P R A C E N A U K O W E P O L I T E C H N I K I W A R S Z A W S K I E J z. 98 Transport 2013

Wies�aw Kraso�, Tadeusz Niezgoda

Wojskowa Akademia Techniczna

KONCEPCJA I WYBRANE ASPEKTY BADA� WAGONU KOLEJOWEGO DO PRZEWOZU NACZEP SAMOCHODÓW CI��AROWYCH

R�kopis dostarczono, kwiecie� 2013

Streszczenie: Wagon specjalny moe by� zastosowany do transportu kolejowego naczep i pojazdów. Konstrukcja taka moe by� uyta do transportu pojazdów o masie 36 ton i wysoko�ci 4m z zachowaniem skrajni GB1. Niska platforma podwozia umoliwia szybki i wygodny za�adunek i roz�adunek pojazdów (bez urz�dze� d wigowych). Omówiono metodyk� bada� numerycznych, modele MES uywane w testach, analizach weryfikacyjnych oraz w badaniach symulacyjnych wagonu. Otrzymane wyniki mog� by� wykorzystane w pracach badawczo - rozwojowych w zakresie projektowania i modernizacji takich konstrukcji w aspekcie przed�uenia ich resursu. S�owa kluczowe: transport intermodalny, wagon z obrotow� platform� �adunkow�, analizy MES

1. WST�P

Transport intermodalny definiowany jest jako transport �adunku w tej samej jednostce �adunkowej przy uyciu rónych �rodków transportu, lecz bez prze�adunku samego �adunku. W bardziej szerokim rozumieniu termin intermodalno�� stosuje si� obecnie dla okre�lenia systemu transportu wykorzystuj�cego dwa lub wi�cej systemów transportowych do przewiezienia intermodalnej jednostki �adunkowej lub pojazdu samochodowego w ramach zintegrowanego �a�cucha logistycznego „od drzwi do drzwi” [2]. W europejskim transporcie kolejowym wdraano w ostatnich latach systemy kombinowane oparte na prze�adunku pionowym, poziomym lub inne [2]. Systemy te wymagaj� rozbudowanych terminali prze�adunkowych wyposaonych np. w urz�dzenia prze�adunku pionowego o odpowiednim ud wigu lub inne drogie i skomplikowane urz�dzenia umoliwiaj�ce realizacj� czynno�ci za�adunkowych i wy�adunkowych.

W niniejszej pracy omówiono nowatorski system specjalny do transportu kolej� rónych pojazdów, a zw�aszcza naczep samochodów ci�arowych. Prace projektowe nad konstrukcj� wagonu specjalnego do transportu intermodalnego prowadzone s� w Katedrze Mechaniki i Informatyki (KMiIS) Wojskowej Akademii Technicznej od 2008 roku [11]. Ich celem jest uszczegó�owienie koncepcji takiej konstrukcji zawartej w zg�oszeniach

322 Wies�aw Kraso�, Tadeusz Niezgoda

patentowych [12-15] zespo�u KMiIS, opracowanie projektu konstrukcyjnego, kompletnej dokumentacji wykonawczej prototypu i zbudowanie demonstratora technologii [3, 10]. Podstawowym elementem rozwaanego systemu jest wagon z platform� �adunkow� obracan� wzgl�dem w�z�a centralnego, zamocowanego na obnionej p�ycie ramy wagonu. Dzi�ki zastosowanemu rozwi�zaniu, uda�o si� spe�ni� rygorystyczne polskie przepisy kolejowe, dotycz�ce skrajni oraz ograniczenia wynikaj�ce z istniej�cej infrastruktury, które dotychczas uniemoliwia�y taki transport na g�ównych szlakach kolejowych. Ze wzgl�du na za�oenia konstrukcyjne, w których przewidziano transport standardowych naczep o wysoko�ci do 4m i zastosowanie standardowych wózków kolejowych typu Y25, zachowanie skrajni jest moliwe dzi�ki obnieniu p�yty pod�ogi wagonu z zachowaniem warto�ci 130mm minimalnej odleg�o�ci dna ramy od g�ówki szyny oraz zastosowaniu specjalnej konstrukcji ramy w cz��ci �rodkowej wagonu o grubo�ci nie wi�kszej ni 70mm. Skrajnia kolejowa [7] okre�la maksymalne rozmiary wagonów z za�adunkiem oraz ich stopie� wychylenia na zakr�tach. Je�li skrajnia nie by�aby zachowana, wagon moe zerwa� trakcj� elektryczn� albo nie zmie�ci� si� w tunelu. Problemem do rozwi�zania by�y ograniczenia przestrzeni roboczej, któr� móg� zaj�� wagon z za�adowan� na niego naczep�. Konstruktorzy przy uyciu nowoczesnych metod projektowaniu, wykorzystuj�c zaawansowane analizy numeryczne oraz materia�y o wysokiej wytrzyma�o�ci, zaprojektowali wagon, uzyskuj�c wymagan� wytrzyma�o��, przenosz�c najwi�ksze obci�enia na zamki hydrauliczne i na boczn� cz��� wagonu. W opracowanej konstrukcji platforma wagonu obraca si� wokó� centralnie po�oonej osi. Dzi�ki niej zestaw drogowy moe wjecha� z naczep� na wagon. Rozwi�zanie takie umoliwia za�adunek i roz�adunek naczepy, na terminalach prze�adunkowych, gdzie wokó� torów jest specjalnie przygotowany peron o odpowiednio utwardzonych kraw�dziach. Zaproponowana konstrukcja nie wymaga, podczas czynno�ci prze�adunkowych, wykorzystania specjalnych zewn�trznych urz�dze� podnosz�cych wchodz�cych w sk�ad infrastruktury terminalu prze�adunkowego. Po obrotowej platformie ci�gnik siod�owy z naczep�, moe wjecha� na wagon prosto z peronu przylegaj�cego do torów. Dodatkow� zalet� jest moliwo�� dokonywania czynno�ci za�adunkowych z dwóch stron wagonu. Zalet� jest równie moliwo�� dokonywania roz�adunku z kadego wagonu niezalenie od siebie.

W pracy przedstawiono koncepcj� budowy takiego wagonu specjalnego, podstawowe za�oenia konstrukcyjne oraz omówiono wybrane aspekty bada� numerycznych, zastosowanych w rónych etapach konstruowania. W podsumowaniu zamieszczono dyskusj� zalet i problemów do rozwi�zania w zwi�zku z podj�tymi próbami wdroenia systemu transportu intermodalnego.

2. KONCEPCJA BUDOWY PROTOTYPOWEGO WAGONU DO PRZEWOZÓW INTERMODALNYCH

W poprzednich pracach [1, 3, 4, 10] zespo�u KMiIS omówiono poszczególne etapy prac nad rozwi�zaniami konstrukcyjnymi wagonu specjalnego. W ramach prac projektowych dokonano szeregu zmian pocz�tkowej koncepcji wagonu [10,11] zwi�zanej z redukcj�

Koncepcja i wybrane aspekty bada� wagonu kolejowego... 323

masy konstrukcji i spe�nienie za�oe� technicznych [3, 4]. Obejmowa�y one mi�dzy innymi: optymalizacj� i wzmocnienie konstrukcji cz��ci nadwózkowych i obnionej ramy wagonu, modyfikacje w obszarach mocowania z��czy burtowych platformy obrotowej, usztywnienie i optymalizacj� kszta�tu pod�ogi w celu zmniejszenia ugi�cia przy obci�eniu transportowanym �adunkiem, optymalizacj� wymiarów burt platformy �adunkowej opracowanie alternatywnego (w stosunku do koncepcji pocz�tkowej z zamkami sworzniowymi [3, 11, 13, 14]) rozwi�zania mechanizmu zamków burtowych i mechanizmu obrotu platformy �adunkowej.

Omówione prace pozwoli�y spe�ni� przyj�te za�oenia konstrukcyjne niezb�dne do zaprojektowania innowacyjnego wagonu specjalnego do transportu intermodalnego, dopasowanego do skrajni GB1, ale zarazem unikn�� nadmiernej masy poszczególnych podzespo�ów, zwi�kszy� ich sprawno�� wykonawcz�, podatno�� eksploatacyjn�, czy zmniejszy� koszty budowy wagonu oraz zminimalizowa� konieczne dostosowanie standardowej (np. dla PKP) infrastruktury peronu prze�adunkowego. Efektem tych prac jest prototypowa wersja specjalnego wagonu kolejowego do przewozów intermodalnych.

Rozwaany wagon sk�ada si� z nast�puj�cych cz��ci: podwozia, nadwozia, uk�adów pneumatycznych, wózka i odresorowania, urz�dze� poci�gowo-zderzakowych, urz�dze� zewn�trznych, aparatury elektrycznej oraz uk�adów hydraulicznych. Widok ogólny wagonu w wersji prototypowej przygotowanej do transportu i z platform� �adunkow� w po�oeniu obróconym do pozycji za�adowczo-roz�adowczej przedstawiono na rys. 1. Ko�ce platformy 2 po obróceniu opieraj� si� rolkami jezdnymi (rys. 2) na rampie peronu kolejowego.

Rys. 1. Wagon prototypowy w widoku z platform� �adunkow� w po�oeniu transportowym i po jej obróceniu do pozycji za�adowczo-roz�adowczej

Wagon wed�ug tego rozwi�zania (rys. 1) wyposaono w nisko umieszczon� ram�

podwozia (1) spe�niaj�cego wymogi skrajni GB1 oraz platform� obrotow� nadwozia (2) o wzmocnionej konstrukcji burt (3),wyposaon� w rolki obrotowe znajduj�ce si� pod spodem platformy - rys. 2. Rolki jezdne zabudowano w postaci zestawów po pi�� sztuk na kadej stronie p�yty dna platformy. Wspomagaj� one obrót platformy jak równie s�u� do p�ynnego najazdu platformy podczas obrotu na ramp� peronu do za�adunku lub roz�adunku naczepy.

Platforma jest obracana wzgl�dem podwozia i peronu za�adowczo-wy�adowczego, dzi�ki zastosowaniu w�z�a obrotowego (4) umieszczonego w centralnej cz��ci wagonu.

324 Wies�aw Kraso�, Tadeusz Niezgoda

Ponadto wagon posiada konstrukcj� no�n� nadwózkow�(5), znajduj�c� si� nad wózkami jezdnymi (6) na obydwu ko�cach podwozia.

Rys. 2. Pojedyncza rolka jezdna i widok rozmieszenia zestawu rolek jezdnych po jednej stronie p�yty dna platformy obrotowej

Wagon moe ponadto zawiera� stabilizatory w postaci dodatkowych podpór

hydraulicznych (7) zamontowanych, po dwie sztuki na kadej stronie ramy, pod obnion� p�yt� podwozia i przystosowanych do unoszenia wagonu na szynach w trakcie za�adunku i roz�adunku. Zasadniczym zadaniem uk�adu podpór jest dodatkowe usztywnienie i ustabilizowanie ramy-ostoi wagonu podczas gdy zamki z��czy burtowych, ��cz�cych cz��� nadwózkow� ramy z burtami platformy obrotowej s� rozpi�te (w operacjach za�adowczo-roz�adowczych). Mechanizm ten zamontowano pod ram� wagonu, w konfiguracji jak na rys. 3. Uruchamiany jest za pomoc� si�owników hydraulicznych, które opuszczaj� stopki podporowe bezpo�rednio na g�ówk� szyny kolejowej, odci�aj�c w ten sposób wózki kolejowe.

Rys. 3. Widok fragmentu cz��ci nadwózkowej z zamkami burtowymi (14) i podporami stabilizuj�cymi (7) oraz mechanizm (8) obracaj�cy platform� �adunkow� wagonu

Za wymuszenie ruchu obrotowego platformy �adunkowej nadwozia (2) odpowiadaj�

nap�dzane hydraulicznie mechanizmy (8) -rys. 3 znajduj�ce si� po obu wewn�trznych stronach cz��ci nadwózkowej wagonu. Budow� takiego mechanizmu obracaj�cego platform� �adunkow� i widok fragmentu cz��ci nadwózkowej z zamkami burtowymi i podporami stabilizuj�cymi przedstawiono na rys. 3. Sk�ada si� on z p�yty, do której przymocowana jest listwa z�bata (9), silnika hydraulicznego (10) nap�dzaj�cego mechanizm obrotu, ko�a z�batego (13) wspó�pracuj�cego z listw� i zamocowanego w

Koncepcja i wybrane aspekty bada� wagonu kolejowego... 325

korpusie wodzika (11), prowadz�cego za pomoc� wysi�gnika (12) burty platformy �adunkowej wagonu podczas operacji obrotu.

Znormalizowane czopy skr�tne stanowi� ruchome po��czenie cz��ci nadwózkowej ramy wagonu z wózkami (rys. 4). Dodatkowy standardowy czop skr�tu zaadaptowano na w�ze� centralny 4 obrotu platformy �adunkowej i umiejscowiono go w centralnym przekroju wagonu, jak na rys. 1 i 4. Jego zadaniem jest umoliwienie dwustronnego obrotu platformy �adunkowej. Podzespo�y czopa skr�tu pe�ni�cego rol� w�z�a centralnego zamocowane s� zarówno na spodzie nisko osadzonej platformy �adunkowej 2, jak równie na powierzchni górnej p�yty dna ramy-ostoi 1 wagonu - rys. 4.

Rys. 4. Wyprofilowana p�yta dna ramy wagonu i standardowy czop skr�tny zaadoptowany jako centralny w�ze� obrotu platformy �adunkowej

Wan� rol� z punktu widzenia funkcjonalno�ci i wytrzyma�o�ci rozwaanego uk�adu

konstrukcyjnego wagonu spe�nia mechanizm blokowania ruchu platformy obrotowej podczas transportu �adunku. W prezentowanym rozwi�zaniu konstrukcyjnym po��czenie burt platformy obrotowej z cz��ci� nieruchom� (17) ostoi wagonu jest realizowane poprzez odpowiednio ukszta�towany zamek w postaci haka (14). Jego kszta�t, sposób ��czenia z burt� platformy obrotowej i blokowania poprzecznego za pomoc� klina (15) sterowanego hydraulicznie pokazano na rys. 5.

Konstrukcja takiego zamka - rys. 5 pozwala jedynie na przenoszenie obci�enia wzd�unego, a wi�c nie blokuje obrotu platformy i jej ruchu w kierunku poprzecznym. Funkcj� t� pe�ni klin (15), który jest dociskany do zamka-haka i blokowany za pomoc� si�ownika hydraulicznego (16). Precyzyjne prowadzenie klina gwarantuj� dwie powierzchnie sko�ne, naci�te na górnej powierzchni zamków, po których on si� �lizga. Zarówno ukszta�towanie zamka-haka jak i klina jest tak dobrane, aby podczas dosuwania klina redukowane by�y wszelkie luzy pionowe oraz poprzeczne do osi wagonu. Odpowiada za to wci�cie utworzone w haku oraz wypust na klinie w postaci ostros�upów o podstawie trójk�tnej. W trakcie za�adunku lub roz�adunku si�ownik odsuwa klin od zamka, zwalniana jest blokada haka umoliwiaj�c jednocze�nie mechanizmowi obrotu otwarcie wagonu. W trakcie obrotu platforma ruchoma opiera si� na centralnym w� le obrotowym na �rodku wagonu oraz dwóch bieniach, po których przemieszczaj� si� haki. Bienie te tworz� �uki o �rodku pokrywaj�cym si� ze �rodkiem obrotu platformy. W tej cz��ci operacji mechanizm obrotu platformy �adunkowej wspomagany jest za pomoc� zestawów rolek - rys. 2, które podobnie jak w poprzedniej koncepcji [10-13] u�atwiaj� przemieszczenie ko�ców platformy obrotowej wzgl�dem p�yty dennej ramy-ostoi wagonu, a nast�pnie odpowiednio przygotowanej powierzchni skrajni rampy-peronu.

Podczas operacji za�adowczo/wy�adowczych wysoko�� po�oenia platformy �adunkowej wagonu moe by� regulowana, w ograniczonym zakresie, wzgl�dem kraw�dzi rampy

326 Wies�aw Kraso�, Tadeusz Niezgoda

peronu. S�uy do tego mechanizm trymowania. Zabudowany jest w przedniej oraz tylniej cz��ci wagonu pomi�dzy wózkiem kolejowym a cz��ci� nadwózkow� ramy-ostoi wagonu-rys. 6. Mechanizm ten s�uy do podnoszenia oraz do opuszczania za pomoc� si�owników hydraulicznych platformy �adunkowej na odpowiedni� wysoko��, zalen� od wysoko�ci rampy peronu za�adunkowego. W ten sposób uk�ad trymowania moe niwelowa� wp�yw ci�aru przewoonego �adunku na po�oenie bieni cz��ci nieruchomej. Maksymalny zakres ruchu pionowego platformy �adunkowej uzyskiwany za pomoc� mechanizmu trymuj�cego wynosi ok. 80mm.

Rys. 5. Widok platformy �adunkowej ze z��czami burtowymi oraz pojedynczez��cze burtowe - hak i sposób ��czenia z burt� platformy obrotowej a takeblokowania poprzecznego za pomoc� klina

sterowanego hydraulicznie

Rys. 6. Mechanizm trymowania platformy �adunkowej

Koncepcja i wybrane aspekty bada� wagonu kolejowego... 327

3. NUMERYCZNE BADANIA WYTRZYMA�OCI PROTOTYPOWEGO WAGONU SPECJALNEGO

W ramach prac projektowych zmierzaj�cych do spe�nienia za�oe� konstrukcyjnych i przyj�tych wymaga� technicznych wykonano niezb�dne obliczenia projektowe, testy weryfikacyjne i modelowe, a take liczne, wielowariantowe symulacje numeryczne.

Ze wzgl�du na nieliniowy charakter odwzorowywanej wspó�pracy podzespo�ów wagonu, a w tym zjawisk kontaktowych, do wykonania oblicze� wytrzyma�o�ciowych w zakresie statyki i dynamiki wybrano programy MSC.Nastran, MSC.Marc i LS-Dyna, specjalizowane do analizy duych struktur z uwzgl�dnieniem nieliniowych procedur w zakresie geometrycznym i fizycznym [5].

Z uwagi na przewidywany charakter pracy projektowanego wagonu stwierdzono, e prawid�owe odwzorowanie pracy konstrukcji moliwe jest tylko wówczas, gdy analizie poddane b�d� jednocze�nie wszystkie podzespo�y, z uwzgl�dnieniem warunków brzegowych wynikaj�cych z ich wspó�pracy i rónych wariantów obci�e�, ze zwróceniem szczególnej uwagi na najbardziej wymagaj�ce kryteria weryfikacji konstrukcji kolejowej, wynikaj�ce z norm EN-PN [6-8].

Analiz� wytrzyma�o�ci prototypowej wersji rozwi�zania konstrukcyjnego wagonu z platform� obrotow� wykonano na podstawie normy PN-EN 12663 [6]. Zrealizowano badania wielowariantowe - rys. 7 i 8, w których uwzgl�dniono poszczególne obci�enia normowe, w tym te najbardziej limituj�ce dla badanego wagonu tj.: �ciskanie si�� 2MN na poziomie zderzaków, rozci�ganie si�� 1MN imaksymalne obci�enia eksploatacyjne. Na podstawie wcze�niejszych prac ustalono, e wariantem wymiaruj�cym dla badanejkonstrukcji jest przypadek maksymalnych obci�e� eksploatacyjnych [6] opisany wzorem: 1,95×g×(m1+ m2), gdzie: m1 – masa wagonu w stanie gotowym do pracy, m2 – dopuszczalna masa �adunku, g – przyspieszenie ziemskie.

Rys. 7. Napr�enia zredukowane wg hipotezy H-M-H ramy i platformy �adunkowej przy limituj�cym konstrukcj� wagonu obci�eniu eksploatacyjnym

z przeci�eniem 1,95g - �ZRmax = 381MPa

328 Wies�aw Kraso�, Tadeusz Niezgoda

Na rys. 7 przedstawiono map� napr�e� zredukowanych otrzymanych w wariancie analizy numerycznej ramy wagonu wraz z platform� obrotow� w wersji przedprototypowej poddanej obci�eniu , jak w limituj�cym przypadku normowym z przeci�eniem 1.95g.

Analogiczne analizy wykonano dla rónych konfiguracji konstrukcyjnych wagonu specjalnego, opracowywanych w ramach prac konstrukcyjnych. Na rys. 8 przedstawiono map� napr�e� zredukowanych H-M-H otrzymanych w wariancie analizy numerycznej kompletnego wagonu z platform� obrotow� i wózkami jezdnymi w wersji prototypowej poddanej obci�eniu, jak uprzednio. Maksymalne napr�enia zredukowane ograniczono w tym przypadku do warto�ci �ZRmax = 306 MPa

Rys. 8. Napr�enia zredukowane wg hipotezy H-M-H w kompletnym wagonie przy limituj�cym konstrukcj� wagonu prototypowego obci�eniu eksploatacyjnym

z przeci�eniem 1,95g - �ZRmax = 306 MPa Najwi�ksze warto�ci napr�e� kontaktowych wyst�puj� w niewielkich obszarach

mocowania zamków, ��cz�cych burty ruchomej platformy z cz��ci� nadwózkow� ostoi wagonu oraz w obszarze ��czenia cz��ci nadwózkowej z obnionym dnem ramy ostoi wagonu.

W kadym etapie projektowania, informacja dotycz�ca identyfikacji obszarów koncentracji napr�e� w badanym uk�adzie i wskazanie miejsc wymagaj�cych wzmocnienia jest istotnym wnioskiem z wykonanych analiz. Wane kryterium oceny konstrukcji stanowi take strza�ka ugi�cia wagonu. Dlatego w badaniach wytrzyma�o�ci wagonu przyj�to metodyk� zastosowania weryfikacji numerycznych nie tylko dla wersji ostatecznej konstrukcji, ale take po wszystkich modyfikacjach konstrukcji, wp�ywaj�cych bezpo�redniona sztywno�� kompletnego wagonu. Podstawowym celem bada� numerycznych, zastosowanych w kadym etapie prowadzonych prac konstrukcyjnych, jest wi�c weryfikacja moliwo�ci spe�nienia g�ównych za�oe� przyj�tych do budowy wagonu i wskazanie kierunków dalszych prac projektowych.

Na podstawie przeprowadzonych bada� stwierdzono, e zaproponowana koncepcja konstrukcyjna spe�nia kryteria normowe zawarte w PN-EN 12663 [6]. W ich wyniku

Koncepcja i wybrane aspekty bada� wagonu kolejowego... 329

dobrano standardowe elementy uk�adu lub zaproponowano oryginalne cz��ci rozwaanych podzespo�ów, sprawdzono poprawno�� ich dzia�ania w uk�adzie, a nast�pnie po weryfikacji za pomoc� odpowiednio dobranych symulacji CAE [1, 3-5] i testów stanowiskowych zaproponowano projekt wykonawczy zmodyfikowanych mechanizmów funkcjonalnych platformy kolejowej oraz projekt wykonawczy prototypowej wersji platformy �adunkowej wraz z dokumentacj� 3D wypracowanych rozwi�za� konstrukcyjnych.

4. PODSUMOWANIE

Proponowane rozwi�zanie i technologia kolejowego transportu naczep samochodów ci�arowych, opracowana przez zespó� z Wojskowej Akademii Technicznej w ramach pracy badawczej finansowanej przez NCBiR [11], pozbawione s� wad przyspieszonego zuywania si� kó� wózków jezdnych systemu ruchomej drogi oraz nie wymaga skomplikowanych terminalowych rozwi�za� prze�adunkowych stosowanych w systemie Modalohr [9]. Celem zespo�u projektowego by�o opracowanie drogowo-kolejowego systemu transportowego dostosowanego do obecnego stanu istniej�cej infrastruktury kolejowej w Polsce. Opracowana technologia pozwala wyeliminowa� z uycia kosztowne terminalowe urz�dzenia prze�adunkowe. Rozwi�zanie takie pozwala na skrócenie czasu prze�adunku, oraz obnienie kosztów bezpo�rednich, dzia�ania terminalu prze�adunkowego. Istotn� zalet� proponowanego rozwi�zania jest moliwo�� zlecenia produkowania taboru kolejowego przez krajowe przedsi�biorstwa produkcyjne.

Wprowadzenie innowacyjnego systemu transportu zestawów samochodowych ci�arowych, opracowanego w WAT, pozwoli na uzyskanie nast�puj�cych korzy�ci:

- obnienie kosztów spo�ecznych transportu poprzez popraw� jego bezpiecze�stwa oraz obnienie negatywnego oddzia�ywania na �rodowisko naturalne transportu drogowego,

- poprawa stanu infrastruktury kolejowej, przez umiej�tne wykorzystanie funduszy strukturalnych Unii Europejskiej,

- zmniejszenie nak�adów na utrzymanie infrastruktury drogowej, poprzez ograniczenie degradacji szlaków komunikacyjnych, na skutek ograniczenia ruchu zestawów drogowych,

- podniesienie jako�ci i rozszerzenie zakresu �wiadczonych us�ug transportu kolejowego,

- wzrost konkurencyjno�ci krajowych przewo ników w ramach liberalizacji polityki transportowej Unii Europejskiej.

Podstawow� zalet� opisywanego systemu jest wytrzyma�a i stabilna konstrukcja zapewniaj�ca poprawne i bezpieczne dzia�anie zarówno podczas przewozu, jak równie podczas operacji za�adowczo–wy�adowczych. Konstrukcja wagonu, zoptymalizowana poprzez zastosowanie nowoczesnych metod projektowych, pozwoli�a na uzyskanie odpowiedniej wytrzyma�o�ci i duej sztywno�ci w czasie przewozu naczepy z �adunkiem o znacznej masie ca�kowitej do 36 ton. Cech� charakterystyczn� opisywanego rozwi�zania jest wysoka wytrzyma�o�� na obci�enia, zapewniona przez zastosowanie odpowiednio sztywnych zamków-po��cze� mocuj�cych ruchom� platform� �adunkow� do nieruchomej cz��ci nadwózkowej ramy, w konfiguracji wagonu gotowego do transportu naczepy.

330 Wies�aw Kraso�, Tadeusz Niezgoda

Bibliografia

1. Ch�us K., Kraso� W.: Dynamic analysis of railway platform chassis model. Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 18, No.2, 2011, s. 93-100.

2. Kwa�niowski S., Nowakowski T., Zaj�c M.: Transport intermodalny w sieciach logistycznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wroc�awskiej, 2008.

3. Kraso� W., Niezgoda T. ,Damaziak K.: FEM driver design process of innovative intermodal truck – rail solution. International Conference on Road and Rail Infrastructure - CETRA, Croatia 2012, s. 709-715.

4. Niezgoda T., Kraso� W., Stankiewicz M.: Simulations of Motion of Prototype Railway Wagon with Rotatable Loading Floor Carried Out in MSC Adams Software. Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 19, No. 4, 2012.

5. MSC.Patran/Nastran/Marc i LS-Dyna: Refernce Manuals. 2005. 6. Polska Norma PN-EN 12663: Wymagania konstrukcyjno-wytrzyma�o�ciowe dotycz�ce pude� kolejowych

pojazdów szynowych. 2002. 7. Polska Norma PN-70/K-02056:Tabor kolejowy normalnotorowy - Skrajnie statyczne. 8. Polska Norma PN-EN 13232: Kolejnictwo-tor-rozjazdy i skrzyowania. 2004. 9. Rail-road. www.lohr.fr/index_gb.htm: System Modalohr. LOHR, 2009. 10. S�awi�ski G., Kraso� W., Niezgoda T., Barnat W.: Badania numeryczne mechanizmu obrotu nadwozia

wagonu platformy kolejowej do przewozu samochodów ci�arowych. Problemy Kolejnictwa 153, 2011, s. 137-146.

11. Sprawozdanie z pracy badawczej NCBiR: Innowacyjna technologia kolejowego transportu samochodów ci�arowych typu TIR. opracowanie WAT, 2012.

12. Zespó� KMiIS WAT: Uk�ad wagonu platformy kolejowej z peronem do transportu kombinowanego. Krajowe zg�oszenie patentowe, P.391269, 2010.

13. Zespó� KMiIS WAT: A railway wagon with a rotatable loading floor. European patent application, EP10461528.1, 2010.

14. Zespó� KMiIS WAT: Mechanizm obrotu i blokowania platformy nadwozia wagonu kolejowego zw�aszcza do transportu kombinowanego. Krajowe zg�oszenie patentowe P.395135, 2011.

15. Zespó� KMiIS WAT: A railway wagon and a mechanism for rotating and blocking a loading floor of a railway wagon for combined transportation.European Patent Application, EP12170915, 2012.

IDEA AND SELECTED ASPECTS OF TESTS OF THE RAILWAY WAGON FOR TRUCK SEMITRAILERS TRANSPORTATION

Summary: The special wagon can be used for railway transporting of semitrailers and vehicles. Such structure can be used for transporting high vehicles, up to 4m height and with weight up to 36 tons, on low gauges, such as GB1 gauge. A prototype model of a wagon with a low rotating floor for combined transport was designed at the Department of Mechanics and Applied Computer Science, Military University of Technology in Warsaw. The designed wagon allows easy and fast independent loading and then, transportation and independent unloading of semitrailers of truck type vehicles without investing in development of spare infrastructure, such as a platform. The construction may be also utilized for transport of various types of vehicles, such as tractors, trucks, trailers, containers, heavy equipment. The paper presents constructional modifications which were carried out in respect to the original model of the construction. The numerical investigation methodology and various FE models used in tests, verification and simulation studies of the wagon with the low rotatable platform and the obtained results can be used in development work in the area of special wagon design and modernization in the aspect of the service live extension. Keywords: intermodal transport, railway wagon with the rotatable loading platform, FE analysis