Eigentlich ganz einfach... (Allgemeines Forum)

ICE-T-Fan, Dienstag, 13.01.2009, 23:45 (vor 6186 Tagen) @ Frank Augsburg

- eigentlich!

Im Prinzip "ist" das Bremsgewicht Teil des Energieerhaltungssatzes. Es ist eine Energiebilanz, nur hütet Euch davor, die gängigen Formeln aus den Physikbüchern anzuwenden, das geht in die Hosen!

Klar soweit?

Viele Grüße aus Ansbach
Frank

Das kommt nur drauf an, ob man alle Angaben berücksichtigt.

Die Energiebilanz ist ja kein reines Verhältnis von kinetischen Energien. Auf der Erde gibt es ja noch Luftwiderstand, Rollwiderstand, etc pp.
Im Prinzip wird die Bremsung eines Zuges durch die Widerstandsbeiwerte noch unterstützt.

Ein Zug hat nach E=m/2*v² eine kinetische Energie die sich aus Zugmasse und Geschwindigkeit (120 km/h = 33,33 m/s) ergibt.
Um einen Zug linear auf 0 zu beschleunigen (bremsen), muss man diese kinetische Energie vernichten.
Die Bremsanlage nimmt diese Energie über mehrere Wege auf, einmal generatorische Bremse (Rückspeisung in Form von elektrischen Strom), Reibungsbremse (Reibwärme), magnetische Bremse oder Wirbelstrombremse (entweder Reibung oder induktive Wirbelströme).

Die Energiebilanz wäre also:

E(kinetisch) = E(Luftwiderstand) + E(Rollwiderstand) + E(Abwärme durch Bremsreibung) + E(Generator) + E(Wirbelstrom)

Da so ziemlich alle Energiewerte geschwindigkeitsabhängig sind, müsste man hier eine lange Differentialgleichung aufstellen und lösen.

Die Zugmasse bzw Bremsmasse spielt allerdings nur für die kinetische Energie und den Rollwiderstand eine Rolle.
Für die Magnetschienenbremse und Scheiben/Trommelbremsen müsste man den Anpressdruck der Bremsbacken kennen und für die Wirbelstrom und Generatorbremse die Stromstärke die zugeführt bzw abgeführt.

Ich denke mal die üblichen Formeln aus dne Physikbüchern werden einem da nicht weiterhelfen.
Wenn man allerdings aus praktischen Tests die Energiwerte der Bremsanlagen und des Fahrwiderstand des Zuges relativ zur Geschwindigkeit in einer Faustformel ausdrücken kann, so kann man die maximal bremsbare Zugmasse über die kinetische Energie berechnen.

Beispielrechnung erspare ich mir diesmal aber, weil die Berechnung mehr als eine DIN A4-Seite erfordert. ;)