Metall auf Metall ohne z.B. Öl ist ja eher schlecht. Warum fahren dann Züge mit Stahlrädern auf Stahlgleisen?

Hallo,

der Schienen-Antrieb funktioniert auf Grund der Reibung.

Da wäre Öl ein schlechter Helfer.

Die Antriebe verfügen sogar über Sandkästen, die beim Schleudern (Durchrutschen) zwischen Rad und Schiene aktiviert werden.
Und der Rad-Schienen Kontakt ist sehr klein. Und hier werden Tonnen bewegt.

Allenfalls geölt wird in sehr engen Gleisbögen, wenn die Radsätze verkanten könnten. Also wenn die inneren Spurkränze schleifend versuchen aus dem Gleis zu steigen.
Das ist (war) bei einigen älteren Straßenbahnen, U-Bahnen, und manchen S-Bahnen (Stuttgart, Karlsruhe) so.

Gut sieht man das an abgefahrenen Radreifen.
Die müssen dann vom mal zu mal neu aufgezogen werden.

https://www.youtube.com/watch?v=mKInrJ3V_BE

Hansi

Eine Öl- oder Fettschmierung zwischen den Radreifen und den Gleisen geht aus nachvolllziehbaren Gründen nicht, es könnte schlicht kein Vortrieb generiert werden.

Zu Dampflok-Zeiten war es auch ohne Öl nicht ungewöhnlich, dass beim Anfahren die Räder wegen zu wenig Reibung auf den Gleisen durchrutschten, besonders bei Regen.

Klar ist aber, dass eine Ölschmierung der Gleise den Verschleiß natürlich drastisch senken würde, wenn es denn ginge. Denn unter den Hochdruck-Bedingungen die zwischen den Radreifen/Räder eines voll beladenen Güterwaggons/einer schweren Lok und den Gleisen herrschen (die Fächenpressung findet mathematisch gesehen nur auf einer schmalen Linie statt), ist hoher Verschleiß trotz Rollreibung gegeben.

Denn: bei annähernd gleichen metallischen Werkstoffen wie in diesem Fall Stahl auf Stahl, Stahl findet unter Hochdruck-Bedingungen leicht eine Diffusion vom einen zum anderen Partner statt, die so genannte Kaltverschweißung. Zum Vergleich: Wälzlager wie Kugel- oder Nadellager wären trotz reiner Rollreibung und absoluter Laufflächen-Feinbearbeitung ohne Schmierung in kürzester Zeit Schrott.

Wie von Dir abgedeutet wäre bzgl. des Problems der Kaltverschweißung eine andere Werkstoffpaarung als die schmierungsfreie Kombination Stahl-Stahl besser.

Und genau da liegt das Problem: es gibt nunmal keine Option eines Werkstoffs, der die gleiche Festigkeit und Härte des verwendeten Stahls zu dessen konkurrenzlos günstigen Kosten zu liefern imstande wäre.

Selbst die festesten Kunststoffe wären als Rad-/Radreifenwerkstoff viel zu weich, sodass viel mehr und breitere Räder das Gewicht tragen müßten.

Einzig die Zinnbronze mit ihren hervorragenden Reibungseigenschaften käme als Werkstoff für die Räder/Radreifen infrage, die Werkstoffpaarung Bronze/Stahl funktioniert hervorragend beispielsweise bei Schneckenradgetrieben. Das einzige kleine Problemchen: der extrem hohe Preis der Bronze!

Weil die Räder sich drehen, entsteht nicht so viel Reibung als wenn es schleift... Und welches andere bezahlbare Material schafft es schon so viel Gewicht zu halten?

Lg

Wenn da Öl drauf wäre, würde die Lok bestimmt nicht von der Stelle kommen, zum Anfahren braucht sie die Reibung, notfalls wird noch Sand vor das Rad gestreut.