PL202170B1 - Urządzenie zderzeniowe do tramwaju - Google Patents

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).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie zderzeniowe do tramwaju.

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.

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.

Niedogodnością powyższych urządzeń jest zbyt mały zakres pochłaniania zderzeń bez występowania zniszczenia elementów pochłaniających energię.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji urządzenia zderzeniowego do tramwaju, która pozbawiona będzie powyższej niedogodności.

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.

Korzystnym jest wykonanie odbojnika ze elastomeru stałego. Zastosowanie takiego tworzywa na wykładzinę stelaża umożliwia pochłanianie najmniejszych udarów, które nie powodują jeszcze zadziałania amortyzatorów.

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.

Stelaż z odbijakiem jest przy tym korzystnie równoległy do czoła tramwaju. Powyższe minimalizuje niebezpieczeństwo powstania urazów u obsługi i zwiększa walory estetyczne tramwaju.

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.

Korzystne jest też wykonanie przegubów łączących panel środkowy z amortyzatorami w postaci zawiasów. Pozwala to na wahliwe zamocowanie części przejmujących zderzenie.

Dalsze korzyści uzyskuje się przez zastosowanie przegubu, mocującego panel środkowy do amortyzatora, który posiada w zawiasie owalny otwór.

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.

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 przytwierdzonych

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.

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.

Claims (7)

1. Urządzenie zderzeniowe do tramwaju umieszczone na końcu pojazdu i wyposażone w zderzak, który osadzony jest na amortyzatorach, które są przytwierdzone do czołownicy, znamienne tym, że posiada stelaż (6) składający się z dwóch paneli bocznych (3, 4) i panelu środkowego (5), który to panel środkowy zaopatrzony jest w prowadnice (11), które są przesuwnie osadzone na szynach prowadzących (12) przytwierdzonych do belki grzbietowej (13) ramy (1) tramwaju, a 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).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że odbijak (8) wykonany jest z elastomeru stałego.

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że stelaż (6) posiada strefy kontrolowanego odkształcenia (9).

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że stelaż (6) z odbijakiem (8) jest równoległy do czoła (10) tramwaju.

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jako amortyzatory (14) użyte są amortyzatory elastomerowe napełnione pod ciśnieniem elastomerem przepływalnym.

PL 202 170 B1

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przeguby łączące panel środkowy (5) z amortyzatorami (14) mają postać zawiasów (15).

7. Urządzenie według zastrz. 1 albo 6, znamienne tym, że jeden z przegubów, mocujących panel środkowy (5) do amortyzatora (14), posiada w zawiasie (15) owalny otwór (21).