Cale ferată cu cremalieră

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Sari la navigare Sari la căutare
Locomotiva 7 a Vitznau-Rigi-Bahn, una dintre ultimele locomotive operaționale cu cazan vertical
Funcționarea Căii ferate cu cremalieră pe sistemul Strub

Calea ferată cu cremalieră este un sistem de tracțiune feroviară utilizat atunci când panta mare a căii face necesară recurgerea la sisteme care măresc aderența mijloacelor destinate transportării trenurilor (locomotive sau vagoane) sau este necesară garantarea siguranței frânării sau stație de tren în linie.

Se bazează pe utilizarea unei șine dințate (numită și cremalieră) plasată paralel cu calea, în mod normal în centrul dintre șine, dar uneori și în afara axei. Vehiculele sunt echipate cu una sau mai multe roți dințate (de asemenea pinion) conectate la mecanismele de tracțiune sau la un sistem de frânare. Convoiurile se pot deplasa astfel independent de panta traseului. Uneori, termenul rack este folosit sintetic pentru a indica întregul sistem. Este adesea confundat cu funicularul, care este un sistem de transport care se bazează în schimb pe utilizarea unui cablu.

Majoritatea sistemelor de rafturi sunt amplasate pe linii de cale ferată cu aderență naturală. Scopul principal al acestei soluții este de a permite materialului rulant să depășească unele întinderi parțiale, mai mult sau mai puțin lungi, care au pante mari. Acest așa-numit „sistem mixt” permite o mai mare flexibilitate în proiectarea pistei și în exercițiu, dar înclinația obținută este limitată, deoarece mașinile normale trebuie să mențină suprafața de mers în limite acceptabile de înclinare față de sol.

Cu toate acestea, există numeroase exemple de sisteme cu cremalieră și pinion, în care axele și roțile trenului pot fi complet libere și nu sunt conectate la motoare, care folosesc în schimb roțile dințate direct pentru tracțiune, lăsând roțile normale cu sarcina. -funcția purtătoare. Acest sistem este de obicei utilizat pentru depășirea pantei mai mari, dar pe lungimi mai mici.

Sisteme rack[modificare | modificare sursă]

Diferite sisteme de rack. De la stânga: Riggenbach, Strub, Abt, Locher.

Există mai multe sisteme de rack:

  • Sistemul Riggenbach, primul proiectat și brevetat de Niklaus Riggenbach, este o cale compusă din două plăci de oțel paralele, unite prin bare de secțiune circulară plasate la o distanță regulată pentru a forma proteza dentară [1]. Comparativ cu alte sisteme, are dezavantajul că așezarea șinei fixe este mult mai complicată și costurile de construcție sunt mai mari. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de sistemul Marsh, numit după Sylvester Marsh, designerul american care l-a angajat în același timp și a construit și calea ferată Mount Washington.
  • Sistemul Abt (linie de clichet cu dinți offset) a fost conceput de Roman Abt, un inginer feroviar elvețian, care a luat în considerare perfecționarea sistemului Riggenbach în timpul implementării. Structura sa este formată din plăci drepte de oțel paralele cu șinele, cu angrenaje cu secțiune regulată pentru a facilita interconectarea cu dinții pinionului. Sunt utilizate două sau trei sisteme de plăci paralele și un loc similar de pinioane este prezent pe locomotivă pentru a se asigura că cel puțin un dinte al pinionului se potrivește perfect în timpul transportului.
  • Similar cu precedentul este sistemul Strub; proiectat de Emil Strub, este ușor de întreținut, el constând dintr-o singură linie de șine de oțel. Este folosit în Italia pe majoritatea liniilor construite. Un exemplu este tramvaiul Sassi-Superga din Torino.[2].
  • Sistemul Locher, inventat de Eduard Locher, are o roată dințată plasată pe lateral, mai degrabă decât deasupra șinelor, care se încadrează în cele două roți dințate ale locomotivei, permițând utilizarea pe pante mai accentuate comparativ cu alte sisteme, în care dinții ar putea ieși din scaunul lor. Acesta este sistemul adoptat de-a lungul căii ferate Muntele Pilatus.

Nu sunt cremaliere:

  • Sistemul Fell, care este un sistem care folosește o șină centrală la care este atașat un mecanism de roată de tracțiune pe tractor.
  • Sistemul utilizat în calea ferată Vallombrosa, conceput de proiectantul și constructorul aceleiași, inginerul Telfener.

Locomotive rack[modificare | modificare sursă]

O locomotivă cu abur cu roată dințată care arată nivelul înclinat al cazanului pe o întindere înclinată/

Arborele motor al unei locomotive cu pinion și pinion - Collalbo, Renon (Bolzano), aprilie 2007/

Încă de la început și mulți ani, căile ferate cu cremalieră au fost operate prin intermediul locomotivelor cu abur; pentru a putea funcționa corect, locomotivele, pe lângă utilizarea anumitor dispozitive, trebuie să asigure limite de înclinare corecte către cazanul cu abur. Cazanul locomotivelor trebuie să conțină întotdeauna apă suficientă pentru a acoperi, în orice moment, tuburile și interiorul cuptorului de straturi, în special cerul focarului, adică acoperirea metalică superioară care altfel s-ar supraîncălzi rapid din cauza căldură, ar putea să cedeze cu ușurință și chiar să explodeze din cauza presiunii aburului conținut în cazan, cu consecințe dezastruoase.

La sistemele cu rafturi foarte abrupte, cazanul, cabina și structura completă a locomotivei trebuie deci înclinate înainte față de roți, astfel încât acestea să fie aproape orizontale pe secțiunea înclinată. Adesea, aceste tractoare nu pot circula pe teren plat și, prin urmare, întreaga linie ferată, inclusiv atelierele de întreținere, trebuie să fie pe un plan înclinat.

Din motive atât de siguranță, cât și de oportunitate tehnică, de-a lungul întinderilor abrupte, tractoarele sunt aproape întotdeauna așezate pentru a împinge coada convoiului în sus sau pentru a-i frâna capul în jos, fiind echipate cu frâne adecvate și dispozitive pentru oprirea vehiculelor prin agățarea de șine și / sau la șina dințată. Aceste sisteme de frânare sunt activate automat atunci când viteza depășește valoarea de siguranță așteptată. Atunci când întreaga cale este înclinată abrupt, este posibil ca tractorul să nu fie cuplat la tren, ci doar sprijinit, deoarece forța gravitațională va împinge întotdeauna vagonul în jos spre tractor.

Note[modificare | modificare sursă]


Legături externe[modificare | modificare sursă]

Commons
Wikimedia Commons conține materiale multimedia legate de Cale ferată cu cremalieră
  • Liste der Zahnradbahnen
  • RAIL-INFO SWITZERLAND
  • Mount Washington Railway Company
  • Manitou and Pike's Peak Railway
  • Winchester, Clarence, ed. (), „Rack rail locomotives”, Railway Wonders of the World, pp. 804–808  illustrated description of the various types of rack rail systems, including the Wetli
  • Montenvers Railway photo album