PL202170B1

PL202170B1 - Bumper attachment for a tram

Info

Publication number: PL202170B1
Application number: PL359429A
Authority: PL
Inventors: Stanisław Bąk; Andrzej Chmielewski; Krzysztof Mroczka; Adolf Polak; Eugeniusz Strzyż; Wiesław Wiącek
Original assignee: Axtone Spo & Lstrok Ka Akcyjna
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2009-06-30
Also published as: PL359429A1

Abstract

Urządzenie posiada stelaż (6) składający się z dwóch paneli bocznych (3, 4) I panelu środkowego (5). Panel środkowy zaopatrzony jest w prowadnice (11), które są przesuwnie osadzone na szynach prowadzących (12) przytwierdzonych do belki grzbietowej (13) ramy (1) tramwaju. Ponadto panel środkowy zamocowany jest przegubowo na amortyzatorach (14), które są osadzone na ramie stałej (25) połączonej z ramą tramwaju, przy czym do paneli stelaża przytwierdzony jest odbijak (8).The device has a frame (6) consisting of two side panels (3, 4) and a central panel (5). The middle panel is equipped with guides (11), which are slidably mounted on guide rails (12) attached to the top beam (13) of the tram frame (1). Moreover, the central panel is pivotally mounted on shock absorbers (14), which are mounted on a fixed frame (25) connected to the tram frame, with a bumper (8) attached to the frame panels.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie zderzeniowe do tramwaju.The subject of the invention is a tram crash-crash device.

Znane jest z publikacji międzynarodowej według PCT nr WO 01/38153 A1 rozwiązanie pojazdu do przewozu osób, zwłaszcza w ruchu miejskim, który wyposażony jest na co najmniej jednym ze swoich końców w jednostki pochłaniające uderzenie. Te jednostki pochłaniające uderzenie oparte są w kierunku wzdłużnym pojazdu na elemencie konstrukcyjnym warstwowym deformowalnym zawierającym metalową piankę, która tworzy jako element nośny struktury część podłogi w kabinie kierowcy.It is known from the international publication according to PCT No. WO 01/38153 A1 a solution for a vehicle for the transport of persons, especially in urban traffic, which is equipped at at least one of its ends with shock absorption units. These shock absorption units rest in the longitudinal direction of the vehicle on a deformable sandwich construction element containing metal foam which forms part of the floor of the driver's cab as a load-bearing element for the structure.

Ze zgłoszenia niemieckiego opisu patentowego nr DE 19855830 znane jest urządzenie ograniczające skutki kolizji miejskiego pojazdu szynowego, które umieszczone jest na końcach pojazdu w rejonach czoł ownic i jest wyposaż one w osadzony na amortyzatorach zderzak, umieszczony pod zaopatrzoną w strefę kontrolowanego odkształcenia przednią część pojazdu. Zderzak pojazdu wystaje przed jego przednią część na długość równą skokowi amortyzatora powiększonemu o drogę zerwania bezpiecznika. Po zakończonym skoku amortyzatora i po zerwaniu bezpiecznika zderzak wraz z amortyzatorem przemieszczają się swobodnie wzdłuż prowadnicy. Długość na jaką wystaje nieruchoma część amortyzatora oraz długość wolnej przestrzeni w prowadnicy są przynajmniej tak duże, jak droga odkształcenia strefy kontrolowanego odkształcenia przedniej części pojazdu powiększona o drogę zerwania bezpiecznika.From the German patent application DE 19 855 830 there is known a device limiting the effects of a collision of an urban rail vehicle, which is located at the ends of the vehicle in the area of the head ends and is equipped with a bumper mounted on shock absorbers, placed under the front part of the vehicle provided with a controlled deformation zone. The vehicle's bumper protrudes in front of its front part for a length equal to the stroke of the shock absorber increased by the breaking distance of the fuse. After the shock absorber has completed its stroke and the fuse is broken, the bumper and the shock absorber move freely along the guide. The length over which the stationary part of the shock absorber protrudes and the length of the free space in the guide are at least as large as the deformation path of the controlled deformation zone of the front part of the vehicle increased by the breaking distance of the fuse.

Niedogodnością powyższych urządzeń jest zbyt mały zakres pochłaniania zderzeń bez występowania zniszczenia elementów pochłaniających energię.The disadvantage of the above devices is that the collision absorption range is too small without the energy absorbing elements being destroyed.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji urządzenia zderzeniowego do tramwaju, która pozbawiona będzie powyższej niedogodności.The object of the invention is to provide such a structure of a tram crash device that does not suffer from the above disadvantages.

Zrealizowane to zostało, według wynalazku, poprzez opracowanie nowej konstrukcji urządzenia zderzeniowego do tramwaju, które posiada stelaż składający się z dwu paneli bocznych oraz panela środkowego, przy czym panel środkowy zaopatrzony jest w prowadnice, które osadzone są przesuwnie na szynach prowadzących przytwierdzonych do belki grzbietowej ramy tramwaju. Panel środkowy zamocowany jest przegubowo na amortyzatorach, które są osadzone na ramie stałej połączonej z ramą wagonu. Ponadto, do paneli stela ż a przytwierdzony jest odbijak. Powyż sza konstrukcja zabezpiecza amortyzatory przed działaniem sił bocznych mogących występować przy zderzeniach.This has been achieved, according to the invention, by developing a new design of a tram crash device, which has a frame consisting of two side panels and a central panel, the central panel being provided with guides that are slidably mounted on guide rails fixed to the ridge beam of the frame. tram. The central panel is articulated on shock absorbers which are mounted on a fixed frame connected to the frame of the car. In addition, a bumper is attached to the rack panels. The above structure protects the shock absorbers against lateral forces that may occur in collisions.

Korzystnym jest wykonanie odbojnika ze elastomeru stałego. Zastosowanie takiego tworzywa na wykładzinę stelaża umożliwia pochłanianie najmniejszych udarów, które nie powodują jeszcze zadziałania amortyzatorów.It is advantageous to make the bumper of a solid elastomer. The use of such a material for the rack lining allows absorbing the smallest impacts, which do not yet cause the shock absorbers to work.

W korzystnym rozwią zaniu, wedł ug wynalazku, stelaż posiada strefy kontrolowanego odkształ cenia. Strefy te ulegają zniszczeniu, gdy wartość udarów przekracza możliwości pochłaniania energii przez amortyzatory.In a preferred embodiment according to the invention, the rack has zones of controlled deformation. These zones are destroyed when the shock value exceeds the energy absorption capacity of the shock absorbers.

Stelaż z odbijakiem jest przy tym korzystnie równoległy do czoła tramwaju. Powyższe minimalizuje niebezpieczeństwo powstania urazów u obsługi i zwiększa walory estetyczne tramwaju.The frame with the bumper is preferably parallel to the head of the tram. The above mentioned minimizes the risk of injury to the operator and increases the aesthetic value of the tram.

Korzystnym rozwiązaniem wynalazku jest użycie amortyzatorów w postaci amortyzatorów elastomerowych napełnionych pod ciśnieniem elastomerem przepływalnym. Zastosowanie amortyzatorów elastomerowych, z uwagi na ich właściwości, przyczynia się do zwiększenia zdolności pochłaniania energii przez urządzenie zderzeniowe.A preferred solution of the invention is the use of shock absorbers in the form of elastomeric shock absorbers filled under pressure with a flow elastomer. Due to their properties, the use of elastomeric shock absorbers increases the energy absorption capacity of the crash device.

Korzystne jest też wykonanie przegubów łączących panel środkowy z amortyzatorami w postaci zawiasów. Pozwala to na wahliwe zamocowanie części przejmujących zderzenie.It is also advantageous to make joints connecting the central panel with the hinge shock absorbers. This allows the collision-receiving parts to be pivotedly mounted.

Dalsze korzyści uzyskuje się przez zastosowanie przegubu, mocującego panel środkowy do amortyzatora, który posiada w zawiasie owalny otwór.Further advantages are obtained by providing a hinge that secures the center panel to the damper, which has an oval hole in the hinge.

Wynalazek jest przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie zderzeniowe do tramwaju w widoku z boku, fig. 2 - urządzenie widziane z góry, fig. 3 - szczegół „a” ukazujący przegub, a fig. 4 przedstawia charakterystykę statyczną urządzenia zmierzoną przy prędkości obciążania i odciążania około 0,025 m/s.The invention is exemplified by the drawing, in which fig. 1 shows a tram crash crash device in side view, fig. 2 - device seen from above, fig. 3 - detail "a" showing the articulation, and fig. 4 shows the static characteristics of the device. measured at the loading and unloading speed of about 0.025 m / s.

Urządzenie zderzeniowe, według wynalazku, umieszczone jest na końcu ramy 1 tramwaju nad znanym ramieniem sprzęgu 2, uwidocznionym na rysunku w postaci złożonej. Jest ono wyposażone w dwa panele boczne 3 i 4 oraz panel środkowy 5 tworzące stelaż 6. Do zewnętrznej strony paneli przytwierdzony jest za pomocą elementów złącznych 7 odbijak 8, który wykonany jest z elastomeru stałego. Stelaż posiada konstrukcję komorową o zadanej wytrzymałości, tworzącą strefy kontrolowanego odkształcenia 9. Stelaż ten jest równoległy do czoła 10 tramwaju. Na wewnętrznej stronie stelaż posiada prowadnice 11, które są przesuwnie osadzone na szynach prowadzących 12 przytwierdzonychThe crash device according to the invention is placed at the end of the tram frame 1 above the known coupling arm 2, shown in folded form in the drawing. It is equipped with two side panels 3 and 4 and a central panel 5 forming a frame 6. A bumper 8, made of solid elastomer, is fastened to the outside of the panels by means of fasteners 7. The frame has a chamber structure with a given strength, creating zones of controlled deformation 9. The frame is parallel to the front 10 of the tram. On the inside, the frame has guides 11, which are slidably mounted on guide rails 12 fixed

PL 202 170 B1 do belki grzbietowej 13 ramy tramwaju. Panel środkowy zamocowany jest przegubowo na amortyzatorach 14. Połączenie to utworzone jest przez zawiasy 15 łączące trzony 16 amortyzatorów ze stopą 17 panelu środkowego. Każdy zawias składa się z zaczepu przedniego 18, przytwierdzonego do stopy, zaczepu tylnego 19, przytwierdzonego do trzona amortyzatora, oraz ze sworznia 20 łączącego oba zaczepy. W jednym z zaczepów wykonany jest owalny otwór 21, którego duża oś D jest dwukrotnie większa od średnicy d sworznia, przy czym oś ta biegnie wzdłuż linii a-a, prostopadłej do głównej osi A-A tramwaju. Powyższe umożliwia przemieszczanie się elementów zawiasu, wyposażonego w zaczep z owalnym otworem, wzdłuż tej linii, w zakresie dopuszczalnym przez owal. Zabezpiecza to urządzenie przed uszkodzeniem w przypadku niejednakowego ściśnięcia amortyzatorów. W urządzeniu według wynalazku jako amortyzatory zastosowane zostały amortyzatory elastomerowe o skoku x, które są napełnione pod ciśnieniem elastomerem przepływalnym. Korpusy 23 tych amortyzatorów, za pośrednictwem połączenia kołnierzowego 24 przytwierdzone są do ramy stałej 25 połączonej z ramą (1) tramwaju.PL 202 170 B1 to the ridge 13 of the tram frame. The central panel is articulated on the shock absorbers 14. This connection is made by hinges 15 connecting the shafts 16 of the shock absorbers with the foot 17 of the middle panel. Each hinge consists of a front hitch 18 attached to the foot, a rear hitch 19 attached to the shaft of the shock absorber, and a pin 20 connecting the two tabs. In one of the catches an oval hole 21 is made, the large axis D of which is twice the diameter d of the pin, and this axis runs along a line a-a perpendicular to the main axis A-A of the tram. This allows the hinge elements, provided with a catch with an oval opening, to move along this line within the range allowed by the oval. This protects the device against damage in the event of unequal compression of the shock absorbers. In the device according to the invention, the shock absorbers used are elastomeric shock absorbers with the stroke x, which are filled under pressure with a flow elastomer. The bodies 23 of these shock absorbers, through the flange connection 24, are attached to the fixed frame 25 connected to the frame (1) of the tram.

W trakcie zderzeń o dopuszczalnej wartości tramwaju z przeszkodą, w pierwszej kolejności, następuje sprężyste odkształcenie odbijaka 8 wykonanego ze spienionego elastomeru stałego. Następuje przy tym przekazywanie zewnętrznej siły działającej na stelaż 6, poprzez panel środkowy 5 i zawiasy 15 oraz amortyzatory 14 na ramę 1. Wzrost siły zewnętrznej powyżej wartości A, charakterystyki przedstawionej na fig. 4 i odpowiadającej napięciu wstępnemu amortyzatora elastomerowego, powoduje zagłębianie się trzonów 16 w korpusach 23. Zagłębianie się trzona następuje aż do zrównoważenia siły zewnętrznej przez opór amortyzatora - punkt B charakterystyki. Następujący w kolejności spadek siły zewnętrznej nie powoduje początkowo wydłużenia się amortyzatorów, gdyż znaczna część energii zderzenia została rozproszona w trakcie ściskania elastomeru przepływalnego, co odpowiada wartości C. Dalszy spadek siły zewnętrznej powoduje, że zgromadzona w amortyzatorze energia wysuwa trzon 16 z korpusu 23. Przy tym, na skutek rozproszenia energii we wnętrzu amortyzatora, końcowa wartość siły reakcji trzona, odpowiadająca punktowi D, jest niższa od początkowej. Jeżeli siła zewnętrzna jest skierowana wzdłuż głównej osi A-A tramwaju, to następuje równoległe zagłębianie się trzonów 16 w korpusach 23 amortyzatorów. Jeśli siła ta będzie odchylona od głównej osi, to spowoduje ona większy nacisk na jeden z amortyzatorów i w rezultacie jego większe ugięcie. W takim przypadku skrzywieniom, przytwierdzonych na stałe do ramy, amortyzatorów zapobiega owalny otwór 21 wykonany w jednym z zaczepów. Ponadto, w trakcie pracy urządzenia pozycja panelu środkowego 5, względem ramy, jest ustalona za pośrednictwem prowadnic 11 oraz szyn prowadzących 12. Wzrost siły zewnętrznej powyżej dopuszczalnej wartości powoduje wyczerpanie się skoku x amortyzatorów i oparcie się zaczepu tylnego 19 na korpusie 23 amortyzatora. Przy dalszym wzroście siły zewnętrznej nadwyżka siły przynoszona jest, bez pochłaniania energii, przez korpus amortyzatora na ramę stałą 25. Na tym etapie nastąpić może trwałe odkształcenie stelaża 6, w związku ze zdeformowaniem stref kontrolowanego odkształcenia 9.During collisions with the limit value of the tram with an obstacle, in the first place, elastic deformation of the bumper 8 made of foamed solid elastomer occurs. In this case, the external force acting on the rack 6 is transmitted via the central panel 5 and the hinges 15 and the shock absorbers 14 to the frame 1. An increase in the external force above the value A, the characteristic shown in Fig. 4 and corresponding to the pretension of the elastomer shock absorber, causes the shafts 16 to sink into the frame. in the bodies 23. The shaft penetrates until the external force is balanced by the shock absorber resistance - point B of the characteristic. The subsequent decrease in the external force does not initially cause the shock absorbers to elongate, as a significant part of the impact energy has been dissipated during compression of the flow elastomer, which corresponds to the value C. A further decrease in the external force causes the energy stored in the shock absorber to move the shank 16 out of the body 23. in this, due to the energy dissipation inside the damper, the end value of the stem reaction force corresponding to point D is lower than the initial value. If the external force is directed along the main axis A-A of the tram, the shafts 16 are drawn in parallel in the bodies 23 of the shock absorbers. If this force is deviated from the main axis, it will put more pressure on one of the shock absorbers and consequently more deflection. In such a case, the bending of the shock absorbers permanently fixed to the frame is prevented by an oval hole 21 made in one of the catches. Moreover, during operation of the device, the position of the central panel 5 in relation to the frame is fixed by the guides 11 and the guide rails 12. An increase in the external force above the permissible value causes the stroke x of the shock absorbers to run out and the rear hitch 19 to rest on the shock absorber body 23. With a further increase in external force, the surplus force is brought, without energy absorption, by the shock absorber body onto the fixed frame 25. At this stage, the rack 6 may be permanently deformed due to deformation of the controlled deformation zones 9.

Claims

1.Tram crash device located at the end of the vehicle and equipped with a bumper mounted on shock absorbers which are attached to the endcarriage, characterized by a rack (6) consisting of two side panels (3, 4) and a center panel (5), which central panel is provided with guides (11) that are slidably mounted on guide rails (12) attached to the ridge beam (13) of the tram frame (1), and the central panel is also articulated on shock absorbers (14). ), which are mounted on a fixed frame (25) connected to the frame of the tram, with a bumper (8) attached to the frame panels.

2. The device according to claim The bumper (8) is made of a solid elastomer.

3. The device according to claim 1 The rack as claimed in claim 1, characterized in that the frame (6) has zones of controlled deformation (9).

4. The device according to claim 1 3. The cradle of claim 1, characterized in that the frame (6) with the impactor (8) is parallel to the front (10) of the tram.

5. The device according to claim 1 The method of claim 1, wherein the shock absorbers (14) are elastomeric shock absorbers filled under pressure with a flow elastomer.

PL 202 170 B1

6. The device according to claim 1 A device as claimed in claim 1, characterized in that the joints connecting the central panel (5) with the shock absorbers (14) are in the form of hinges (15).

7. The device according to claim 1 3. The apparatus as claimed in claim 1 or 6, characterized in that one of the joints securing the central panel (5) to the shock absorber (14) has an oval opening (21) in the hinge (15).