Ganzkörper-Schwingungsbelastung der Führer gleisgebundener Fahrzeuge

Status:

abgeschlossen 03/2002

Zielsetzung:

Rückenbeschwerden der Führer von Lokomotiven haben häufig eine erhöhte Arbeitsunfähigkeit zur Folge. Die während langer Einsatzzeiten bestehende Ganzkörper-Schwingungsbelastung ist bei der Entstehung der Rückenbeschwerden zumindest als mitwirkender Faktor zu betrachten. Als Präventionsmaßnahme kommen geeignete Sitze mit Schwingungsdämpfung auch in horizontaler Richtung in Betracht. Die Messuntersuchung hatte das Ziel, die Schwingungsbelastung zu analysieren und Kriterien für wirksame Präventionsmaßnahmen zu entwickeln.

Aktivitäten/Methoden:

Es wurde die Schwingungsbelastung auf den Sitzen verschiedener Güterzug- und Personenzug-Lokomotiven in den USA gemessen. Messpunkte waren die Sitzflächen und die Montagepunkte der Sitze des Lokomotivführers, häufig zusätzlich des Schaffners und des Heizers. Die aufgezeichneten Schwingungsdaten waren hinsichtlich des zeitlichen Verlaufs, der Stoßhaltigkeit und der dominierenden Frequenzen unter Berücksichtigung des Wartungszustandes von Lokomotive und Gleisen zu analysieren. Ein geeignetes Prüfspektrum, sowohl vertikal wie auch horizontal, für Führersitze war zu entwickeln.

Ergebnisse:

Die Messergebnisse von 22 Lokomotiven bei üblichem und typischem Betrieb, aber auf teilweise außergewöhnlich schlechtem Schienenzustand haben ergeben, dass die Schwingungsbelastung quer zur Fahrtrichtung und in der vertikalen Schwingungsrichtung (Wirbelsäule) die gleiche Größenordnung aufweist und höher ist als in Fahrtrichtung. Grundlage der Auswertungen war die internationale Norm ISO 2631-1:1997. Die frequenzbewertete Beschleunigung in vertikaler Richtung betrug im Mittel 0,32 m/s². Dieser Wert liegt in gleicher Größenordnung bzw. ist niedriger als vergleichbare Werte für Straßen- bzw. Geländefahrzeuge. Die Einzelanalyse hat außerdem gezeigt, dass die Schwingungsbelastung durch häufige Stöße gekennzeichnet ist. Die Richtwerte zu den in ISO 2631-1:1997 genannten Beurteilungsgrößen werden teilweise überschritten, sodass bei der üblichen Verwendung des Effektivwertes allein die Schwingungsbelastung möglicherweise unterschätzt wird. Es wurden typische Sitzprüfspektren für die vertikale und die Schwingungsrichtung quer zur Fahrtrichtung abgeleitet. Zur Verbesserung der Arbeitssituation ist neben der Minderung der Stoßbelastung eine gute Abstützung des Körpers durch den Sitz wichtig, insbesondere quer zur Fahrtrichtung. Eine laufende Überprüfung der Funktion des Sitzes und seiner Befestigung ist erforderlich; übermäßiges Spiel kann zu nichtlinearer Schwingungsverstärkung führen.

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Stand: