УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к устройству для присоединения стола к боковой стенке рельсового транспортного средства для расположенной перпендикулярно направлению движения посадочной группы.
Рельсовые транспортные средства для транспортировки пассажиров имеют, как правило, посадочные группы из расположенных напротив друг друга и перпендикулярно направлению движения сидений, между которыми обычно располагается стационарно установленный стол. Такие столы должны выдерживать нагрузки в процессе эксплуатации, а также определённые чрезвычайные нагрузки (к примеру, при актах вандализма) без повреждения. При столкновениях рельсовых транспортных средств с препятствиями и имеющих место, вследствие этого, больших продольных торможениях, из-за удара пассажиров о столешницу возникают относительно высокие нагрузки. Закрепление стола в рельсовом транспортном средстве должно обеспечивать при этом контролируемую упругость столешницы и ограничивать силу удара для предотвращения или уменьшения травматизма.
Задача полезной модели состоит в создании устройства для присоединения стола к боковой стенке рельсового транспортного средства, которое образует безопасную и надёжную опорную структуру, которая, в частности, сохраняет опасность травмирования пассажиров в процессе эксплуатации рельсового транспортного средства на минимальном уровне.
Задача решается посредством устройства, охарактеризованного признаками соответствующего независимого пункта формулы полезной модели. Предпочтительные варианты осуществления устройства представлены в зависимых пунктах формулы полезной модели.
В соответствии с аспектом полезной модели устройство для присоединения стола к боковой стенке рельсового транспортного средства имеет столешницу с верхней стороной и нижней стороной, а также изгибаемую балку, которая распложена на нижней стороне столешницы. Изгибаемая балка в первом и во втором положениях сцепления соединена со столешницей и осуществлена для того, чтобы закреплять столешницу посредством элемента сцепления на боковой стенке рельсового транспортного средства. Изгибаемая балка имеет целенаправленно размещённую ослабляющую структуру, которая формирует заданную упругость изгибаемой балки. Ослабляющая структура осуществлена таким образом, что в отношении состояния расположенного на боковой стенке устройства при возникновении силы, действующей в направлении движения рельсового транспортного средства на столешницу, допускает заданную ослабляющей структурой деформацию изгибаемой балки и поворот столешницы относительно боковой стенки.
Посредством описанного устройства может быть реализована, соответственно, безопасная и надёжная опорная структура присоединения стола к боковой стенке для расположенной перпендикулярно направлению движения посадочной группы рельсового транспортного средства. Устройство позволяет с высокой степенью стабильности существенно уменьшить опасность травмирования пассажиров в процессе эксплуатации, в частности, при столкновениях, без ущерба для сохранения комфорта. Устройство в соответствии со своей конструкцией осуществлено таким образом, что силы или крутящие моменты, которые воздействуют на столешницу, надёжно поглощаются и безопасно отводятся за счёт контролируемой деформации изгибаемой балки. Сила сопротивления столешницы, которая при столкновении воздействует на пассажира или пассажиров при ударе, может за счёт этого удерживаться на минимальном уровне.
Такая деформация или изменение формы является, к примеру, до определённой степени упругим изменением формы, которая после осуществлённого силового воздействия снова принимает своё первоначальное состояние. Кроме того, изменение формы является, к примеру, пластическим изменение формы, которая после осуществлённого силового воздействия сохраняет своё деформированное состояние и, при необходимости, должна быть заменена для воссоздания основного состояния устройства. Изгибаемая балка осуществлена для обеспечения возможности пластической деформации посредством определённого допустимого максимального усилия.
В соответствии с вариантом усовершенствования устройства изгибаемая балка имеет верхнюю сторону, которая обращена к столешнице, и нижнюю сторону, которая обращена от столешницы. Изгибаемая балка имеет далее две боковые стенки, которые соединяют, соответственно, верхнюю сторону с нижней стороной. Ослабляющая структура содержит большое количество желобков, которые образованы на, по меньшей мере, одной боковой стенке изгибаемой балки. Изгибаемая балка, к примеру, в поперечном сечении или по внешней продольной геометрии осуществлена квадратной или прямоугольной. В альтернативном варианте изгибаемая балка, к примеру, в поперечном сечении осуществлена овальной, круглой или кругообразной.
Выравнивание и ориентация соответствующих сторон изгибаемой балки и других компонентов относятся к правильно установленному состоянию устройства в готовом к работе рельсовом транспортном средстве. Такие термины, как «верху», «внизу», «верхняя сторона», «нижняя сторона», «направление движения», «поперечное направление» относятся, поэтому, к вертикальной или горизонтальной ориентации. Таким образом, к примеру, столешница располагается, в основном, в горизонтальной плоскости перпендикулярно боковой стенке и параллельно полу рельсового транспортного средства.
В соответствии с вариантом усовершенствования устройства соответствующий желобок имеет продольную ось, относительно которой смежно с противолежащими концами соответствующего желобка образованы углубления. Желобок или желобки в предпочтительном варианте осуществлены перпендикулярно продольной оси изгибаемой балки на обеих боковых стенках. В частности, желобки образованы симметрично на обеих боковых стенках, так что, в зависимости от направления силы, в случае столкновения одна боковая стенка образует сторону растяжения, а другая противолежащая боковая стенка сторону сжатия. Желобки на стороне растяжения, соответственно, растягиваются, в то время как желобки на стороне сжатия сжимаются.
В варианте осуществления квадратной изгибаемой балки, к примеру, между верхней и нижней боковыми кромками и желобком, соответственно, образовано углубление, которое обеспечивает определённую гибкость изгибаемой балки. Углубления образуют целенаправленно размещённые вырезы, которые обеспечивают свободу перемещения желобков. К примеру, поворотные движения столешницы вокруг её продольной оси могут быть посредством изгибаемой балки в определённой мере компенсированы или поглощены.
В соответствии со следующим вариантом усовершенствования устройства изгибаемая балка в альтернативном варианте или дополнительно к желобкам имеет большое количество вырезов, которые образованы на верхней стороне и/или на нижней стороне изгибаемой балки. В предпочтительном варианте на верхней и нижней стороне изгибаемой балки предварительно заданным образом размещено несколько вырезов, а на боковых стенках изгибаемой балки предусмотрено несколько желобков.
В соответствии с вариантом осуществления вырезы и/или желобки образованы равноудалённо относительно продольной оси изгибаемой балки и, к примеру, равномерно распределены по длине изгибаемой балки. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления вырезы и/или желобки расположены или распределены относительно продольной оси изгибаемой балки неравномерно и/или не равноудалённо. К примеру, большое количество вырезов или желобков расположено на конце со стороны прохода или на конце со стороны стенки изгибаемой балки, в то время как на соответствующем другом конце предусмотрено меньшее количество таких ослабляющих элементов. Таким образом, может быть инициировано целенаправленное ослабление изгибаемой балки и может быть осуществлена заданная деформация изгибаемой балки. Деформация задана, в частности, таким образом, что сформирована соответствующая характеристика изгибающего момента.
В соответствии со следующим вариантом усовершенствования вырезы относительно соответствующей продольной оси v-образно ограничены изгибаемой балкой и сужаются в направлении середины верхней стороны или нижней стороны изгибаемой балки. Вырезы формируются, к примеру, в заданным положениях на изгибаемой балке посредством лазера.
В соответствии с вариантом усовершенствования устройства относительно продольной оси вырезов образованы, соответственно, два выреза напротив друг друга на верхней стороне и/или на нижней стороне, так что между двумя противолежащими вырезами образован соединительный участок изгибаемой балки. В соответствии с таким вариантом осуществления продольные оси противолежащих друг другу вырезов, в основном, идентичны без учёта допусков на изготовление. В альтернативном варианте вырезы, к примеру, смещены относительно друг друга.
Форма, положение и количество вырезов и/или желобков приведены в соответствие, в частности, с изгибной или упругой жёсткостью изгибаемой балки. Это осуществляется, в частности, в согласовании с ожидаемым изгибающим моментом, который при столкновении, вследствие удара корпуса, воздействует на стол. При этом необходимо учитывать также ориентировочные массы, места ударов и скорости рельсового транспортного средства.
Изгибаемая балка в соответствии с особо предпочтительным вариантом усовершенствования устройства осуществлена в виде трубного профиля. Осуществлённая полой изгибаемая балка, к примеру, с пользой работает на достижение желаемой упругой или изгибной жёсткости. К тому же, полая изгибаемая балка является более лёгкой и работает в предпочтительном варианте в качестве необходимого удерживающего усилия в отношении сцепления устройства с боковой стенкой.
В соответствии со следующим вариантом усовершенствования устройства положения сцепления между столешницей и изгибаемой балкой относительно продольной оси столешницы образованы на противоположных концах столешницы. Столешница в первом, со стороны прохода, положении сцепления стационарным образом соединена с изгибаемой балкой. Изгибаемая балка, к примеру, в первом положении сцепления свинчена со столешницей. В случае необходимости, столешница и изгибаемая балка осуществлены стационарными в этом первом положении сцепления, однако, с возможностью поворота относительно друг друга.
Во втором, со стороны стенки, положении сцепления столешница и изгибаемая балка в определённой мере подвижным образом соединены друг с другом. К примеру, столешница и изгибаемая балка соединены друг с другом во втором положении сцепления посредством штифта, который делает возможным образование в направляющей, к примеру, в продольном отверстии, определённого зазора для поступательного движения. В частности, зазор для перемещения изгибаемой балки относительно столешницы в поперечном направлении перпендикулярно боковой стенке рельсового транспортного средства или в продольном направлении столешницы эффективен для обеспечения возможности продольного изменения, вследствие растяжения или сжатия изгибаемой балки. Изгибаемая балка является, таким образом, зажатой с одного конца, гибкой опорной структурой, которая обеспечивает жёсткость столешницы и, за счёт целенаправленно размещённых ослабляющих структур, обеспечивает возможность заданной деформации и перемещения столешницы.
В соответствии со следующим предпочтительным вариантом усовершенствования устройства столешница во втором, со стороны стенки, положении сцепления вдоль заданной направляющей соединена с изгибаемой балкой с возможность поворота. Направляющая обеспечивается, к примеру, посредством направляющего элемента, который взаимодействует с энергопоглощающим элементом. В соответствии с вариантом осуществления устройство содержит энергопоглощающий элемент, который расположен на нижней стороне столешницы, и направляющий элемент, который расположен между нижней стороной столешницы и верхней стороной изгибаемой балки. Направляющий элемент содержит эластомерный элемент, который взаимодействует с энергопоглощающим элементом, чтобы относительно состояния расположенного на боковой стенке устройства при возникновении силы, действующей в направлении движения рельсового транспортного средства на столешницу, посредством трения поглотить энергию.
Энергопоглощающий элемент реализован, к примеру, в виде штифта или содержит такой штифт, который контактирует с верхней стороной эластомерного элемента и посредством трения передаёт энергию на эластомерный элемент или преобразовывает кинетическую энергию столешницы, вследствие трения, в тепловую энергию. Штифт способствует, таким образом, поглощению кинетической энергии столешницей, которая может быть генерирована, в частности, при столкновении рельсового транспортного средства и при ударе пассажира о стол. Инициированное движение столешницы, по меньшей мере, частично трансформируется в деформацию изгибаемой балки и/или, по меньшей мере, частично преобразуется в тепловую энергию за счёт трения. Поэтому, энергопоглощающий элемент может обозначаться также как энергопреобразующий элемент.
Вышеописанный соединительный штифт, который соединяет друг с другом столешницу и изгибаемую балку во втором положении сцепления, в предпочтительном варианте реализует также энергопоглощающий элемент, который в случае столкновения погружается в эластомерный элемент или перемещается вдоль эластомерного элемента. Перед столкновением штифт осуществлён, к примеру, со срезным или разрывным поперечным сечением и обеспечивает возможность образования определённого зазора для перемещения в качестве направляющей в консоли стола на столешнице. Срезное поперечное сечение осуществлено, к примеру, в виде надреза штифта и представляет собой место запрограммированного излома, которое в случае столкновения или при превышении возникающей силы удара о столешницу ломается и срезает штифт. Оставшийся срезанный штифт на нижней стороне столешницы перемещается в этом случае по заданной траектории через эластомерный элемент или вдоль него. Энергопоглощающий элемент осуществлён, таким образом, в предпочтительном варианте как соединительный срезной штифт, который при заданном максимальном усилии в случае столкновения срезается и следует заданному пути перемещения эластомерного элемента. В соответствующем рабочему режиму нормальном состоянии штифт фиксирует столешницу, так что никакое вращение или незначительный, заданный допуском поворот столешницы невозможны.
Эластомерный элемент направляющего элемента содержит, к примеру, направляющий паз, в который проходит штифт, так что он, по меньшей мере, частично входит в контакт со стенкой направляющего паза. Направляющий паз имеет, к примеру, форму кругового сегмента и в поперечном сечении v-образно или кругообразно помещён в эластомерный элемент. Кроме того, возможны и другие варианты геометрии поперечного сечения такого направляющего паза, которые приведены в соответствие, в частности, с геометрией энергопоглощающего элемента. Эластомерный элемент изготовлен, к примеру, из резины или другого полимерного материала, или же содержит такой материал.
В соответствии с вариантом усовершенствования устройства штифт осуществлён в форме цилиндра, в форме усечённого конуса, в форме пилы или в форме шипа. Имея форму шипа штифт с трением перемещается, к примеру, по поверхности эластомерного элемента. При форме штифта в виде цилиндра направляющий паз в эластомерном элементе, к примеру, соответственно, в форме прямоугольника ограничен эластомерным материалом. Диаметр направляющего паза осуществлён равным или меньшим, по сравнению с диаметром штифта, для обеспечения возможности вытеснения материала и преобразования энергии, вследствие трения.
В соответствии со следующим аспектом полезной модели рельсовое транспортное средство содержит кузов вагона с боковой стенкой и вариант осуществления вышеописанного устройства, которое посредством элемента сцепления соединено с боковой стенкой кузова вагона. Устройство служит, в частности, для присоединения стола для расположенной перпендикулярно направлению движения посадочной группы. Вследствие того, что рельсовое транспортное средство содержит вариант осуществления вышеописанного устройства, описанные свойства и признаки устройства выявляются также для рельсового транспортного средства и наоборот.
Во многих нормативных стандартах для рельсовых транспортных средств, в частности, в английских и американских нормах стандартизации имеются предписания в отношении того, что допустимые, оказывающие вред здоровью, воздействия удара пассажиров об стол в случае столкновения или схода с рельс поезда, должны быть ограничены. В зависимости от нормы стандартизации эти предписания имеют допустимый или рекомендуемый характер. Значение и замер допустимого ущерба для здоровья определён в соответствующих нормах стандартизации (к примеру, GM/RT, APTA, TecRec) различным образом. Общим для этих предписаний является то, что первоначальная цель состоит в ограничении энергии удара, передаваемой на человеческое тело или распределение её по времени, превышающем сам удар.
Итогом, в связи с предложенной на рассмотрение полезной моделью, является то, что смонтированные в столах рельсовых транспортных средств или на них обычные системы, за счёт комбинации поступательного и поворотного движений столешницы, делают возможным отведения энергии удара. Соотношения поступательного и поворотного движений варьируются при этом, в зависимости от точки удара человека и, в зависимости от использованной системы. Так как точная траектория перемещения зависит также от массы пассажира при ударе, то она не может быть точно определена заранее. К тому же, поглощение энергии таких систем происходит обычно за счёт деформации или разрушения конструктивных элементов, к примеру, срезных пластин или специальных элементов, работающих при столкновении.
При помощи описанного устройства может быть реализована система безопасности, при которой отдельная несущая структура столешницы осуществлена в виде трубного профиля, которая соединена с собственной крепёжной консолью. Посредством целенаправленно расположенных вырезов в одной или нескольких горизонтальных плоскостях и тиснёных желобков в перпендикулярных или вертикальных плоскостях трубного профиля формируется относительно «мягкая» упругость в продольном направлении транспортного средства и относительно «жёсткая» упругость в вертикальном направлении.
За счёт этого осуществляется перемещение стола при ударе пассажира в положении, явно определённом как поворот. При ударе двух пассажиров, на основании суммирования двух поворотных движений, выявляется также явно определяемое поступательное движение столешницы в продольном направлении транспортного средства. Путь поступательного перемещения при этом, среди прочего, зависит от положения стола.
Поглощение энергии происходит, в частности, за счёт пластического изменения формы в горизонтальной плоскости вдоль образованных «мягких» мест излома, то есть, к примеру, в зоне между противолежащими друг другу v-образными вырезами, а также за счёт растяжения и сжатия тиснёных желобков на изгибаемой балке.
Желобки функционируют при этом в качестве пружины, которая придаёт изгибаемой балке требуемую упругость в направлении линии изгиба и, к тому же, обеспечивает необходимую жёсткость при изгибе в вертикальном направлении. Линия изгиба трубного профиля или изгибаемой балки соответствует при этом многоугольнику, который задаётся заранее посредством расположения и количества вырезов и желобков. За счёт различных соотношений плеч рычагом и действующих сил изгибаемая балка деформируется от стороны стенки к стороне прохода рельсового транспортного средства, в соответствии с формой многоугольника.
Столешница, к примеру, со стороны прохода рельсового транспортного средства, к примеру, стационарным образом свинчена с изгибаемой балкой. Со стороной стенки рельсового транспортного средства столешница, к примеру, посредством направляющего шипа или направляющего штифта, который образует энергопоглощающий элемент, и эластомерного элемента соединена с изгибаемой балкой. Эластомерный элемент обеспечивает, к примеру, компенсацию по длине, которая выявляется за счёт укорачивания длины хорды при деформации изгибаемой балки. К примеру, в этом втором положении сцепления дополнительно расположена пластина скольжения, на которую опирается столешница. Такая пластина может обеспечивать необходимую устойчивость столешницы к опрокидыванию или, по меньшей мере, способствовать этому.
Устройство реализовано, в частности, именно как крепление к стене, как так называемая консольная конструкция. В соответствии с вариантом осуществления устройство имеет, однако, к примеру, ножку стола, которая предусмотрена для поддержания рабочих и статических вертикальных сил.
По сравнению с известными системами, перемещения столешницы в соответствии с описанным устройством при ударе определённым образом заданы заранее. Таким образом, возможно точное моделирование и расчёт рассеивания энергии и может быть определён пройденный при этом столешницей путь для сохранения пространства выживания для сидящих за столом пассажиров.
Определение движения перемещения стола в обеих точках удара как поворотного движения делает возможным использование соотношений плеч рычагов при расположении изгибаемой балки в качестве энергопоглощающего элемента. За счёт этого, путь поглощения энергии или преобразования энергии, по сравнению с известными системами, не ограничен путём, пройденным пассажиром при ударе. Благодаря этому, может быть реализовано более мягкое или плавное рассеивание энергии, что соответствует плоской характеристике упругости изгибаемой балки. Это возможно также без необходимости существенного увеличения ширины стола в соответствии с его габаритом в продольном направлении рельсового транспортного средства. Полученная минимальная ширина стола с устройством составляет, к примеру, значительно меньше 400 мм и лимитирована лишь шириной изгибаемой балки.
Осуществлённая в предпочтительном варианте дополнительно возможность растягивания столешницы в положении сцепления на стороне стенки реализует следующий механизм поглощения энергии. Конструкция нижней части столешницы получает, таким образом, определённый центр поворота со стороны прохода, который определяет точку поворота при ударе пассажира со стороны стенки за двухместным столом. За счёт этого, перемещение стола при ударе пассажира со стороны стенки всегда осуществляется как предварительно заданный направленный поворот. При ударе двух пассажиров, на основании суммирования двух поворотных движений, выявляется, к примеру, определённое поступательное движение. Поглощение энергии происходит при этом в смонтированном между столешницей и крепёжной консолью элементе, который образован посредством направляющего элемента и энергопоглощающего элемента, к примеру, штифта. Методика поглощения энергии базируется при этом на трении и на упругом расширении или деформации эластомерного элемента, которые возникают при прохождении энергопоглощающего элемента.
Описанные методики поглощения энергии допускают простое изменение упругой жесткости изгибаемой балки, к примеру, посредством приведения в соответствие вырезов и желобков в отношении их формы, положения и количества в изгибаемой балке или на ней. Дальнейшее приведение в соответствие упругости и деформируемости изгибаемой балки осуществляется, к примеру, за счёт выбора материала эластомерного элемента с заданной плотностью по Шору. К примеру, это касается и выбора материала энергопоглощающего элемента с соответственно заданной плотностью по Шору. Геометрия или ширина раствора предусмотренного, в случае необходимости, направляющего паза эластомерного элемента, а также заданная геометрия штифта в качестве энергопоглощающего элемента, также воздействуют на устанавливаемую степень поглощения энергии.
Приведение имеющейся системы в соответствие может производиться без изменения требуемого конструктивного пространства, за счёт различных соотношений плеч рычагов, к примеру, за счёт различной ширины сидений. К тому же, создаваемая посредством описанного устройства система поглощения энергии не чувствительна к допускам, к примеру, в отношении допусков геометрии штифта относительно геометрии эластомерного элемента. Устройство, в частности, изгибаемая балка, может быть осуществлена с относительно небольшой толщиной в вертикальном направлении. Благодаря этому, используемое для коленей сидящих пассажиров пространство не ограничивается нежелательным образом, как при некоторых традиционных системах.
Вышеупомянутые особенности, признаки и преимущества поясняются далее на основании последующего описания примеров осуществления полезной модели в сочетании с соответствующими чертежами, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - схематичное изображение рельсового транспортного средства с устройством для присоединения стола к боковой стенке рельсового транспортного средства,
фиг. 2-5 - пример осуществления устройства для присоединения стола к боковой стенке рельсового транспортного средства,
фиг. 6-10 - пример осуществления изгибаемой балки устройства для присоединения стола к боковой стенке рельсового транспортного средства,
фиг. 11-22 - другие примеры осуществления устройства для присоединения стола к боковой стенке рельсового транспортного средства.
Элементы идентичной конструкции или функциональности на всех фигурах обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
Фиг. 1 демонстрирует на схематичном виде сбоку рельсовое транспортное средство 1 с кузовом 2 вагона и устройством 10 для присоединения стола к боковой стенке 3 кузова 2 вагона. Как поясняется далее на основании фиг. 2-22, устройство 10 формирует безопасную и надёжную опорную структуру, которая снижает, в частности, опасность травмирования пассажиров в процессе эксплуатации рельсового транспортного средства 1.
Устройство 10 имеет столешницу 11 с верхней стороной 111 и нижней стороной 112, а также изгибаемую балку 13, которая расположена на нижней стороне 112 столешницы 11. Такие термины как «вверху», «внизу», «верхняя сторона», «нижняя сторона», «направление движения», «поперечное направление» относятся к ориентации устройства 10 относительно его, соответствующего режиму работы и готовности к использованию, расположения на боковой стенке 3 рельсового транспортного средства 1. Таким образом, столешница 11 располагается, в основном, в горизонтальной плоскости перпендикулярно боковой стенке 3 и параллельно полу рельсового транспортного средства 1.
Изгибаемая балка 13 в первом и втором положениях 16, 18 сцепления соединена со столешницей 11 и соединяет столешницу 11 посредством элемента 12 присоединения с боковой стенкой 3 рельсового транспортного средства 1. Изгибаемая балка 13 имеет ослабляющую структуру 14, 15, которая формирует заданную упругость изгибаемой балки 13, так что при возникновении воздействующей на столешницу 11 вдоль направления F движения рельсового транспортного средства 1 силы F1, F2 осуществляется предварительно заданная ослабляющей структурой 14, 15 пластическая деформация изгибающей балки 13 и поворот столешницы 11 относительно боковой стенки 3.
Относительно продольной оси LT первое положение 16 сцепления назначено первому, со стороны прохода, концу столешницы 11. Первое положение 16 сцепления образует центр поворота столешницы 11 относительно изгибаемой балки 13. Второе положение 18 сцепления назначено второму, со стороны стенки, концу 115 столешницы 11. Продольная ось LT в правильном положении, без воздействия силы на столешницу 11, в основном, параллельна продольной оси LB изгибаемой балки 13 и соответствует поперечному направлению рельсового транспортного средства 1.
Фиг. 2 демонстрирует стол, который может подвергаться столкновению, с устройством 10 в смонтированном состоянии, на виде сверху. Фиг. 3 демонстрирует соответствующий вид снизу. Столешница 11 со стороны прохода, к примеру, посредством подшипника или поворотного шарнира прочно свинчена с изгибаемой балкой 13. Со стороны стены столешница 11 посредством направляющего штифта 17 и эластомерного элемента 191 соединена с изгибаемой балкой 13. Направляющий штифт 17 представляет собой энергопоглощающий элемент, который взаимодействует с направляющим элементом 19 и поглощает кинетическую энергию столешницы 11 или, вследствие трения, преобразует её в тепловую энергию.
Эластомерный элемент 191 обеспечивает компенсацию по длине, которая возникает за счёт укорачивания длины хорды при деформации изгибаемой балки 13 (см. фиг. 4 и 5). Направляющий элемент 19 содержит, среди прочего, держатель 194 для эластомерного элемента 191. К примеру, далее предусмотрена пластина 20 скольжения, на которую опирается столешница 11 и которая обеспечивает желаемую устойчивость при опрокидывании (см. фиг. 13). Направляющий штифт 17 может образовывать возвышение пластины, которое, как показано на фиг. 5, позволяет обеспечить стабильную и надёжную фиксацию на нижней стороне 112 столешницы 11.
Фиг. 4 и 5 иллюстрируют состояние столкновения с устройством 10, при котором пассажир ускоряется относительно края столешницы 11. Фиг. 4 демонстрирует вид сверху, а фиг. 5 вид снизу.
Изгибаемая балка 13 осуществлена в виде четырёхгранного трубного профиля и имеет верхнюю сторону 131, которая обращена к столешнице 11, и нижнюю сторону 132, которая обращена от столешницы 11 (см. фиг. 6-10). Изгибаемая балка 13 имеет далее две боковые стенки 133, которые соединяют, соответственно, верхнюю сторону 131 с нижней стороной 132. Целенаправленно размещённая в изгибаемой балке 13 ослабляющая структур содержит большое количество вырезов 14 на верхней стороне 131 и на нижней стороне 132, а также большое количество желобков 15, которые образованы на боковых стенках 133 изгибаемой балки 13. Вырезы 14 и желобки 15 позиционированы в согласовании друг с другом, к примеру, как представлено на фиг. 3 и 6, равноудалённо с распределением по длине изгибаемой балки 13. На фиг. 5 вырезы 14 не обозначены, чтобы проиллюстрировать лишь принцип изгибаемой балки 13.
На основании перспективного вида в соответствии с фиг. 6 можно видеть, что желобки 15 в поперечном сечении осуществлены по кругу перпендикулярно соответствующей продольной оси LS. На противолежащих концах соответствующего желобка 15, которые граничат с верхней стороной 131 или с нижней стороной 132 изгибаемой балки 13, сформированы углубления 151, которые в форме продольных отверстий образуют вырезы и обеспечивают определённую гибкость изгибаемой балки 13 при деформации. К примеру, возможен локальный прогиб изгибаемой балки 13 вдоль соответствующего желобка 15 и, к тому же, в определённой мере поворотное движение столешницы 11 вокруг продольной оси LT или вокруг продольной оси LB изгибаемой балки 13 может поглощаться, причём столешница 11 выполнена с возможностью поворота вокруг положения 16 сцепления. Желобки 15 и углубления 151 позволяют осуществлять целенаправленную деформацию изгибаемой балки 13 на стороне растяжения и на стороне сжатия.
Вырезы 14 относительно соответствующей продольной оси LA осуществлены v-образными или ограничены изгибаемой балкой 13. На верхней стороне 131 и на нижней стороне 132 изгибаемой балки 13 напротив друг друга сформированы, соответственно, два выреза 14, так что между ними остаётся соединительный участок 141 изгибаемой балки 13. Вырезы 14 сужаются в направлении середины верхней стороны 131 или нижней стороны 132 изгибаемой балки 13. К тому же, соответствующий вырез 14 имеет на своём обращённом к соединительному участку 141 конце углубление 142 в форме круга, которое представляет собой разгрузочное отверстие и противодействует пикам напряжений в материале изгибаемой балки. Кроме этого, углубления 142 позволяют осуществлять контролируемое смещение материала изгибаемой балки при деформации изгибаемой балки 13.
Кроме того, изгибаемая балка 13 имеет на своём конце со стороны прохода углубления 161, которые делают возможным привинчивание или присоединение изгибаемой балки 13 к столешнице 11 и образование первого центра повороте или первого положения 16 сцепления. В первом положении 16 сцепления, к примеру, посредством подшипника скольжения реализован центр поворота столешницы 11 относительно изгибаемой балки 13.
Фиг. 9 демонстрирует участок изгибаемой балки 13 на виде сбоку. Фиг. 10 демонстрирует участок изгибаемой балки 13 на виде сверху или на виде снизу в состоянии столкновения. Вырезы 14 деформированы. С одной стороны, вырезы 14 растянуты и, по сравнению с нормальным состоянием, образуют увеличенный остаточный зазор. С другой стороны, вырезы 14 уменьшены или закрыты, так что противолежащие друг другу контуры изгибаемой балки 13 вступают в контакт друг с другом и образуют плоскости прилегания. Деформированная изгибаемая балка 13 имеет, таким образом, ломаную линию изгиба, которая задана формой, положением и количеством вырезов 14 и желобков 15.
Вытянутая на фиг. 10 верхняя сторона изгибаемой балки 13 соответствует, в отношении баланса сил, стороне растяжения, а сжатая нижняя сторона стороне сжатия. Соединительные участки 141 между двумя вырезами 14 образуют соответствующую зону пластической деформации изгибаемой балки 13, которая делает возможным образования складок. Толщина трубного профиля изгибаемой балки 13, глубина желобков 15, максимальная и минимальная ширина раскрытия сужающихся вырезов 14 оказывают воздействие на формируемую упругость изгибаемой балки 13 и определяют жёсткость и пластичность изгибаемой балки 13, а также перемещение и силу сопротивления столешницы 11.
Фиг. 11 и 12, а также 14 и 15 демонстрируют следующий пример осуществления устройства 10, которое в дополнение к изгибаемой балке 13 обеспечивает возможность поворота столешницы вокруг первого положения 16 сцепления или вокруг сформированного там центра поворота. Фиг. 11 демонстрирует состояние столкновения, когда на расположенном со стороны стенки конце 115 на столешницу 11 действует сила F2. Направляющий элемент 19 с эластомерным элементом 191 с поворотом взаимодействует с пластиной 20 скольжения. Энергопоглощающий элемент 17 имеет, к примеру, штифт в форме цилиндра или шипа, который контактирует с эластомерным элементом 191. Действующая сила F2 приводит к тому, что столешница 11 с размещённым на нижней стороне 112 энергопоглощающим элементом 17 и пластиной 20 скольжения поворачивается относительно изогнутой балки 13 и направляющего элемента 19 (см. фиг. 12). Воздействие силы F1 на столешницу 11 в положении со стороны прохода можно видеть на фиг. 4 и 5.
Фиг. 13 схематично демонстрирует поперечное сечение устройства 10 вдоль представленной на фиг. 12 штрихпунктирной линии АА´ разреза. На нижней стороне 112 столешницы 11 располагается энергопоглощающий элемент 17 в форме пластины со штифтообразным элементом, который проходит внутрь направляющего паза 192 эластомерного элемента 191. Эластомерный элемент 191 помещён в U-образный держатель 194. Между держателем 194 или эластомерным элементом 191 и столешницей 11 располагается пластина 20 скольжения и обеспечивает стабильность подвижной столешницы 11.
Фиг. 14 и 15 демонстрируют устройство 10 в соответствии с фиг. 11 и 12 в ситуации столкновения, при которой два пассажира ускоряются относительно столешницы 11 и на столешницу 11 воздействуют сила F1 со стороны прохода и сила F2 со стороны стенки. Это приводит, с одной стороны, к определённому повороту столешницы 11 в соответствии с изгибом изгибаемой балки 13, а, с другой стороны, к определённому повороту столешницы 11 вокруг первого положения 16 сцепления и вдоль заданного направляющим элементом 19 направления. Наложение этих двух поворотных движений приводит в этом случае, к примеру, к чётко определённому поступательному движению столешницы 11 в направлении действия сил F1 и F2. В такой ситуации изгибаемая балка 13 деформируется и столешница 11 поворачивается в соответствии с направляющим элементом 19 и энергопоглощающим элементом 17.
Фиг. 16-22 схематично демонстрируют участок или поперечное сечение направляющего элемента 19 и взаимодействующего с ним штифтообразного энергопоглощающего элемента 17. Фиг. 17 демонстрирует энергопоглощающий элемент или направляющий штифт 17 в смонтированном состоянии, при котором он имеет срезное поперечное сечение 171, образующее место запрограммированного излома. При превышении заданного максимального значения силы, которая воздействует на столешницу 11, верхний участок направляющего штифта 17 в срезном поперечном сечении 171 срезается с нижнего участка и может сместиться вдоль заданного направляющего паза 192 через эластомерный элемент 191.
Фиг. 18 демонстрирует, к примеру, нормальное положение, а фиг. 19 ситуацию столкновения, при которой энергопоглощающий элемент 17 с трением проводится через направляющий паз 192 и, вследствие смещения материала, вызывает эффект торможения столешницы 11. Фиг. 20-22 демонстрируют возможные варианты осуществления штифтообразного энергопоглощающего элемента 17.
Посредством описанного устройства 10 может быть реализована безопасная и надёжная опорная структура для присоединения стола к боковой стенке для расположенной перпендикулярно направлению F движения посадочной группе в рельсовом транспортном средстве 1, которая с высокой степенью надёжности существенно уменьшает опасность травмирования пассажиров в процессе эксплуатации, в частности, при столкновениях, без ущерба для сохранения комфорта. Устройство 10 в соответствии со своей конструкцией осуществлено таким образом, что силы F1, F2 или крутящие моменты, которые воздействуют на столешницу 11, за счёт контролируемой деформации изгибаемой балки 13 надёжно поглощаются и безопасно отводятся. Сила сопротивления столешницы 11, которая при столкновении воздействует на пассажира или на пассажиров, вследствие этого, может оставаться небольшой.
Адаптация существующей системы безопасности может быть осуществлена посредством устройства 10 простым способом, без изменения необходимого конструктивного пространства, за счёт различных соотношений длин рычагов, к примеру, за счёт различной ширины сидений. К тому же, получаемая посредством описанного устройств 10 система поглощения энергии не чувствительна к допускам, к примеру, в отношении допусков геометрии штифта к геометрии эластомерного элемента 191. Устройство 10, в частности, изгибаемая балка 13, может быть осуществлена с относительно небольшой конструктивной толщину в вертикальном направлении. Благодаря этому, доступное для коленей сидящих пассажиров пространство не ограничивается или ограничивается лишь незначительно.
Несмотря на то, что полезная модель была детально представлена и описана на основании примеров осуществления, она не ограничивается выявленными примерами осуществления и пояснёнными там конкретными комбинациями признаков. Другие варианты могут быть получены специалистом в пределах объёма правовой защиты.
Перечень ссылочных позиций
1 - рельсовое транспортное средство
2 - кузов вагона рельсового транспортного средства
3 - боковая стенка рельсового транспортного средства
10 - устройство
11 - столешница
111 - верхняя сторона столешницы
112 - нижняя сторона столешницы
114 - первый конец столешницы со стороны прохода
115 - второй конец столешницы со стороны стенки
12 - элемент сцепления с боковой стенкой
13 - изгибаемая балка
131 - верхняя сторона изгибаемой балки
132 - нижняя сторона изгибаемой балки
133 - боковая стенка изгибаемой балки
14 - вырез
141 - соединительный участок между противолежащими вырезами
142 - углубление
15 - желобок
151 - углубление
16 - первое, со стороны прохода, положение сцепления между изгибаемой балкой и столешницей
161 - соединительное углубление изгибаемой балки
17 - энергопоглощающий элемент/направляющий штифт
171 - срезное поперечное сечение/место запрограммированного излома энергопоглощающего элемента
18 - второе, со стороны стенки, положение сцепления между изгибаемой балкой и столешницей
19 - направляющий элемент
191 - эластомерный элемент направляющего элемента
192 - направляющий паз эластомерного элемента
20 - пластина скольжения
LB - продольная ось изгибаемой балки
LA - продольная ось выреза
LS  - продольная ось желобка
LT  - продольная ось столешницы
F - направление движения рельсового транспортного средства
F1 - первая сила