układ Arnoux
System Arnoux to system przegubowy pociągu, służący do zawracania na torach kolejowych, wynaleziony przez Jean-Claude-Républicain Arnoux i opatentowany we Francji w 1838 r. Arnoux był głównym inżynierem Ligne de Sceaux , która została pierwotnie zbudowana z bardzo wąskimi promieniami w okolice Sceaux, Hauts-de-Seine .
Przy wsparciu Francuskiej Akademii Nauk Arnoux opracował nowy system przegubowy, który umożliwiał obracanie się kół pociągu, système ferroviaire dit Arnoux („system kolei Arnoux”), a Ligne de Sceaux została zbudowana w celu przetestowania jego prototypów. Linia zaczęła być używana komercyjnie w 1846 r. Jednak koszty operacyjne i użycie szerokotorowej 1750 mm ( 5 stóp 8 + 7 / 8 cala ) sprawiły, że nie została ona szerzej rozpowszechniona. Wynalezienie wózka sprawiło , że stał się zbędny. Został całkowicie opuszczony do 1893 roku.
System
Problem
Kiedy koleje parowe były w powijakach, pociągi składały się z lokomotywy parowej i jednego lub więcej wagonów kolejowych z dwiema stałymi osiami. Wraz ze wzrostem prędkości konstrukcja ta powodowała znaczne zużycie toru i niestabilność podsypki torowej .
Proponowane rozwiązanie
Aby poprawić te wady, Arnoux zaproponował system essieux articulés („osie przegubowe”), w którym kąt odchylenia kół został zredukowany zasadniczo do zera. Arnoux dostosował system stosowany w powozach konnych, który obracał każdą oś w jej środku, tak aby był stosowany równomiernie na obu osiach razem.
Arnoux opracował system łańcuchów i kół pasowych, tak aby każde z kół odpowiednio wyregulowało odchylenie na zakręcie: gdy tylko oś prowadząca zaczęła się obracać, wszystkie pozostałe osie również obracały się o tę samą wartość. W rzeczywistości była to fatalna wada konstrukcyjna, ponieważ w długim pociągu nie wszystkie wagony znajdują się w tej samej części łuku. Kompromisem było zastosowanie krążków o różnych średnicach, z kołami prowadzącymi na lokomotywie do sterowania ich ruchem. również, że zastosowanie szerokiego rozstawu 1750 mm ( 5 stóp 8 + 7 / 8 cala ) zapewni większą stabilność.
Ten system nie był odpowiedni dla lokomotyw parowych , więc Arnoux wynalazł dla nich osobny system. Lokomotywy miały 2-4-2 , a koła napędowe były bezkołnierzowe . Koła nośne były ustawione tak, aby się obracały i były sterowane przez prawie poziome koła prowadzące.
Zgłoszenie patentowe
Arnoux złożył wniosek o swój patent, numer 8342, 28 marca 1838 r.
Praktyczne zastosowanie
Trials i Grand Prix de l'Institut
Próby odbywały się w Saint-Mandé w latach 1839-1840 na torze o długości 1 km (0,62 mil) zbudowanym przez Alexisa Dulonga. Próby te z powodzeniem wykazały stabilność i bezpieczeństwo systemu. Instytucje publiczne, książę Aumale i liczni członkowie Francuskiej Akademii Nauk , w tym François Arago . Wszyscy jednogłośnie chwalili system.
Po tym doświadczeniu Arnoux otrzymał od Instytutu Grand Prix de Mécanique („Główna nagroda w dziedzinie inżynierii mechanicznej”).
Koncesja i otwarcie Ligne de Sceaux
Zgodnie z sugestią François Arago , system Arnoux został wdrożony na Ligne de Sceaux z Paryża do Sceaux, Hauts-de-Seine . 5 września 1844 r. Arnoux i minister robót publicznych podpisali kontrakt na budowę i eksploatację linii.
Linia rozpoczęła służbę w 1846 roku, zaczynając od Barrière d'enfer („Brama Piekieł”) (patrz Gare de Denfert-Rochereau ) z zakrzywionym budynkiem pasażerskim o promieniu 25 metrów (82 stóp) na pętli balonu , aby umożliwić pociągom odwrotny kierunek. Trasa miała wtedy swój pierwszy przystanek w Arcueil , a następnie w Bourg-la-Reine na zakręcie o promieniu 30 metrów (98 stóp). Nachylenie w kierunku Sceaux było proste aż do stacji w Fontenay-aux-Roses , a następnie miało szereg zakrętów o promieniach 63, 70 i 50 metrów (207, 230 i 164 stóp); gradient wynosił do 11 mm/m (1,1%, 1:91), co było znaczące. W sumie linia miała 10,5 km (6,5 mil) długości.
Alternatywy
W rzeczywistości problem został rozwiązany przez wózek , który został wynaleziony w USA wkrótce po otwarciu, ale w tamtym czasie nie było to znane w Europie.
System Arnoux wykazuje pewne podobieństwo do systemu patentowego Cleminsona . Oba są zaprojektowane tak, aby osie były ustawione promieniowo w stosunku do krzywizny toru.
Talgo wykorzystuje niezależne koła montowane w „rodalu” między samochodami. Pręty łączące utrzymują „pręt” wyrównany stycznie z torem. Podobnie jak Arnoux, ten system pierwotnie wykorzystywał (iberyjskie) tory szerokotorowe, ale najnowsze wersje są używane na standardowym rozstawie lub wykorzystują zmienny rozstaw.
Obecne badania mogą odkupić system Arnoux, zastępując jego mechaniczne drążki kierownicze nowoczesnymi systemami elektronicznymi. Najbardziej obiecujące podejście polega na umieszczeniu niezależnych silników trakcyjnych w każdym kole, które nie tylko napędzają pojazd, ale także sterują poszczególnymi zestawami kołowymi za pomocą wektorowania momentu obrotowego, co obiecuje zmniejszenie masy i złożoności w porównaniu z obecnymi wózkami, a także zmniejszenie zużycia zarówno pociągu, jak i torów. Przykłady obejmują Actiwheel i ich proponowane podwozie dla pociągu nowej generacji.
Porzucenie
Korzystanie z systemu Arnoux z Paryża do Limours zostało porzucone w 1883 r. Podczas negocjacji z rządem i Compagnie du Chemin de Fer d'Orléans à Rouen w sprawie budowy nowych linii. a Ligne de Sceaux była jedyną zbudowaną zgodnie z jej projektem, z niezwykłą szerokością torów i specyficzną konstrukcją wagonów i lokomotyw. Tor został zastąpiony z dnia na dzień z normalnym rozstawem w maju 1891.
Zobacz też
Źródła
- Armengaud, Jacques-Eugène (1858). Publikacja industrielle des machine, outils et appareils les plus perfectionnés et les plus récents envoyés dans les différentes branchs de l'industrie française et étrangère : Notices sur les machine locomotives envoyées à l'exposition universelle [ Industrial Journal of the Most Perfect and Recent Machines , Narzędzia i urządzenia w różnych częściach przemysłu francuskiego i zagranicznego: uwagi dotyczące lokomotyw prezentowanych na wystawie Universelle ] (po francusku). Paryż: A. Morel . Źródło 28 listopada 2008 .
- Lequeux, James (2008). François Arago, un savant généreux: physique et astronomie au XIXe siècle [ François Arago, ogólny geniusz: fizyka i astronomia w XIX wieku ] (po francusku). Nauki EDP. ISBN 978-2868839992 .
- Jacobs, Gaston (1987). La ligne de Sceaux, 140 d'histoire (w języku francuskim). La Vie du Rail . ISBN 2-902808-28-3 .
- Revue Générale des Chemins de Fer, 1895