БАЛОЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ПОЛА ВТОРОГО ЭТАЖА ДВУХЭТАЖНОГО АВТОБУСА
BEAM STRUCTURE OF FLOOR OF THE SECOND FLOOR OF DOUBLE-DECKER BUS

Изобретение относится к области пассажирских транспортных средств, а именно к компоновкам двух и более этажных салонов.
Широко известны салоны двух и более этажных пассажирских самолетов, поездов, автобусов. Высота поездов и автобусов жестко ограничена законодательством во всех странах мира. Известны компоновки салонов, позволяющие использовать разницу необходимого свободного пространства над сидячими местами и стоящими пассажирами. Под сидящими пассажирами на втором этаже располагается пространство для стоящих пассажиров на первом этаже и наоборот. Этот способ компоновки салона позволяет снизить высоту транспортных средств. Основным недостатком компоновок пассажирских салонов, имеющих разный уровень пола верхнего этажа, является снижение сопротивления нагрузкам за счет возникновения изгибающих моментов в соединении полов на разных уровнях.
Из уровня техники известны улучшения, касающиеся кузовов пассажирских транспортных средств (GB329204 от 1930-05-15). Двухэтажное транспортное средство для перевозки пассажиров характеризуется тем, что пол второго этажа опирается на балки для крыши, которые вырезаются таким образом, чтобы представлять две поверхности пола на разных уровнях и представлять на нижней стороне второго этажа в месте соединения поверхностей пола изогнутую поверхность. Недостатком данной конструкции является недостаточная надежность конструкции.
Наиболее близким является двухуровневый гибридный электрический двухэтажный автобус (CN201703442 (U) - 2011-01-12), включающий в себя кузов автомобиля, верхний этаж и нижний этаж в корпусе. Нижний этаж состоит из нижнего прохода и ступеньки выше, чем нижний проход. Одна сторона прохода прикреплена к кузову со стороны двери, другая сторона верхнего прохода соединена со стороной поверхности подножки, а другая сторона поверхности подножки прикреплена к корпусу со стороны кабины. Единственный ряд верхних сидений предусмотрен на боковой стенке верхнего прохода рядом с кузовом транспортного средства. Недостатком данной конструкции является недостаточная надежность конструкции.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка компоновки поперечных и опорных балок второго этажа, позволяющих снизить сопротивление нагрузкам.
Данная задача решается тем, что балочная конструкция пола второго этажа двухэтажного автобуса состоит из продольных и поперечных ферм, на которые укладывается напольное покрытие, при этом продольные фермы выполнены ниже уровня поперечных ферм, образуя на втором этаже проход для пассажиров, и установлены на переднюю и заднюю металлические колонны, опирающиеся на колесные арки.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение надежности конструкции, а именно жесткости кузова.
Конструкция пола с разным по высоте уровнем пола в месте перехода с одной высоты на другую в поперечных балках пола имеет значительные изгибающие усилия, для нейтрализации которых требуется усиление конструкции, что приводит к дополнительному расходу металла, росту веса транспортного средства, удорожанию изделия. Перепад высот ослабляет поперечные балки.
Заявленное изобретение представляет собой перекрытие между этажами в виде трехмерной конструкции, опирающейся на колонны.
Это позволит заменить изгибающие нагрузки на конструкцию пола верхнего этажа на нагрузки растяжения и сжатия, которые имеют значительно более высокое сопротивление материалов, тем самым увеличить жесткость кузова, снизить вес, увеличить пассажировместимость транспортного средства.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 – общий вид автобуса в разрезе
на фиг.2 – боковой разрез автобуса
на фиг.3 – поперечный разрез задней части автобуса
на фиг.4 – поперечный разрез передней части автобуса,
где 1 – основная продольная ферма
2 – передняя колонна
3 – задняя колонна
4 – поперечная ферма
5 – вторая продольная ферма
6 – пол.
Балочная конструкция пола состоит из продольных 1, 5 и поперечных 4 ферм, представляющих собой стержневые системы. Продольные и поперечные фермы представляют собой конструкции из двух параллельных балок с расположенными между ними балками, установленными в форме треугольников, при этом в элементах ферм возникают усилия только растяжения-сжатия. Треугольник самая жесткая фигура.
Пол верхнего этажа состоит из двух продольных ферм 1 и 5, расположенных вдоль салона и нескольких поперечных ферм 4. Продольные фермы выполнены ниже уровня поперечных ферм, образуя таким образом на верхнем этаже между собой проход для пассажиров высотой 1950 мм.
Продольные фермы опираются на металлические конструкции, выполняющие роль колонн 2 и 3. Передние концы продольных ферм опираются на переднюю колонну 2, имеющую связи с колесной аркой в продольном и поперечном направлении. Задняя колонна 3, стоящая на задней колесной арке, ограничивает перемещение ферм только в поперечном направлении, этого вполне достаточно. В результате получаются две параллельные шарнирно-бесконсольные балки (фермы) на колоннах.
Колонны выполняются любым известным способом, их форма и конструкция зависят от особенностей конструкции кузова автобуса и компоновки сидений.
Размещение продольных балок зависит от варианта компоновки прохода второго этажа.
Колонны опираются на колесные арки, имеющие жесткую коробчатую конструкцию. Колесные арки, в свою очередь, опираются на упругие элементы (рессоры, пневматические баллоны) переднего и заднего мостов. В результате получается, что продольные балки второго этажа через колонны и арки опираются непосредственно на мосты автобуса. Это в значительной степени разгружает несущие элементы кузова.
Поперечные фермы крепятся одним концом к основной продольной балке, другим к кузову. На поперечных фермах установлены пассажирские сидения. Пространство внутри поперечных ферм под сидениями можно использовать для размещения вентиляции, отопления, освещения, интернета, видеонаблюдения. А также для увеличения высоты первого этажа под сидениями второго этажа.
Так как благодаря предложенной конструкции нагрузки снижены, это дает возможность применить алюминий. Таким образом, вес основной продольной фермы 40 кг, второй продольной фермы 17 кг, вес поперечной балки с креплениями для 3 кресел 5,6 кг. Это значительно облегчает конструкцию, придает прочность, надежность, дает возможность обеспечить ширину и высоту проходов, расстояние над пассажирскими сидениями в соответствии с существующими нормами и правилами. В среднем на 1 пассажирское место на втором этаже приходится менее 10 кг веса транспортного средства. При одноэтажной компоновке на одного пассажира приходится около 100 кг веса автобуса.
Таким образом, предложенная балочная конструкция пола второго этажа двухэтажного автобуса позволяет снизить сопротивление нагрузкам и тем самым увеличить жесткость и надежность конструкции.