Поездной звуковой сигнал — это звуковой сигнал, используемый в качестве звукового предупреждающего устройства в дизельных и электрических поездах . Его основная цель — предупредить людей и животных о приближающемся поезде, особенно при приближении к железнодорожному переезду . Зачастую они очень громкие, поэтому их слышно на большом расстоянии. Они также используются для подтверждения сигналов, подаваемых железнодорожными служащими, например, во время переключений . Для паровозов эквивалентным устройством является поездный гудок .
Поскольку поезда движутся по фиксированным рельсам , они особенно подвержены столкновениям . Ситуация усугубляется огромным весом и инерцией поезда , из-за которых сложно быстро остановиться при столкновении с препятствием. Кроме того, поезда обычно не останавливаются на железнодорожных переездах, вместо этого полагаясь на то, что пешеходы и транспортные средства расчищают пути при проезде. Поэтому с самого начала локомотивы оборудовались громкими гудками или звонками, чтобы предупреждать транспортные средства и пешеходов о своем приближении. Паровозы имели паровые свистки , работавшие от пара, вырабатываемого их котлами.
Когда в середине 20-го века тепловозы начали заменять пар на большинстве железных дорог, стало понятно, что новые локомотивы не могут использовать паровые свистки, которые тогда использовались. Ранние локомотивы внутреннего сгорания изначально оснащались небольшими звуковыми сигналами для грузовиков или свистками с выхлопными газами, но они оказались непригодными, и поэтому конструкция воздушного звукового сигнала была увеличена и модифицирована для использования на железных дорогах. Ранние гудки поездов часто были по тональности похожи на гудки, которые до сих пор можно услышать на грузовиках . Выяснилось, что это вызвало некоторое замешательство у людей, привыкших к паровозам и звукам их гудков; при подъезде к переезду некоторые люди, услышав звуковой сигнал, ожидали увидеть грузовик, а не локомотив, и произошли несчастные случаи. Итак, были созданы локомотивные звуковые сигналы, которые имели гораздо более высокую и музыкальную ноту, по тональности больше напоминавшую паровой свисток. Вот почему большинство поездов имеют уникальный звук, отличающийся от звуков дорожных грузовиков, хотя многие стрелочные двигатели , которые не использовались на дорогах (обслуживание на главных линиях), сохранили более глубокие гудки, похожие на грузовики.
Строгие правила, специфичные для каждой страны, определяют, насколько громкими должны быть звуковые сигналы и как далеко до переездов и других мест инженеры локомотивов должны подавать звуковые сигналы, чтобы дать достаточно времени для расчистки путей. Стандартные сигналы, состоящие из разных последовательностей звуковых сигналов, должны подаваться в разных обстоятельствах.
Из-за посягательств на застройку некоторые жители пригородов выступили против использования на железной дороге звукового сигнала в качестве путевого предупреждающего устройства. [1] Жители некоторых населенных пунктов пытались создать зоны тишины , в которых поездным бригадам дается указание не подавать звуковые сигналы, за исключением чрезвычайных ситуаций. [2]
В последние годы наблюдается рост случаев кражи рогов из собственности железных дорог. [3]
Звуковые сигналы поезда приводятся в действие сжатым воздухом, обычно с давлением 125–140 фунтов на квадратный дюйм (8,6–9,7 бар ), который подается из основного воздушного резервуара локомотива. Когда инженер открывает клапан звукового сигнала, воздух поступает по линии подачи в силовую камеру у основания звукового сигнала (схема справа) . Он проходит через узкое отверстие между соплом и круглой диафрагмой в силовой камере, а затем выходит через раструб раструба. Поток воздуха мимо диафрагмы заставляет ее вибрировать или колебаться относительно сопла , создавая звук.
Когда воздушный рожок не работает и через него не протекает жидкость под давлением, внутренняя часть корпуса силовой камеры полностью герметична, поскольку диск диафрагмы создает полную воздухонепроницаемую изоляцию от поверхности сопла. Как показано на этой диаграмме, когда постоянный поток жидкости под давлением поступает через небольшое нижнее входное отверстие, давление в герметичной силовой камере увеличивается. Давление продолжает расти в камере «А» до тех пор, пока давление не преодолеет натяжение пружины диафрагмы. Как только это происходит, диафрагма отклоняется назад и больше не прилегает к соплу, в результате чего силовая камера теряет герметичность. Затем жидкость под давлением выходит из раструба с гораздо большей скоростью, чем она попадает в силовую камеру, в результате чего давление в силовой камере быстро падает, и диафрагма снова садится на поверхность сопла. Весь этот процесс представляет собой один цикл работы диафрагмы. В действительности это происходит гораздо быстрее, в зависимости от частоты, создаваемой рупором. Постоянные возвратно-поступательные колебания диафрагмы создают звуковые волны, которые усиливаются большим расширяющимся рупорным колоколом. Длина, толщина и диаметр раструба рожка влияют на частоту ноты, которую он издает.
При вибрации диафрагмы столб воздуха в колоколе колеблется стоячими волнами . Длина колокола определяет длину волны и, следовательно, основную частоту (высоту звука) ноты, производимой рупором (измеряется в герцах ). Чем длиннее колокольчик, тем ниже нота.
В североамериканских тепловозах, выпущенных до 1990-х годов, использовался воздушный клапан, который приводился в действие инженером с помощью рычага или тягового шнура. Это сделало возможным практику, известную как «растушевка», когда инженер мог влиять на модуляцию рупора и, следовательно, на его громкость , изменяя объем поступающего в него воздуха.
Многие локомотивы, выпущенные в 1990-е годы, имеют кнопочное управление звуковым сигналом. Несколько североамериканских локомотивов имели педаль секвенсора, встроенную в пол кабины под местом машиниста; в состоянии депрессии они озвучивают последовательность пересечений .
Локомотивы европейского производства имели кнопочное управление звуковым сигналом с середины 1960-х годов.
В современных локомотивах производства компаний GE Transportation Systems и Electro-Motive Diesel используется электромагнитный клапан с рычажным приводом .
Как и многие люди со своими личными транспортными средствами, железные дороги заказывают локомотивы и вагоны с различными опциями, которые соответствуют их практике эксплуатации. Пневматические звуковые сигналы не являются исключением, и железнодорожные механические силы устанавливают их на локомотивах, где они считаются наиболее эффективными для передачи звука и для простоты обслуживания.
Ниже приведены образцы некоторых звуковых сигналов, используемых на железнодорожном транспорте Северной Америки: [4]
27 апреля 2005 г. Федеральное управление железных дорог (FRA), которое обеспечивает соблюдение правил безопасности на железнодорожном транспорте, опубликовало окончательное правило использования локомотивных гудков на переездах между шоссе и железными дорогами. [5] [6] Начиная с 24 июня 2005 года, правило требует, чтобы на всех переездах общего пользования звучали звуковые сигналы локомотива не менее чем за 15 секунд, но не более чем за 20 секунд до въезда на переезд. [7] Это правило применяется, когда скорость поезда ниже 45 миль в час (70 км/ч). На скорости 45 миль в час и выше поезда по-прежнему обязаны подавать звуковой сигнал в назначенном месте (обычно обозначаемом свистком ) . [ нужна цитата ] Правила FRA требуют, чтобы громкость звуковых сигналов поезда составляла минимум 92 децибела (дБ) и максимум 110 дБ при измерении на расстоянии 100 футов вперед от локомотива в направлении его движения. [8]
Образец игры в рог остается два длинных, один короткий и один длинный. При необходимости это следует повторить или продлить до тех пор, пока ведущий локомотив полностью не займет переезд. Инженеры локомотивов сохраняют за собой право изменять эту схему по мере необходимости для переездов, находящихся в непосредственной близости, и им разрешено подавать звуковой сигнал в чрезвычайных ситуациях, независимо от того, где они находятся.
Запрет на звуковые сигналы локомотивов во Флориде был распоряжен FRA снят после того, как выяснилось, что количество аварий во время запрета удвоилось. [9] Новое постановление отменяет любые законы штата или местные законы , касающиеся использования гудка поезда на общественных переездах. [10] Это также дает государственным органам возможность сохранять или создавать тихие зоны при условии принятия определенных дополнительных или альтернативных мер безопасности, а также при условии, что уровень аварийности на переходе соответствует государственным стандартам . [ нужна цитата ]
Ниже приведены обязательные звуковые сигналы, перечисленные в правилах эксплуатации большинства железных дорог Северной Америки, а также их значения. Сигналы обозначаются значком ▄ для коротких звуков и ▄▄▄ для более длинных звуков. (Обратите внимание, что эти сигналы и их индикация обновлены с учетом современной практики; раньше существовали уникальные свистковые сигналы, которые инженер мог, например, послать, а затем позже отозвать тормозного мастера / флагмана , едущего в камбузе.) Эти правила отмечены. со звездочкой (✱) должен звучать, когда или где это применимо. Эти сигналы без звездочки передают информацию сотрудникам; их необходимо использовать, когда голосовая связь недоступна.
В соответствии с разделом 11 Требований к конструкции локомотивов Министерства транспорта Канады , все локомотивы пассажирских поездов, принадлежащие Канаде, должны быть оборудованы двухтональным звуковым сигналом, способным издавать тихий звук в нормальном рабочем режиме и громкий звук в аварийных ситуациях. [12] Чтобы соответствовать федеральным требованиям, пассажирские железные дороги используют Nathan K5CA-LS. Этот звуковой сигнал имеет две разные воздушные камеры, что позволяет инженеру выбирать между звучанием трех звуков в «тихом» режиме или всех пяти звуков в «громком» режиме. «Громкий» режим предназначен для экстренных ситуаций, например, когда человек или транспортное средство находится на путях перед приближающимся поездом. Громкий аварийный режим издает пронзительный и крайне диссонирующий звук, чтобы привлечь внимание людей. [13]
Чтобы максимизировать громкость звука, Транспорт Канады требует, чтобы все звуковые сигналы поезда были установлены по направлению движения, рядом с передней частью крыши, не далее, чем на 1,5 метра (4 фута 11 дюймов) позади задней части кабины и рядом с осевой линией кабины. локомотив в таком месте, где он не будет загораживать выхлопные трубы ни в каком направлении. [12]
Звуковые сигналы поезда должны производить минимальный уровень звука 96 децибел (дБ) в радиусе 30 метров (100 футов) от локомотива. [12]
В соответствии с версией Канадских правил эксплуатации железных дорог (CROR) от мая 2018 года определенные предупреждающие сигналы поезда должны подаваться в соответствии с правилом 14. Как и в Федеральной администрации железных дорог США , сигналы обозначаются с помощью ▄ для коротких звуков и ▄▄▄ для коротких звуков. более длинные звуки. В CROR говорится, что предупреждающие сигналы «должны быть четкими, интенсивность и продолжительность которых должны быть пропорциональны расстоянию, на котором сигнал должен быть передан». [14] В следующей таблице перечислены предупреждающие сигналы поезда, требуемые Транспортом Канады. Сигналы, отмеченные звездочкой (✱), нельзя заменять радиосвязью.
Жители, живущие в непосредственной близости от железнодорожных путей, могут быть обеспокоены звуками предупредительных сигналов поезда. Однако машинисты поездов обязаны постоянно подавать звуковые сигналы, что может привести к жалобам на шум. Транспорт Канады позволяет муниципалитетам принимать постановления , запрещающие подавать звуковые сигналы поездов на вокзалах и железнодорожных переездах, при условии, что Транспорт Канады дает разрешение этому муниципалитету. [15]
Звуковые сигналы регулируются по категории Zp Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung . Сегодня их наиболее часто используют при приближении к железнодорожному переезду, на котором нет барьеров, а также в целях предупреждения.
Посты со свистками обозначаются буквой « П » (от Pfeifen – «свисток»). Общие сигналы: [16]
Гудки поезда звучат там, где есть свисток (отмечен буквой « S », что означает «siffler » - «свистеть»). Если на свистке имеется надпись « J » (что означает jour – «день»), то звуковой сигнал можно подавать только с 07:00 до 20:00. Звуковые сигналы также должны подавать при прохождении встречного поезда и незадолго до прибытия в последний вагон поезда. Звуковые сигналы поезда также необходимо использовать при въезде в туннель: первый звуковой сигнал незадолго до входа в туннель, второй звуковой сигнал при въезде, третий звуковой сигнал незадолго до выхода из туннеля. [ нужна цитата ]
▄ означает короткий сигнал сирены; ▄▄ обозначает сравнительно продолжительный звук гудка; ▄▄▄ означает более продолжительный звук гудка; и ▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄ обозначает очень долгий звук гудка.
В часто задаваемых вопросах фан-клуба Индийских железных дорог перечислено следующее: [17]
Дизельные и электрические локомотивы Великобритании обычно оснащаются двухтональными звуковыми сигналами, которые звучат последовательно, чтобы отличить их от звуковых сигналов, используемых на дорожных транспортных средствах, [18] при этом звуки описываются как «высокие» или «низкие». В прошлом обычно использовались оба тона. Основные правила начала 1960-х годов требовали, чтобы звуковой сигнал был отчетливо слышен на расстоянии 400 м (1300 футов) от источника. [19] Однако из-за жалоб на шум в 2007 году были введены новые правила: [20]
Гудки британских поездов имеют два тона: высокий или низкий, а в некоторых случаях - громкий или тихий. Если у звукового сигнала нет громкой или тихой мягкой настройки, машинисты поездов должны использовать предусмотренную настройку. [22]
Компания AirChime, Ltd. берет свое начало с работы Роберта Суонсона в 1949 году. До начала 1950-х годов локомотивы были оснащены звуковыми сигналами, которые издавали одну ноту.
Суонсон стремился разработать воздушный рожок, имитирующий звук классического парового свистка. Используя древнекитайскую музыкальную теорию , Свонсон создал шестинотную модель «H6». Это было непрактично для использования на железной дороге из-за его относительно большого размера. Железнодорожное оборудование движется по маршрутам, ограниченным шириной габаритов ; разница всего в несколько дюймов может помешать работе этого оборудования на данной линии.
Позже Суонсон усовершенствовал свой «H6» до модели «H5». Как указывает числовое обозначение, валторна звучит пятинотный аккорд.
В 1950 году AirChime представила серию «M», ставшую дальнейшим усовершенствованием предыдущих рупоров за счет исключения ненужных движущихся частей. Среди первых клиентов AirChime «M» была Южная железная дорога , которая искала замену звуковым сигналам для своей движущей силы. Компания объявила об этой программе посредством размещения полностраничной рекламы в газете Washington Times-Herald от 25 мая 1951 года .
Под руководством Свонсона AirChime сосредоточилась на простоте массового производства, низких эксплуатационных расходах и надежности конструкции своих звуковых сигналов при разработке серий «P» (1953 г.) и «K» (1954 г.).
AirChime была продана американскому лицензиату Nathan Manufacturing, Inc., подразделению Micro Precision Group, Inc., в Виндхэме, штат Коннектикут . [24]
Компания Buell , основанная в 1912 году как The American Strombos Co. в Филадельфии , продавала модифицированные морские звуковые сигналы для использования на железнодорожном транспорте. Их часто устанавливали на небольшие локомотивы, электрическую междугородную технику. и железнодорожные вагоны (например, Doodlebugs ).
Недавно компания Buell представила линейку звуковых сигналов, предназначенных специально для железнодорожной техники. [25]
Компания Gustin Bacon Mfg. Co. из Канзас-Сити, штат Миссури, предлагала звуковые сигналы для использования на железнодорожном оборудовании до Второй мировой войны .
Компания Leslie Controls, Inc. , первоначально компания Leslie Company из Линдхерста, Нью-Джерси , позже Парсиппани , наконец, переехавшая в Тампу, Флорида в 1985 году, начала производство звуковых сигналов, получив права на производство линейки рожков марки Kockums Mekaniska Verkstad , выпускающих воздушные рожки марки «Tyfon». продавать их для использования на железных дорогах начиная с 1930-х годов. Их модель серии A200 позже украсит крыши бесчисленных локомотивов, таких как легендарная Пенсильванская железная дорога GG1 , а также тысячи единиц EMD E и F. В конце концов Лесли представила свою собственную линейку многонотных звуковых сигналов, известную как серия «Chime-Tone», как прямую конкуренцию AirChime.
Плохие продажи Chime-Tones (из-за того, что рупорам требуется большой объем воздуха) побудили компанию Leslie представить новую линейку воздушных звуковых сигналов, в которых используются взаимозаменяемые компоненты, при этом используется меньше воздуха для создания большей громкости звука, чем в предыдущей серии «Tyfon». . В этом рупоре, разработанном Kockums, использовалась конструкция силовой камеры с противодавлением для усиления колебаний диафрагмы. Эти рожки, известные как серия «СуперТайфон», в конечном итоге вытеснили «Тайфон» на железнодорожном транспорте.
Рупоры "SuperTyfon" предлагались в одиночной, [26] двойной, [27] тройной, [28] четверной, [29] и пятинотной [30] конфигурациях.
Leslie Controls продолжает производить звуковые сигналы SuperTyfon для железнодорожной отрасли. [31]
Prime Manufacturing, Inc. производила оборудование для локомотивов в течение многих лет до того, как они вышли на рынок звуковых сигналов в 1972 году. Их линейка «Пневматических звуковых сигналов» была по сути производной от конструкции Лесли SuperTyfon (воспользовавшись преимуществом истечения срока действия патента в время), хотя в их валторнах использовались более тяжелые отливки, чем в аналогах Лесли, и в результате они звучали несколько богаче тембром .
Продажи были оживленными (такие железные дороги, как Union Pacific и Burlington Northern , были известными клиентами), но в конечном итоге разочаровали. Оказавшись все более неспособными конкурировать на нишевом рынке, где доминируют Leslie Controls и AirChime, Prime прекратила производство звуковых сигналов c. 1999 .
Компания Westinghouse Air Brake (известная в 19 и 20 веках как WABCO ) была первой, кто предложил пневматические звуковые сигналы специально для использования с железнодорожным оборудованием еще в 1910-х годах. Их модель E2 была признана многими благодаря глубокому, властному звуку, который она производила.
В ответ на серию многонотных «Chime-Tone» Лесли компания Westinghouse предложила кронштейн, к которому можно было прикрепить три однонотных «гудок», добившись того же результата, что и Chime-Tones для Лесли.
Позднее, затменная Лесли и AirChime, WABCO в конечном итоге прекратила производство большинства духовых инструментов для рынка Северной Америки.
В настоящее время компания известна как Wabtec, Inc. и продолжает предлагать линейку «пневматических звуковых сигналов» на экспортном рынке. [32]
Железные дороги в Австралии часто используют звуковые сигналы того же типа, что и их североамериканские коллеги. [ нужна цитата ]
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )