Канатная железная дорога
Канатная железная дорога — это железная дорога , которая использует трос , веревку или цепь для буксировки поездов. Это особый вид кабельного транспорта .
Чаще всего канатная дорога используется для перемещения транспортных средств по круто наклоненной линии, которая слишком крута для работы обычных локомотивов. Эту форму канатной дороги часто называют наклонной или наклонной плоскостью , или, в Новой Зеландии, джиглайном. , [2] или джиг-линия . [3] Одной из распространенных форм подъема является фуникулер – изолированная пассажирская железная дорога, где вагоны постоянно прикреплены к тросу. [4] В других вариантах вагоны прикрепляются и отсоединяются от троса на концах канатной дороги. Некоторые канатные дороги не имеют крутого уклона - они часто используются в карьерах для перемещения большого количества вагонов между карьером и перерабатывающим заводом.
История
[ редактировать ]
Самая старая сохранившаяся канатная дорога, вероятно, — это Reisszug , частная линия, обеспечивающая доступ товаров к крепости Хоэнзальцбург в Зальцбурге в Австрии. Впервые это было задокументировано в 1515 году кардиналом Маттеусом Лангом , который стал архиепископом Зальцбурга . Первоначально на линии использовались деревянные рельсы и пеньковая грузовая веревка, а привод приводился в движение силой человека или животного. Сегодня на смену пришли стальные рельсы, стальные тросы и электродвигатель, но линия по-прежнему следует по тому же маршруту через укрепления замка. Эту линию обычно называют старейшим фуникулером. [5] [6]
В первые дни промышленной революции некоторые железные дороги использовали канатную транспортировку вместо локомотивов, особенно на крутых подъемах. Железная дорога Боуз на окраине Гейтсхеда открылась в 1826 году. Сегодня это единственная в мире сохранившаяся действующая железная дорога. 4 фута 8 + 1 ⁄ 2 дюйма ( 1435 мм ) стандартной колеи Система канатной дороги . Железная дорога Кромфорд и Хай-Пик открылась в 1831 году с уклонами до 1 из 8. Наклонных самолетов было девять: восемь были с двигателем, один приводился в движение конным джином . отделение Миддлтон -Топ Извилистое машинное на вершине холма Миддлтон-Клайн сохранилось, и часто демонстрируется древний паровой двигатель внутри, который когда-то использовался для подъема повозок. Ливерпульско -Манчестерская железная дорога открылась в 1830 году, и ее канатная дорога спускалась на уклон 1 из 48 до причала Ливерпуля . Первоначально он был разработан для перевозки по канату вверх и вниз на 1 из 100 уровней в Рейнхилле, поскольку считалось, что перевозка локомотивами невозможна. Испытания в Рейнхилле показали, что локомотивы могут выдерживать 1 из 100 уклонов .
В 1832 году 1 из 17 склонов Бэгворта открылись от Лестера до Бертона-апон-Трент-Лайн ; уклон был обойден в 1848 году. [7] 20 июля 1837 года открылся Камден-Инклайн между Юстоном и Примроуз-Хилл на Лондонско-Бирмингемской железной дороге . [8]
Гравитационная железная дорога «Пит- рыбий живот» работала с 1831 по 1846 год и обслуживала угольную шахту Австралийской сельскохозяйственной компании . Яма B открылась в 1837 году, а яма C - в середине 1842 года. Все это были частные операции одной компании.
наклоны
[ редактировать ]Большинство уклонов использовались в промышленных условиях, преимущественно в карьерах и шахтах, или для перевозки сыпучих грузов через линию барьерного хребта , поскольку железная дорога Аллегейни-Портедж и фидерная железная дорога Эшли-Плейнс доставляли уголь из бассейна Пенсильванского канала / бассейна Саскуэханна через Маунтин-Топ в Канал Лихай в бассейне реки Делавэр . Валлийская сланцевая промышленность широко использовала гравитационный баланс и уклоны водного баланса для соединения карьерных галерей и подземных камер с мельницами, на которых обрабатывался сланец. [9] Примеры значительных уклонов были обнаружены в карьерах, питающих железную дорогу Ффестиниог . [10] Талиллинская железная дорога и Коррисская железная дорога среди других.
Самолеты Эшли использовались для перевалки тяжелых грузов через дренажный водораздел Лихай-Саскуэханна более ста лет и стали нерентабельными только тогда, когда тяговые двигатели обычных локомотивов стали достаточно тяжелыми и мощными, чтобы можно было перевозить длинные грузы на скорости, минуя такие препятствия, на ярд быстрее, чем на ярд. даже если более окольный маршрут увеличил пробег.
Операция
[ редактировать ]
Ровные пути располагаются выше и ниже уклона , что позволяет перемещать вагоны по склону по одному или короткими граблями по два или более.
На самом склоне гусеницы могут переплетаться, чтобы уменьшить необходимую ширину участка. Для этого необходимо использовать перчаточный путь : либо одиночный путь с двумя рельсами, либо путь с тремя рельсами, когда поезда используют общий рельс; в центре уклона будет объездной путь , позволяющий восходящим и нисходящим поездам разъезжаться друг через друга.
Железнодорожники прикрепляют трос к верхнему вагону и отсоединяют его, когда он достигает другого конца уклона. Обычно вместо обычных сцепок вагонов используются специальные предохранительные муфты. Кабели можно направлять между рельсами на уклоне с помощью ряда роликов , чтобы они не падали на рельсы, где они могли бы быть повреждены колесами вагонов.
Иногда уклоны использовались для перемещения локомотивов между уровнями, но это было сравнительно редко, поскольку обычно дешевле было разместить отдельный парк локомотивов по обе стороны уклона или же обрабатывать участки уровня лошадьми.
На первых железных дорогах на некоторых пассажирских линиях также использовались канатные уклоны.
Элементы управления
[ редактировать ]Скорость вагонов обычно регулировалась с помощью тормоза, который действовал на намоточный барабан на вершине подъема. Наклонный трос несколько раз проходил вокруг барабана, чтобы обеспечить достаточное трение тормоза, чтобы замедлить вращение барабана – и, следовательно, вагонов – без соскальзывания троса. [9]
На вершине склона использовались различные устройства, гарантирующие, что вагоны не начнут спускаться до того, как они будут прикреплены к тросу. Они варьировались от простых кусков камня, заклиненных за колесами повозки, до стационарно установленных колодок, которые механически синхронизировались с барабанной тормозной системой. В карьере Менофферен была установлена система, которая приподнимала короткий участок рельса на вершине уклона, чтобы предотвратить побеги. [9]
Работа подъема обычно контролировалась тормозным мастером, находившимся в намоточной мастерской. Для связи с рабочими у подножия склона использовались различные системы, в чьи обязанности входило прикреплять и отсоединять вагоны от наклонного троса. Одним из наиболее распространенных методов связи был простой электрический звонок. [9]
Явка
[ редактировать ]часто использовались канатные дороги Внутри карьеров для соединения рабочих уровней. Иногда одна канатная дорога охватывала несколько уровней, позволяя перемещать вагоны между самыми дальними уровнями за одно движение. Для размещения промежуточных уровней использовались стрелочные переводы, позволяющие вагонам покидать канатную дорогу и присоединяться к ней на части пути по ее длине. Для достижения этой цели использовались различные методы. [1] [11]
Одна из конструкций, использованная в карьере Динорвик, была известна как метод «балласта». Это включало в себя двухпутный уклон: один путь был зарезервирован для полностью загруженных вагонов, а второй использовался для частично загруженных вагонов. Линия, по которой шли частично загруженные вагоны, была известна как «балластная» колея, и на середине пути на ней была сделана остановка. Расстояние от вершины подъема до остановки было таким же, как расстояние, которое нужно было проехать полностью загруженным вагонам. Пустые вагоны тащили вверх по склону, уравновешивая спускающиеся балластные вагоны. На смену этим пустым вагонам пришли полностью загруженные, готовые к спуску. Спускающиеся груженые вагоны затем возвращали балластные вагоны на вершину склона. Один из основных склонов в Динорвике имел четыре параллельных пути, два из которых работали с помощью балласта, а два - с помощью обычного гравитационного балансира. [1]
Типы
[ редактировать ]
Уклоны классифицируются по источнику питания, используемому для намотки кабеля.
Стационарный двигатель
[ редактировать ]Стационарный двигатель приводит в движение намоточный барабан, который поднимает вагоны на вершину наклонной плоскости и может обеспечивать торможение спускающихся грузов. Для этого типа требуется только одна дорожка и кабель. Стационарный двигатель может представлять собой паровой двигатель или двигатель внутреннего сгорания или водяное колесо .
Гравитационный баланс
[ редактировать ]В системе гравитационного баланса используются два параллельных пути: на одном пути поднимаются поезда, на соседнем пути - нисходящие поезда. К обоим поездам прикреплен один трос, намотанный на намоточный барабан наверху уклона для обеспечения торможения. Вес загруженных опускающихся вагонов используется для подъема поднимающейся порожней. [1]
Эту форму канатной дороги можно использовать только для перемещения грузов вниз по склону. [1] и требует более широкого пространства, чем стационарный наклонный подъемник с приводом от двигателя, но имеет то преимущество, что не требует внешнего источника питания и, следовательно, требует меньших затрат в эксплуатации.
Трвнц склоны
[ редактировать ]Разновидностью наклона гравитационного баланса был trwnc . уклон [12] найден в сланцевых карьерах на севере Уэльса , в частности в карьере Динорвик и в нескольких карьерах в Блаэнау-Ффестиниог . Они работали под действием силы тяжести, но вместо повозок, движущихся на собственных колесах, использовались постоянно прикрепленные угловые повозки с горизонтальной платформой, по которой ехали шиферные повозки. [1]
Водный баланс
[ редактировать ]Это вариант наклона гравитационных весов, который можно использовать для перемещения грузов в гору. К спускающемуся поезду прикреплен резервуар с водой. Цистерна наполняется водой до тех пор, пока общий вес наполненной цистерны и поезда не превысит вес загруженного поезда, который будет буксироваться в гору. Воду либо перевозят в дополнительном вагоне с водой, прикрепленном к спускающемуся поезду, либо под грузовым вагоном, в котором стоит пустой поезд. Этот тип уклона особенно связан со сланцевым карьером Аберллефенни , который снабжал железную дорогу Корриса. [13]
Эта форма наклона имеет преимущества системы гравитационного баланса с дополнительной способностью поднимать грузы в гору. Это практично только в том случае, если на вершине склона имеется большой запас воды. Примером этого типа канатной дороги является пассажирская, перевозящая Линтон и Линмут-Клифф .
Локомотивная тяга
[ редактировать ]В необычной форме канатной дороги для питания кабеля используются локомотивы, оснащенные намоточным барабаном. При прикрепленном к тянущимся вагонам тросе или цепи, но отключенном приводе барабана локомотив поднимается на склон своим ходом. Когда трос почти вытянут или достигнут вершины, локомотив прикрепляют к рельсам и трос наматывают. [14]
В более простой форме трос прикрепляется к локомотиву, обычно на верхнем конце уклона. Локомотив отъезжает от вершины подъема, поднимая вагоны вверх по наклонной плоскости. Сам локомотив по крутому участку не едет. Пример находится в Музее меловых карьеров Эмберли . Чаще всего это используется для временного уклона, где установка намоточного барабана и стационарного двигателя нецелесообразна. Он аналогичным образом используется для восстановительных работ, когда сошедший с рельсов подвижной состав необходимо вернуть на постоянный путь. [ мертвая ссылка ] [15]
Ненаклонные канатные дороги
[ редактировать ]Хотя на большинстве канатных дорог поезда перемещались по крутым подъемам, есть примеры канатной перевозки на железных дорогах без крутых уклонов. Метро Глазго транспортировалось по кабелю с момента его открытия в 1896 году до тех пор, пока оно не было переведено на электроэнергию в 1935 году.
Гибридные канатные дороги
[ редактировать ]Существует несколько примеров использования тросов на обычных железных дорогах для помощи локомотивам на крутых подъемах. : уклон Коулэрса Примером этого был с 1842 по 1908 год на этом участке использовался непрерывный канат. Средний участок железной дороги Эркрат-Хохдал в Германии (1841–1926 гг.) имел наклонную плоскость, по которой поездам помогали веревки от стационарный паровоз, а затем и паровоз, работающий на втором пути. Перепад высот составил 82 метра на длине 2,5 километра. [16] (1845–1926)
Примеры
[ редактировать ]- ( Склон Деннистон 1879–1967), к северу от Бруннера, Новая Зеландия , находился под действием силы тяжести. Он спустился на 518 м (1699 футов) на расстояние 1670 м (5479 футов), разделился на два уклона и за время своего существования перевез 13 000 000 т (12 794 685 длинных тонн ; 14 330 047 коротких тонн ) угля. [17]
- Железная дорога долины Йосемити управляла канатной дорогой в Инклайне, Калифорния .
- в Склон Дюкен Питтсбурге , штат Пенсильвания, был построен в 1877 году и имеет длину 800 футов (244 м) и высоту 400 футов (122 м).
- 1891 – было завершено строительство наклонной плоскости Джонстауна в Джонстауне После Великого Джонстаунского наводнения 1889 года , штат Пенсильвания . Названный «самым крутым наклонным самолетом для транспортных средств в мире», его длина составляет 896,5 футов (273,3 м), и он поднимается на 502,2 фута (153,1 м) от городской долины до вершины холма Вестмонт с уклоном 70,9 процента.
- Железная дорога Сан-Паулу в Бразилии использовала серию из пяти уклонов, чтобы соединить портовый город Сантос с Рио-Гранде-да-Серра , поднимаясь на высоту 2625 футов (800 м) за семь миль (11 км). [18]
Галерея изображений
[ редактировать ]
Колесная пара двухрельсового фуникулера со стрелочным переводом Abt
Схемы путей, используемые на канатных дорогах — в файле SVG щелкните, чтобы переместить вагоны.
Живописная железная дорога Катумба
изначально возили уголь.
Направляющая с острым углом 52°
Живописная железная дорога Катумба, спускающаяся на дно долины
"Corkicle Brake", Уайтхейвен, 1881–1986: последний действующий коммерческий канатный склон в Великобритании.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Кэррингтон, округ Колумбия, и Рашворт Т.Ф. (1972). Сланцы в Велинхели: железные дороги и трамваи сланцевых карьеров Динорвик, Лланбериса и железной дороги на озере Лланберис . Локомотивный фонд «Мейд Мариан».
- ^ «Участок плотины Нижний Мангахао — вид сверху на джиглайн» . Collections.tepapa.govt.nz . 1920–1921 гг . Проверено 2 ноября 2023 г.
- ^ «Джиг-линия. Nelson Evening Mail» . paperspast.natlib.govt.nz . 26 августа 1938 года . Проверено 2 ноября 2023 г.
- ^ Уолтер Хефти: Железнодорожные канатные дороги по всему миру. Наклонные веревочные уровни, фуникулеры, канатные дороги. Биркхойзер, Базель, 1975 г., ISBN 3-7643-0726-9 (на немецком языке)
- ^ «Der Reiszug – Часть 1 – Презентация» . Фунимаг . Проверено 22 апреля 2009 г.
- ^ Крихбаум, Рейнхард (15 мая 2004 г.). «Великое путешествие в гору» . ежедневная почта (на немецком языке). Архивировано из оригинала 28 июня 2012 года . Проверено 22 апреля 2009 г.
- ^ Клемент Эдвин Стреттон (1901). История Мидлендской железной дороги . Метуэн и компания. С. 102–104 .
- ^ «Перечисленные детали здания: Машинное отделение Камдена с наклонной обмоткой» . Лондонский боро Камден . Архивировано из оригинала 22 июня 2011 года . Проверено 17 декабря 2010 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Бойд, Джеймс IC О валлийской узкой колеи . Брэдфорд Бартон.
- ^ Бойд, Джеймс IC (1975) [1959]. Железная дорога Фестиниог 1800–1974 гг.; Том. 2 – Локомотивы и подвижной состав; Карьеры и филиалы: Возрождение 1954-74 гг . Британская узкоколейная железная дорога. Бландфорд: The Oakwood Press. ISBN 978-0-85361-168-4 . OCLC 874117875 . Б1Б.
- ^ Бойд, Джеймс IC (2001). Узкоколейные железные дороги в Северном Кернарвоншире: Том третий: Карьер Динорвик и железные дороги, Трамвай Грейт-Орм и другие железнодорожные системы (второе изд.). Оквуд Пресс.
- ^ Гвин, Дэвид (2015). Валлийский сланец: археология и история промышленности . РКАХМВ. п. 7.
- ^ Баркер, Луиза (2010). «ВОДНЫЙ БАЛАНС НАКЛОН, СЛАНЦЕВЫЙ КАРЬЕР АБЕРЛЛЕФЕННИ» . Кофлейн.
- ^ Бьянкулли, Энтони Дж. (2001). Поезда и технологии: американские железные дороги в девятнадцатом веке . Крэнбери, Нью-Джерси: Издательство Университета Делавэра. п. 131 . ISBN 0-87413-729-2 .
- ^ Изображение спасательного оборудования, в котором в качестве источника энергии используется локомотив. Архивировано 24 июля 2008 г. на Wayback Machine (по состоянию на 26 марта 2008 г.).
- ^ с градиентом 1 из 30 (3,3%). Статья в немецкой Википедии (на немецком языке!) [ циклическая ссылка ]
- ^ Деннистон Инклайн (включая видео) (Дата доступа: 18 июня 2007 г.)
- ^ Ворота в Бразилию: Магистральная линия, поднимающаяся в пропасть . Май 1935 года.
