da die Bauvorhaben in der Umsetzung in Germany immer länger dauern,
siehe Hamburg, Stuttgart oder mit BER in Berlin schlage ich mal flott
vor, eben die Bahnhofsverschieber machen zu lassen da sehr flink und
unsichtbar arbeiten, und das sogar fehlerfrei!
Siehe Bahnhof, immer wenn man die braucht sind sie am richtigen Fleck.
Thomas O. schrieb:> Schienen werden eigentlich immer im Sommer verlegt / ausgetauscht, so> hat man schon fast die maximale Ausdehnung.
jetzt wo es überall wärmer wird (Klimaerwärmung) muss man also im Sommer
überall etwas rausschneiden?
Dieser Thread ist mit gutem Willen "off topic". Wenn ich Moderator wäre,
würde ich ihn verschieben. Allerdings bin ich kein Moderator sondern nur
ein dummer "Gast".
Bei Straßenbahnschienen habe ich auch schon einen schräg verlaufenden
Spalt gesehen, sodass es nicht zu den früher üblichen Geratter kommt.
Damals gab es tatsächlich Fugen in regelmäßigen Abständen.
kurz gesucht:
http://www.e-periodica.ch/cntmng?pid=sbz-002:1954:72::285
...Sieht man von kostspieligen Sonderformen des Schienen-
stosses wie z. B. dem «Ausziehstoss» ab, bei dem die Schienen¬
enden wie die Zungen- und Backenschienen einer Weiche sich
überlängen, und betrachtet man nur den einfachen Stumpf -
stoss...
also Ausziehstoss heisst das.
https://mediatum.ub.tum.de/doc/601105/601105.pdf
noch ein Fund zum Thema
Nop schrieb:> Der Relativitätstheorie zufolge ist es nicht erstaunlich, daß in Bayern> die Uhren anders gehen - bei den ganzen schwarzen (Amigo-)Löchern ist> das ja zu erwarten.
Ja mei, wir könnens uns leisten. Die paar Amigos füttern wir schon
durch, basst scho.
SCNR
Max707 schrieb:> Es gibt zwischen Essen und Frakfurt am Main eine direkte> Eisenbahnverbindung. Der Temperaturbereich in der die Bahn betrieben> wird beträgt z.B. -30 bis +50 Grad Celsius. Ich habe mal überschlagen um> welche Beträge sich die Bahnschienen ausdehnen, das sind ja extreme> Werte.
Die dehnen sich nicht aus, sondern werden dicker. Drück mal ein Snickers
an den Enden zusammen -- gleicher Effekt.
Umgekehrt bei Abkühlung wird das an beiden Enden fixierte Material in
die Länge gezogen, also dünner.
Cheeco schrieb:> Allerdings sind> die Schienen an den (Beton-)Schwellen befestigt, die im Schotterbett> liegen. Diese bringen die entsprechenden Gegenkräfte auf, so dass die> Schiene ihre Länge nicht ändert. Allerdings hat man bei hohen> Temperaturen dann massive Materialspannungen und damit Kräfte an den> Schwellen, die vom Schotterbett aufgenommen werden müssen.
:)
Nach der alten Bauweise wurde ein Dehnungsspalt zwischen den Schienen
verwendet. Dadurch wurden aber die Laufflächen der Räder beschädigt und
dadurch wiederum die Schienen.
Seit langer Zeit werden die Schienen miteinander verschweißt. Das
Problem mit der Längenausdehnung wird elegant durch die leicht
wellenförmige Gleisführung gelöst. Die Schienen werden durch Federn an
die Schwellen gedrückt, können sich aber quer verschieben. Bei
Ausdehnung schieben sich die Schienen in Richtung äußerer Kurvenradius.
Die Federhalterungen stabilisieren die Querbewegungen.
Ein in der Kurve fahrender Zug bewirkt übrigens keine Querkräfte auf die
Schienen. Die Räder sind im Profil konisch, innen ist der Durchmesser
größer als außen. Durchfährt ein Zug eine Linkskurve, so wird er durch
die Fliehkraft nach rechts außen gedrückt. Dadurch laufen die rechten
Räder auf dem größeren Durchmesser und die linken auf dem kleineren.
Wegen der Starrachse entsteht eine Gegenkraft, die die Fliehkraft
kompensiert. Die Schienen könnten also theoretisch auch lose auf den
Schwellen liegen und der Zug würde trotzdem nicht entgleisen.
Der Spurkranz auf der Innenseite der Räder wird nur bei Langsamfahrt und
in engen Kurven benötig.
>Die dehnen sich nicht aus, sondern werden dicker. Drück mal ein Snickers>an den Enden zusammen -- gleicher Effekt.
Da stimmt ja die Spurweite nicht mehr ...
Jens G. schrieb:> Da stimmt ja die Spurweite nicht mehr ...
Um wieviel pro 10°C?
Wikipedia zur Spurweite: "mit einem unteren Grenzwert von 1430
Millimetern sowie einem oberen Grenzwert von 1465 Millimetern (für
Hauptgleise)"
Jo S. schrieb:> Die Schienen könnten also theoretisch auch lose auf den> Schwellen liegen und der Zug würde trotzdem nicht entgleisen.
Soeben schreibst Du was von konischen Rädern und dann dieser Satz?
Da hättest Du schon den masselosen Zug postulieren müssen. ;-)
Jens G. schrieb:
> Wegen der Starrachse entsteht eine Gegenkraft, die die> Fliehkraft kompensiert. Die Schienen könnten also theoretisch> auch lose auf den Schwellen liegen und der Zug würde trotzdem nicht> entgleisen.
Nein.
Die Radialbeschleunigung des Zuges (in der Kurve) erfordert natürlich
eine entsprechende (Radial-Beschleunigungs-)Kraft F=m*a.
Und diese Kraft muss in der Summe von den beiden Schienen aufgebracht
werden, egal, ob sie an den Spurkränzen angreifen oder wg. des konischen
Profils der Räder bewirkt werden.
Im Fach Konstruktionslehre hatten wir mal gelernt, dass die
Wärmeausdehnung der Schienen komplett durch entsprechende Federkräfte
ausgeglichen würde.
Da kamen grosse Werte heraus; der Elastizitätsmodul von Stahl beträgt
um die 200 kN/mm². -
Nach S. 13 / Aufg. 4.17 in
http://bilder.buecher.de/zusatz/15/15084/15084824_lese_1.pdf
werden Schienen spannungsfrei im Sommer bei 30°C verlegt.
Es ändern sich auch die Grundstücksgrößen und deshalb muss die zu
entrichtende Steuer nach der tatsächlichen täglichen Temperatur
berechnet werden. Existiert ein Temperaturerfassungsnetz, das die
Steuern temperaturabhängig berechnet, ähnlich der Heizkostenabrechnung?
Und wie ist es mit den Fahrpreisen? Im Winter müsste es billiger sein
als im Sommer, da die Entfernungen kürzer werden. Da bietet sich auch
eine aktuelle Berechnung an.
Der Innenminister hat verfügt, dass sich die Temperatur nur am 31. des
Monats auf die Grundstücksgröße auswirkt. Da aber der Finanzmonat nur 30
Tage hat, spielen Temperaturschwankungen bei der Steuerlast keine Rolle.
Richtig. Deswegen zahle ich auch nie Grundsteuern. Ich kaufe "mein"
Grundstück immer am 31. frühmorgens und verkaufe es abends wieder. So
kann ich es zwar nur 7 mal im Jahr einen Tag nutzen, dafür spare ich
bares Geld :-D
Ich schrieb oben:
> Die Radialbeschleunigung des Zuges (in der Kurve) erfordert natürlich> eine entsprechende (Radial-Beschleunigungs-)Kraft F=m*a.
Bei Neigung des Gleises ist die nach aussen abzufangende Kraft natürlich
kleiner, ggf. kleiner als Null, bei passender Geschwindigkeit genau
Null.
Die sich ausdehnenden Zugschienen sind ursächlich für die sog.
Plattentektonik verantwortlich. Gebirge und Kontinentalverschiebungen
gibt es erst seit es die Eisenbahn gibt.
@ A. K. (prx)
>Jens G. schrieb:>> Da stimmt ja die Spurweite nicht mehr ...>Um wieviel pro 10°C?
Mach Dir keine Sorgen drum. Die Achse bzw. der ganze Waggon wird ja bei
zunehmender Temperatur auch breiter - paßt dann also wieder weitgehend
;-)
@ U. B. (pasewalker)
>Jens G. schrieb:>> Wegen der Starrachse entsteht eine Gegenkraft, die die>> Fliehkraft kompensiert. Die Schienen könnten also theoretisch>> auch lose auf den Schwellen liegen und der Zug würde trotzdem nicht>> entgleisen.
Ich war unschuldig, und bin nicht der Urheber des zitierten Satzes
(zumal dieser Satz auch falsch ist) ...
>Nein.>Die Radialbeschleunigung des Zuges (in der Kurve) erfordert natürlich>eine entsprechende (Radial-Beschleunigungs-)Kraft F=m*a.>Und diese Kraft muss in der Summe von den beiden Schienen aufgebracht>werden, egal, ob sie an den Spurkränzen angreifen oder wg. des konischen>Profils der Räder bewirkt werden.
Die konischen Räder bewirken nur eine Minimierung des Schlupfes der mit
der Achse (eigentlich eher Welle, was ja hier das Dilema ist) fest
verbundenen Räder, wenn die Ausenräder in Kurven einen weiteren Weg
zurücklegen müssen als die inneren Räder. Der Effekt ist aber bei
geneigten Kurven nicht mehr ganz so kriminell ...
Die Schienen locker schrauben würde ich da trotzdem nicht, denn die
Masse des Zugs würde eben aufgrunde der konischen Räder die Schienen
auseinanderdrücken - unabhängig von Kurve oder nicht.
Michael S. schrieb:> Die sich ausdehnenden Zugschienen sind ursächlich für die sog.> Plattentektonik verantwortlich. Gebirge und Kontinentalverschiebungen> gibt es erst seit es die Eisenbahn gibt.
Gebirge gibt es schon länger, aber von der Kontinentalverschiebung
wissen wir wirklich erst seit der Eisenbahn.
Michael S. schrieb:> Die sich ausdehnenden Zugschienen sind ursächlich für die sog.> Plattentektonik verantwortlich. Gebirge und Kontinentalverschiebungen> gibt es erst seit es die Eisenbahn gibt.
Ich habe grad nachgesehen, kann aber keine Fahrpläne der für das
Auseinanderdriften verantwortlichen Bahnverbindungen zwischen dem
amerikanischen Kontinent und Europa oder Afrika finden. Ich bin sicher,
du kannst mir da helfen. Schienenverkehr spart erheblich CO2 und mancher
fliegt auch aus anderen Gründen nicht so gern. ;-)
Bei den Bahnlinien, die aufgrund der Zugspannung der Schienen die Alpen
aufgestaut haben, fällt das immerhin deutlich leichter. Bestand das
wahre Ziel der NEAT am Ende darin, die eklatant schrumpfende Schweiz
über eine etwas günstigere Spannungauslegung der Schienen wieder zu
vergrössern?
Köstlich! und lehrreich!
Da fällt mir eine wahre Geschichte zur alten Bahn ein:
Bei einem Schulausflug sagt ein Knäblein zu einem anderen:
"Nicht in den letzten Wagen einsteigen, die entgleisen immer!"
Der Schaffner hörte das und sagte:
"Das wissen wir auch, deshalb haben wir den letzten Wagen
sicherheitshalber abgehängt!"
Und alle waren zufrieden...
Gruß - Werner
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