Амортизирующий модуль для рельсового транспортного средства



Амортизирующий модуль для рельсового транспортного средства
Амортизирующий модуль для рельсового транспортного средства
Амортизирующий модуль для рельсового транспортного средства
Амортизирующий модуль для рельсового транспортного средства
Амортизирующий модуль для рельсового транспортного средства
Амортизирующий модуль для рельсового транспортного средства
Амортизирующий модуль для рельсового транспортного средства
Амортизирующий модуль для рельсового транспортного средства
Амортизирующий модуль для рельсового транспортного средства
Амортизирующий модуль для рельсового транспортного средства
Амортизирующий модуль для рельсового транспортного средства
Амортизирующий модуль для рельсового транспортного средства
Амортизирующий модуль для рельсового транспортного средства

 


Владельцы патента RU 2493035:

СИМЕНС АГ ЭСТЕРРАЙХ (AT)

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к амортизирующим устройствам. Амортизирующий модуль (101) состоит, по меньшей мере, из одного амортизирующего элемента (102), фронтальной отбойной плиты (103) и задней присоединительной плиты (105), причем между фронтальной отбойной плитой (103) и задней присоединительной плитой (105) расположен, по меньшей мере, один плитообразный направляющий элемент (106), ориентированный в продольном направлении рельсового транспортного средства. Достигается эффективное предотвращение транспортного наезда участников столкновения. 16 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

Изобретение относится к амортизирующему модулю для рельсового транспортного средства, состоящему, по меньшей мере, из одного амортизирующего элемента, расположенного между фронтальной отбойной и задней присоединительной плитами.

В случае столкновения двух рельсовых транспортных средств большая часть возникающей энергии столкновения предпочтительно поглощается в деформируемых определенным образом зонах смятия в концевых зонах рельсовых транспортных средств за счет пластической деформации. При этом зоны смятия могут быть реализованы в виде амортизирующих участков большой площади или в виде амортизирующих элементов особой геометрической формы и либо интегрированы в несущую конструкцию, либо установлены в виде свободно стоящих амортизирующих модулей на фронтальной конструкции. Особенно в случае свободно стоящих элементов следует обратить внимание на то, что в таких элементах в результате поперечных сил и изгибающих моментов, как они возникают при эксцентричном вводе нагрузки, могут произойти полное складывание с уменьшенным энергопоглощением и как следствие «наезд» участников столкновения друг на друга.

Чтобы устранить эти проблемы, могут быть предусмотрены направляющие для восприятия поперечных сил и изгибающих моментов. В US 6158356 описано такое решение, в котором во фронтальной части рельсового транспортного средства параллельно друг другу и перпендикулярно направлению движения расположены переднее и заднее плоские кольца. Они соединены между собой на своей верхней стороне шарниром, вокруг которого они вращаются при столкновении, а на своей нижней стороне содержат по два трубчатых, скользящих друг в друга амортизирующих блока. Недостатком этого решения помимо большой занимаемой площади и сложной конструкции является тот факт, что для рассеивания энергии в распоряжении имеется лишь уменьшенный путь сплющивания. Вследствие этого рельсовое транспортное средство может быть повреждено за счет направленной дальше энергии столкновения.

В других решениях использован прогрессивный пластический характер выпучивания аксиально сплющенных амортизирующих элементов для рассеяния энергии при столкновениях. При небольших размерах сечения и отсутствии бокового ведения эти элементы чувствительно реагируют на эксцентричный ввод нагрузки. Поэтому такие решения не подходят для слишком большого смещения между участками столкновения, поскольку они не могут предотвратить поворачивания контактных поверхностей, в результате чего может произойти «наезд» участников столкновения друг на друга.

Задачей изобретения является создание устройства, которое даже при эксцентричном вводе нагрузки простым образом обеспечивало бы рассеяние энергии в амортизирующих элементах за счет сплющивания в продольном направлении рельсового транспортного средства и эффективно предотвращало бы «наезд» участников столкновения друг на друга.

Эта задача решается посредством амортизирующего модуля описанного выше рода, согласно изобретению, за счет того, что между фронтальной отбойной и задней присоединительной плитами расположен, по меньшей мере, один плитообразный направляющий элемент, по меньшей мере, для одного амортизирующего элемента, который ориентирован в основном в продольном направлении рельсового транспортного средства, причем направляющий элемент располагается вертикально. Этот направляющий элемент выполнен так, что при сплющивании в продольном направлении рельсового транспортного средства он заметно не влияет на деформационную характеристику амортизирующего элемента, однако в значительной степени воспринимает возникающие поперечные силы в вертикальном направлении и изгибающие моменты вокруг поперечной оси транспортного средства.

За счет этого направляющего элемента возникающая при столкновении двух рельсовых транспортных средств энергия может быть введена в имеющиеся амортизирующие элементы в продольном направлении одного рельсового транспортного средства, в результате чего может быть предотвращен «наезд» или «наползание» участников столкновения друг на друга. Согласно изобретению эта функция сохраняется также при эксцентричной нагрузке, например когда участники столкновения сталкиваются между собой с вертикальным смещением. Следовательно, речь идет об эффективном направляющем механизме для сплющенных в продольном направлении одного рельсового транспортного средства амортизирующих элементов с целью сохранения поведения при эксцентричных нагрузках.

Кроме того, изобретение отличается простой и дешевой конструкцией небольшого встраиваемого объема, которая, при необходимости, может быть легко заменена. За счет произвольного расчета направляющих элементов не происходит уменьшения максимальной длины сплющивания амортизирующих элементов.

В амортизирующем модуле предпочтительно, если на фронтальной отбойной плите расположены устройства для защиты от «наползания». Помимо предотвращения поворачивания контактных поверхностей это является существенной мерой по предотвращению при столкновении двух рельсовых транспортных средств вертикального скольжения фронтальной части одного по фронтальной части другого, которое приводит к «наезду» друг на друга. Известно много различных видов защиты от «наползания», в данном случае используется, например, ряд горизонтальных ребер.

Направляющий элемент имеет предпочтительно в основном прямоугольную форму и расположен вертикально. Такое расположение позволяет предотвратить отклонение контактных поверхностей в вертикальном направлении. В принципе, можно также расположить направляющий элемент горизонтально. Так, в поперечном направлении может быть реализована эффективная поддержка, благодаря чему при столкновениях с горизонтальным смещением обеспечивается оптимальный ввод энергии в амортизирующие элементы.

Направляющий элемент может быть выполнен по-разному, например в виде массивной плиты или коробчатого профиля. В любом случае условием является возможность эффективного восприятия направляющим элементом изгибающих моментов вокруг поперечной оси транспортного средства и поперечных сил в вертикальном направлении. (Это - при вертикальном расположении направляющего элемента, а при горизонтальном расположении должны быть выполнены соответствующие этому условия). Поэтому особенно предпочтительно, если направляющий элемент имеет U-образное сечение с верхним и нижним поясами. Эта конструкция отличается требуемым качеством и высокой стабильностью при малой массе и малой занимаемой площадью и технологически изготавливается очень просто, например из стального листа посредством раскроя и отбортовки.

Чтобы наилучшим образом решить поставленную задачу, предпочтительно, если направляющий элемент имеет, по меньшей мере, одно место заданной деформации. В случае столкновения направляющий элемент может деформироваться вдоль этого места заданной деформации, гарантируя поглощение энергии столкновения в продольном направлении рельсового транспортного средства в амортизирующих элементах. Если направляющий элемент расположен вертикально, то место заданной деформации оптимальным образом ориентировано, в основном, вертикально, т.е. речь идет предпочтительно о «шарнирном месте» с вертикальной осью вращения. В принципе, благоприятно, если направляющий элемент имеет несколько мест заданной деформации, например в местах, где он закреплен на фронтальной отбойной и задней присоединительных плитах, а также, например, в середине направляющего элемента.

Простые варианты выполнения только с одним местом заданной деформации можно реализовать, если направляющий элемент соединен с присоединительной плитой не жестко, а зажат или прижат к амортизирующему модулю, в любом случае, однако, смонтирован так, что концы направляющего элемента подвижны. При столкновении направляющий элемент определенным образом деформировался бы в месте заданной деформации и повел бы себя на концах «шарнирно», что гарантирует функционирование с минимальными конструктивными затратами.

Предпочтительным образом место заданной деформации представляет собой пластический шарнир. В случае пластического шарнира речь идет не о конструктивно выполненном шарнире в виде самостоятельной детали, а о линейном месте направляющего элемента, который по возможности отличается способностью большой механической деформации и при деформации пластически деформируется по типу шарнира. Такой пластический шарнир имеет то преимущество, что он реализуется с минимальными затратами и, тем не менее, обладает нужными свойствами.

В данном случае пластический шарнир представляет собой, например, перегиб направляющего элемента, в котором элемент начинает деформироваться при вводе нагрузки, происходящем при столкновении. При этом перегиб образует линию пластического шарнира, который включает в себя также выемки в верхнем и нижнем поясах направляющего элемента, причем выемки выполнены перпендикулярно продольному направлению рельсового транспортного средства. За счет этого слабое место для деформации находится в этой зоне, в результате чего пластический шарнир однозначно позиционирован в направляющем элементе.

В другом варианте осуществления изобретения место заданной деформации может представлять собой механический шарнир. Это имеет то преимущество, что деформация является обратимой и направляющий элемент с шарнирами может использоваться многократно. Следовательно, после столкновения приходится лишь заменить амортизирующие элементы амортизирующего модуля, а направляющие элементы можно продолжить использовать. Особенно предпочтительным является вариант, когда помимо обратимого направляющего элемента используются также обратимые амортизирующие элементы, например гидростатические амортизирующие элементы, газогидравлические элементы и т.п. Таким образом, весь амортизирующий модуль является обратимым и может использоваться многократно.

Благоприятным образом место заданной деформации расположено на направляющем элементе таким образом, что оно разделяет его, по меньшей мере, на два участка. В зависимости от выполнения места заданной деформации эти участки представляют собой только локально отделенные друг от друга участки, являющиеся, однако, частью одного блока (пластический шарнир), или участки, также физически отделенные друг от друга (механический шарнир). Здесь возможны оба варианта, которые не ограничивают функционирование амортизирующего модуля.

Как уже сказано, для функционирования достаточно, если выполнено только одно место заданной деформации, предпочтительно в середине направляющего элемента. Однако функционирование может быть улучшено, если направляющий элемент имеет три места заданной деформации. За счет этих трех мест деформации направляющий элемент может складываться в виде гармошки, гарантируя ввод энергии столкновения в амортизирующие элементы в продольном направлении рельсового транспортного средства.

В целом, благоприятно, если одно место заданной деформации находится на соединении между, по меньшей мере, двумя участками направляющего элемента, одно место заданной деформации расположено в близкой зоне от места закрепления направляющего элемента на фронтальной отбойной плите, а еще одно место заданной деформации - в близкой зоне от места закрепления направляющего элемента на задней присоединительной плите, причем близкая зона простирается от соответствующего места закрепления до места на направляющем элементе, которое удалено на одну треть общей длины направляющего элемента от соответствующего места закрепления. Это расположение имеет то преимущество, что за счет трех мест заданной деформации возможна определенная деформация направляющего элемента. Благоприятным образом места заданной деформации на соответствующих концах направляющего элемента расположены не в местах его закрепления на фронтальной отбойной и задней присоединительной плитах, а с небольшим смещением. Поскольку места закрепления потенциально проблематичны, например речь может идти о сварных швах, которые, как известно, обладают особыми свойствами, это смещение может гарантировать функционирование без проблем.

Амортизирующий модуль может быть выполнен конструктивно проще, если одно место заданной деформации находится непосредственно у места закрепления направляющего элемента на фронтальной отбойной плите, другое место заданной деформации расположено непосредственно у места закрепления направляющего элемента на задней присоединительной плите, а еще одно место заданной деформации находится на соединении между, по меньшей мере, двумя участками направляющего элемента.

Предпочтительным образом, по меньшей мере, одно из мест заданной деформации выполнено в виде пластического шарнира, и/или, по меньшей мере, одно из мест заданной деформации выполнено в виде механического шарнира. Следовательно, возможны различные выполнения направляющего элемента. С одной стороны, все места заданной деформации могут быть выполнены в виде пластических шарниров, что было бы особенно просто реализуемым вариантом. С другой стороны, все места заданной деформации могут быть выполнены в виде механических шарниров, причем возможны также комбинации различных типов шарниров. Например, шарниры могут быть выполнены в местах закрепления направляющего элемента на фронтальной отбойной и задней присоединительной плитах в виде пластических шарниров, тогда как место деформации в середине между участками направляющего элемента может быть выполнено в виде механического шарнира. Разумеется, возможны также другие комбинации.

Конечно, при этом следует еще раз упомянуть вариант, в котором только место заданной деформации в середине между участками направляющего элемента представляет собой пластический или механический шарнир, в принципе, определенное шарнирное место, которое может быть реализовано также иначе, тогда как концевые зоны направляющего элемента удерживаются в своем положении за счет зажатия, примыкания и т.п., выполнены «вращающимися» и участвуют в деформациях направляющего элемента в смысле изобретения.

В одном особенно предпочтительном варианте предусмотрены ровно два амортизирующих элемента и ровно два направляющих элемента U-образного сечения, причем два амортизирующих элемента расположены рядом друг с другом, образуя промежуток, в котором расположены направляющие элементы, и каждый направляющий элемент расположен вблизи одного амортизирующего элемента, соединен с фронтальной отбойной и задней присоединительной плитами, и направляющие элементы имеют в местах присоединения к фронтальной отбойной и задней присоединительной плитам, а также в середине на линии пластического шарнира место заданной деформации.

Как уже сказано, по меньшей мере, один плитообразный направляющий элемент жестко соединен с фронтальной отбойной и задней присоединительной плитами. Такое соединение может осуществляться различным образом, например за счет сварки или клепки.

В другом варианте, по меньшей мере, один плитообразный направляющий элемент расположен в амортизирующем модуле таким образом, что обращенными к фронтальной отбойной и задней присоединительной плите концевыми зонами он прилегает к ним, и концевые зоны могут перемещаться или вращаться относительно них. Такое расположение может быть достигнуто тогда, когда направляющий элемент только вложен в амортизирующий модуль, т.е., например, прижат или зажат. Преимущество заключается в том, что, в принципе, направляющий элемент должен иметь только одно место заданной деформации, в котором он деформируется при столкновении или прочем вводе силы, тогда как его концевые зоны могут двигаться свободно и наподобие шарнира.

При этом благоприятно, если свободные таким образом концевые зоны направляющего элемента закреплены крепежными средствами на фронтальной отбойной и задней присоединительной плитах. За счет этого можно достичь того, что направляющий элемент не будет скользить при тряске и будет расположен надлежащим образом.

Ниже изобретение более подробно поясняется на не ограничивающем его примере осуществления, изображенном на чертежах. На них схематично представляют:

- фиг.1 - перспективный вид амортизирующего модуля;

- фиг.2 - амортизирующий модуль из фиг.1 в разобранном виде;

- фиг.3а - вид сверху варианта направляющего элемента с тремя местами заданной деформации;

- фиг.3b - вид сверху другого варианта направляющего элемента с тремя местами заданной деформации;

- фиг.4 - перспективный вид направляющего элемента с механическим шарниром;

- фиг.4а - перспективный вид амортизирующего модуля с направляющими элементами с механическими шарнирами;

- фиг.5 - перспективный вид амортизирующих модулей двух рельсовых транспортных средств незадолго до столкновения с вертикальным смещением, причем амортизирующие модули не содержат направляющих элементов;

- фиг.5а - вид сбоку амортизирующих модулей из фиг.5 по стрелке А;

- фиг.6 - перспективный вид амортизирующих модулей двух рельсовых транспортных средств из фиг.5 после столкновения с вертикальным смещением;

- фиг.6а - вид сбоку амортизирующих модулей из фиг. 6 по стрелке В;

- фиг.7 - перспективный вид амортизирующих модулей двух рельсовых транспортных средств незадолго до столкновения с вертикальным смещением, причем амортизирующие модули содержат направляющие элементы;

- фиг.8 - перспективный вид амортизирующих модулей двух рельсовых транспортных средств из фиг.7 после столкновения с вертикальным смещением;

- фиг.8а - вид сбоку амортизирующих модулей фиг.8 по стрелке С.

На фиг.1 изображен амортизирующий модуль 101, используемый, например, в рельсовых транспортных средствах. Такой амортизирующий модуль 101 может быть, например, интегрирован в выступающую часть рельсового транспортного средства или смонтирован свободностоящим на его передней стороне.

Амортизирующий модуль 101 состоит из двух амортизирующих элементов 102, расположенных рядом друг с другом. Амортизирующие элементы 102 состоят из пластически деформируемого материала, например алюминиевых или стальных профилей, пеноматериалов, например алюминиевой пены, или из обратимых ударопоглощающих элементов, таких как гидростатические амортизирующие элементы, газогидравлические элементы и т.п. Кроме того, амортизирующий модуль 101 включает в себя фронтальную отбойную плиту 103 с устройствами 104 для защиты от «наползания» и заднюю присоединительную плиту 105.

Фронтальная отбойная плита 103 служит для ввода нагрузки при столкновении. При этом на фиг.1 изображен только пример выполнения, однако, разумеется, возможны и другие варианты без ограничения функционирования амортизирующего модуля 101. Например, можно использовать также отбойную плиту без устройств для защиты от «наползания».

Устройства 104 для защиты от «наползания» выполнены в виде горизонтальных ребер, которые при столкновении двух рельсовых транспортных средств препятствуют «наезду» одного рельсового транспортного средства на другое, что вызывает серьезные разрушения. Например, на фиг.1 перед каждым из обоих амортизирующих элементов 102 расположены пять горизонтальных ребер, однако здесь возможны также другие варианты.

Задняя присоединительная плита 105 служит для поддержания амортизирующего модуля 101 при столкновении. Она обычно соединена с оставшейся частью рельсового транспортного средства.

При фронтальном центральном столкновении его энергия передается на амортизирующие элементы 102 и поглощается там за счет пластической деформации. Однако при эксцентричном вводе нагрузки, если, например, два рельсовых транспортных средства сталкиваются с вертикальным смещением, возникают поперечные силы и изгибающие моменты. Для восприятия дополнительно возникающих сил сбоку на амортизирующих элементах 102 расположены направляющие элементы 106, которые соединяют фронтальную отбойную 103 и заднюю присоединительную 105 плиты. Соединение направляющих элементов 106 с обеими плитами 103, 105 осуществляется, например, сваркой. В одном варианте амортизирующего модуля направляющие элементы могут быть лишь зажаты или прижаты, т.е. не соединены с обеими плитами 103, 105. В таком случае предпочтительно, если направляющие элементы каким-либо образом фиксированы в своем положении. Например, могут использоваться зажимы, которые удерживают направляющие элементы 106 в их положении, однако не мешают их функционированию (зажим 114 на фиг.4а).

Полноты ради следует сказать, что выполнение задней присоединительной плиты 105 также является лишь примером и одним из многих возможных вариантов.

Фиг.2 дает в разобранном виде амортизирующего модуля 101 из фиг.1 более подробную картину его отдельных элементов. Здесь следует особо выделить направляющие элементы 106. Они выполнены в виде дополнительных профилей, имеющих сечение, которое может воспринимать высокие вокруг продольной оси изгибающие моменты. В принципе, направляющий элемент 106 может быть выполнен в виде коробчатого профиля или массивной плиты, однако, в любом случае, должна быть сохранена способность направляющего элемента 106 воспринимать поперечные силы и изгибающие моменты. В принципе, направляющий элемент 106 выполнен прямоугольным и, в основном, плитообразным и ориентирован в продольном направлении рельсового транспортного средства. Чтобы при вертикальном смещении между столкнувшимися транспортными средствами можно было направить энергию столкновения в продольном направлении рельсового транспортного средства, требуется, чтобы направляющий элемент 106 был расположен вертикально.

Возможен также вариант, в котором направляющий элемент расположен горизонтально и, таким образом, при столкновении с горизонтальным смещением гарантирует ввод энергии столкновения в амортизирующие элементы.

В данном примере направляющий элемент 106 выполнен U-образного сечения со стенкой и верхним 108а и нижним 108b поясами. Направляющие элементы 106 закреплены на фронтальной отбойной 103 и задней присоединительной 105 плитах, например сваркой. В этих местах закрепления и приблизительно в середине направляющий элемент 106 имеет конструктивные места заданной деформации, в которых он предпочтительно деформируется при вводе энергии, например при ударе о препятствие.

Эти места заданной деформации выполнены в виде выемок в профиле и в виде перегиба или линий 107 пластических шарниров. На фиг.2 хорошо видны треугольные выемки в верхнем 108а и нижнем 108b поясах направляющего элемента 106, а также перегиб вдоль линии 107 пластического шарнира. Из фиг.2 следует, что верхний 108а и нижний 108b пояса в местах присоединения к фронтальной отбойной 103 и задней присоединительной 105 плитам также имеют выемки. В случае столкновения в местах заданной деформации образуются пластические шарниры. При виде сверху эти пластические шарниры образуют треугольник, который имеет в каждой угловой точке вращающийся шарнир и при укорочении одной стороны не вызывает никаких или никаких заметных принудительных сил. Таким образом, в случае центрального ввода нагрузки не возникает никаких существенно более высоких силовых затрат для смятия амортизирующих элементов 102, которые, тем самым, поглощают энергию столкновения.

В случае внецентренного ввода нагрузки помимо нормальной силы в продольном направлении рельсового транспортного средства возникают также изгибающие моменты и поперечные силы, которые плохо поглощаются деформируемыми амортизирующими элементами 102. Возникает даже опасность их полного перегиба, в результате чего они не могут эффективно поглощать энергию столкновения. За счет расположения направляющих элементов 106 с их местами заданной деформации предотвращается поворачивание/отклонение всего устройства.

В принципе, места заданной деформации могут быть расположены по-разному. На фиг.3а при виде сверху изображен вариант направляющего элемента 106, в котором предусмотрены три места заданной деформации 111, 112, 113. При этом они выполнены в виде пластических шарниров, что, однако, является, разумеется, только одним из нескольких возможных вариантов. Для лучшего понимания направляющий элемент разделен на три части D1, D2, D3.

Первое место деформации 111 расположено в близкой зоне от фронтальной отбойной плиты 103. Правда, оно находится не непосредственно в месте закрепления направляющего элемента 106 на плите, а немного со смещением, в его первой третьей части D1. Это позволяет избежать возможных трудностей, которые могут возникнуть в месте закрепления, например если оно реализовано в виде сварного шва. Второе место деформации 112 находится в середине направляющего элемента 106, или во второй третьей части D2. Третье место деформации 113 расположено в близкой зоне от задней присоединительной плиты 105, однако также не непосредственно в месте закрепления, а со смещением в последней третьей части D3 направляющего элемента 106.

На фиг.3b изображен другой вариант, в котором первое 111 и третье 113 места деформации расположены непосредственно на фронтальной отбойной 103 и задней присоединительной 105 плитах соответственно. В принципе, может быть также достаточно, если в средней части направляющего элемента 106 предусмотрено только второе место деформации 112, тогда как первое 111 и третье 113 места деформации могут отпасть, если, например, направляющий элемент 106 закреплен не на фронтальной отбойной плите 103, а только зажат или прижат в амортизирующем модуле.

В данном случае места заданной деформации, как уже сказано, могут быть выполнены в виде пластических шарниров или выемок и перегибов в U-образном профиле. В принципе, можно также предусмотреть вместо пластических шарниров механические шарниры 109, которые обеспечивают контролируемую деформацию направляющих элементов 106. На фиг.4 в качестве примера изображен направляющий элемент 106 с механическим шарниром 109, причем шарнир изображен лишь схематично, а реальное выполнение может, разумеется, отличаться от этой схемы.

В принципе, можно реализовать соответствующие места заданной деформации в комбинации с пластическими шарнирами и механическими шарнирами 109. Например, в случае фиг.1 и 2 место заданной деформации в середине направляющих элементов 106 (на фиг.2 в месте линии 107 пластического шарнира) может быть выполнено в виде пластического шарнира, тогда как места заданной деформации на фронтальной отбойной 103 и задней присоединительной 105 плитах могут быть выполнены в виде механических шарниров 109. Разумеется, возможен также случай, когда среднее место заданной деформации выполнено в виде механического шарнира 109, а места деформации на плитах выполнены в виде пластических шарниров. Возможны также любые другие комбинации, например механические шарниры 109 на фронтальной отбойной плите 103 и в середине, а пластический шарнир - на задней присоединительной плите 105.

На фиг.4а в качестве примера изображена комбинация механических 109 и пластических шарниров. Амортизирующий модуль 101 содержит направляющие элементы 106, имеющие в середине механические шарниры 109, причем в местах закрепления на фронтальной отбойной плите 103 и задней присоединительной плите (не показана) выполнены пластические шарниры. Как уже сказано, места заданной деформации в местах закрепления также могут отпасть, например, если направляющий элемент 106 зажимается в амортизирующем модуле 101. Чтобы предотвратить в таком случае смещение направляющего элемента 106, например из-за тряски, он может быть фиксирован в своем положении зажимами 114.

На фиг.5 изображены два рельсовых транспортных средства незадолго до столкновения, причем они представлены своими амортизирующими модулями 101', 110. Они не содержат направляющих элементов 106 (фиг.1 и 2). Оба амортизирующих модуля 101', 110 сталкиваются с небольшим вертикальным смещением, как это видно на фиг.5а при виде сбоку по стрелке А.

На фиг.6 амортизирующие модули 101', 110 изображены после столкновения. В результате эксцентричного взаимного удара амортизирующие элементы не деформируются в продольном направлении рельсового транспортного средства, а возникает выгиб - фронтальные отбойные плиты обоих амортизирующих модулей 101', 110 поворачиваются, и происходит «наезд» транспортных средств друг на друга. Это видно также на фиг.6а, где изображен вид сбоку амортизирующих модулей 101', 110 по стрелке В.

На фиг.7-8а изображен тот же процесс, причем здесь амортизирующие модули 101, 110' снабжены направляющими элементами 106, 106' соответственно. На фиг.7 амортизирующие модули 101, 110' изображены незадолго до столкновения, причем также имеет место горизонтальное смещение. Ситуация соответствует, тем самым, ситуации на фиг.5а. Для лучшего пояснения функции направляющих элементов 106, 106' задние присоединительные плиты амортизирующих модулей 101, 110' не показаны.

На фиг.8 амортизирующие модули 101, 110' изображены после столкновения. В противоположность изображенному фиг.6 случаю здесь направляющие элементы 106, 106' воспринимают существенную долю изгибающих моментов/поперечных сил, препятствуя, таким образом, поворачиванию фронтальных отбойных плит и амортизирующих элементов.

Направляющие элементы 106, 106' деформируются на пластических шарнирах, причем по мере деформации амортизирующих элементов направляющие элементы 106, 106' «складываются» в промежуток между амортизирующими элементами. За счет восприятия изгибающих моментов и поперечных сил энергия столкновения посредством направляющих элементов 106, 106' направляется в амортизирующие элементы преимущественно в продольном направлении рельсового транспортного средства.

На фиг.8а изображен вид сбоку по стрелке С из фиг.8, где видно, что не происходит выгибания амортизирующих элементов и энергия столкновения оптимально поглощается в них.

1. Амортизирующий модуль (101) для рельсового транспортного средства, состоящий, по меньшей мере, из одного амортизирующего элемента (102), расположенного между фронтальной отбойной плитой (103) и задней присоединительной плитой (105), причем между фронтальной отбойной плитой (103) и задней присоединительной плитой (105) расположен, по меньшей мере, один плитообразный направляющий элемент (106), по меньшей мере, для одного амортизирующего элемента (102), ориентированный, по существу, в продольном направлении рельсового транспортного средства, отличающийся тем, что направляющий элемент (106) располагается вертикально.

2. Амортизирующий модуль по п.1, отличающийся тем, что на фронтальной отбойной плите (103) расположены устройства (104) для защиты от «наползания».

3. Амортизирующий модуль по п.1, отличающийся тем, что направляющий элемент (106) имеет, по существу, прямоугольную форму.

4. Амортизирующий модуль по п.1, отличающийся тем, что направляющий элемент (106) имеет U-образное сечение с верхним поясом (108a) и нижним поясом (108b).

5. Амортизирующий модуль по п.1, отличающийся тем, что направляющий элемент (106) имеет, по меньшей мере, одно место заданной деформации.

6. Амортизирующий модуль по п.5, отличающийся тем, что место заданной деформации ориентировано, по существу, вертикально.

7. Амортизирующий модуль по п.5, отличающийся тем, что место заданной деформации представляет собой пластический шарнир.

8. Амортизирующий модуль по п.7, отличающийся тем, что пластический шарнир выполнен в виде линии (107), а также выемок в верхнем поясе (108a) и нижнем поясе (108b) перпендикулярно продольному направлению рельсового транспортного средства.

9. Амортизирующий модуль по п.5, отличающийся тем, что место заданной деформации представляет собой механический шарнир (109).

10. Амортизирующий модуль по п.5, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно место заданной деформации расположено на направляющем элементе (106) таким образом, что оно разделяет направляющий элемент (106), по меньшей мере, на два участка (106a, 106b).

11. Амортизирующий модуль по п.10, отличающийся тем, что одно место заданной деформации находится на соединении между, по меньшей мере, двумя участками (106a, 106b) направляющего элемента (106), одно место заданной деформации расположено в близкой зоне от места закрепления направляющего элемента (106) на фронтальной отбойной плите (103), а еще одно место заданной деформации - в близкой зоне от места закрепления направляющего элемента (106) на задней присоединительной плите (105), причем близкая зона простирается от соответствующего места закрепления до места на направляющем элементе (106), которое удалено на одну треть общей длины направляющего элемента (106) от соответствующего места закрепления.

12. Амортизирующий модуль по п.11, отличающийся тем, что одно место заданной деформации находится у места закрепления направляющего элемента (106) на фронтальной отбойной плите (103), другое место заданной деформации расположено у места закрепления направляющего элемента (106) на задней присоединительной плите (105), а еще одно место заданной деформации находится на соединении между, по меньшей мере, двумя участками (106а, 106b) направляющего элемента (106).

13. Амортизирующий модуль по п.10, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно из мест заданной деформации выполнено в виде пластического шарнира и/или, по меньшей мере, одно из мест заданной деформации - в виде механического шарнира (109).

14. Амортизирующий модуль по одному из пп.1-13, отличающийся тем, что предусмотрены ровно два амортизирующих элемента (102) и ровно два направляющих элемента (106) U-образного сечения, причем два амортизирующих элемента (102) расположены рядом друг с другом, образуя промежуток, в котором расположены направляющие элементы (106), и каждый направляющий элемент (106) расположен вблизи одного амортизирующего элемента (102), соединен с фронтальной отбойной плитой (103) и задней присоединительной плитой (105), и направляющие элементы (106) имеют в местах присоединения к фронтальной отбойной плите (103) и задней присоединительной плите (105), а также в середине на линии (107) пластического шарнира место заданной деформации.

15. Амортизирующий модуль по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один плитообразный направляющий элемент (106) жестко соединен с фронтальной отбойной плитой (103) и задней присоединительной плитой (105).

16. Амортизирующий модуль по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один плитообразный направляющий элемент (106) расположен в нем таким образом, что обращенными к фронтальной отбойной плите (103) и задней присоединительной плите (105) концевыми зонами он прилегает к фронтальной отбойной плите (103) и задней присоединительной плите (105), и концевые зоны могут перемещаться или вращаться относительно них.

17. Амортизирующий модуль по п.16, отличающийся тем, что концевые зоны направляющего элемента закреплены на фронтальной отбойной плите (103) и задней присоединительной плите (105).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкции транспортных средств, в частности рельсовых транспортных средств. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к кузову железнодорожного вагона. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции головной части транспортного средства. Головная часть (1), размещаемая на лобовой стороне транспортного средства, содержит несущую конструкцию (2) с присоединительными средствами (11) для механического закрепления на нем и, по меньшей мере, один энергопоглощающий элемент (16) для уменьшения кинетической энергии в случае наезда на препятствие, выполненный с возможностью непрерывного уменьшения кинетической энергии в случае продолжающейся деформации. Часть энергопоглощающего элемента (16) представляет собой таранную балку (12, 14) несущей конструкции (2), проходящую в поперечном направлении на обращенной от присоединительных средств (11) стороне несущей конструкции (2). Энергопоглощающий элемент (16) содержит трудно деформируемую по сравнению с таранной балкой (12, 14) поперечную балку (15), которая расположена со смещением от таранной балки (12, 14) в направлении присоединительных средств (11). Между таранной балкой (12, 14) и поперечной балкой (15) расположен деформируемый в результате столкновения материал. Изобретение повышает безопасность. 11 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к конструкции транспортных средств. Лобовая часть транспортного средства имеет лобовую конструкцию (100) для прикрепления к передней части рельсового транспортного средства, в частности железнодорожного транспортного средства, составленную из конструктивных элементов, изготовленных из волокнистого композиционного материала. Конструктивные элементы содержат первые конструктивные элементы (10, 10', 11, 12, 12', 14, 15, 16), которые выполнены и непосредственно соединены друг с другом с возможностью формирования преимущественно стойкой к деформации, самонесущей лобовой конструкции, предназначенной для размещения кабины (101) водителя транспортного средства. Конструктивные элементы дополнительно содержат вторые конструктивные элементы (20, 20', 21, 21', 22, 22', 23, 24, 24'), соединенные с первыми конструктивными элементами и выполненные с возможностью рассеивания, по меньшей мере, части энергии удара, вводимой в конструкцию (100) при столкновении рельсового транспортного средства, по меньшей мере, посредством частично необратимой деформации или, по меньшей мере, частичного разрушения вторых конструктивных элементов. Изобретение повышает надежность и безопасность транспортного средства. 3 н. и 35 з.п. ф-лы, 19 ил.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Защитный модуль для рельсового транспортного средства содержит защитный элемент, который расположен перед структурой транспортного средства, и пластинчатый поперечный профиль. Поперечный профиль соединен с защитным элементом и в продольном направлении рельсового транспортного средства имеет значительно меньшую прочность на сжатие, чем в поперечном направлении. Рельсовое транспортное средство содержит упомянутый защитный модуль. Достигается повышение безопасности рельсового транспортного средства. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 12 ил.

Рельсовое транспортное средство содержит предусмотренную в торцевой зоне концевую поперечную балку (EQT) и расположенные вертикально, исходящие от концевой поперечной балки угловые колонны (ES). На торцевой стороне предусмотрена зона (VZ) деформации, которая содержит расположенную на расстоянии параллельно концевой поперечной балке в направлении торца переднюю поперечную балку (FQT) и передающий силы элемент (KUE), расположенный между концевой поперечной балкой и передней поперечной балкой, передающий продольные силы сжатия между ними до определенного значения без пластичной деформации и разрушающийся при превышении этого определенного значения. Передающий силы элемент выполнен из Х-образно расположенных плит и при этом линия пересечения Х-образно расположенных плит расположена поперек продольного направления транспортного средства. Обеспечивается создание рельсового транспортного средства с прикрепленной зоной деформации, которая, с одной стороны, может выдерживать очень высокие осевые силы сжатия, с другой стороны, имеет хорошие характеристики деформации при столкновениях, в частности, также с геометрически не совместимыми транспортными средствами, и предусмотрена особенно для образования вертикальных концов вагонов. 9 з.п. ф-лы, 17 ил.
Наверх