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-леска . [3] Одной из распространенных форм уклона 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.
Самая старая сохранившаяся канатная дорога — это, вероятно, 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 идет по тому же маршруту через укрепления замка. Эту линию обычно называют старейшим фуникулером. [5] [6]
В первые дни промышленной революции на некоторых железных дорогах предпочтение отдавалось канатным перевозкам локомотивам, особенно на крутых подъемах. Железная дорога Боуз на окраине Гейтсхеда открылась в 1826 году. Сегодня это единственная в мире сохранившаяся действующая железная дорога длиной 4 фута 8 дюймов .+Система канатной дороги стандартной колеи 1 ⁄ дюйма ( 1435мм)Железнаядорога Кромфорд и Хай-Пикоткрылась в 1831 году суклонамидо 1 из 8. Наклонных самолетов было девять: восемь были с двигателем, один приводился в движение коннымджином. Извилистое машинноеМиддлтон-Топна вершине склона Миддлтон-Клайн сохранилось, и часто демонстрируется древнийпаровой двигательвнутри, который когда-то использовался для подъема повозок. Ливерпульско-Манчестерская железная дорогаоткрылась в 1830 году, и ее канатная дорога спускалась на уклон 1 из 48 до причалаЛиверпуля. Первоначально он был разработан для перевозки по канату вверх и вниз на 1 из 100 уровней вРейнхилле, поскольку считалось, чтолокомотиваминевозможна. Испытания в Рейнхиллепоказали, что локомотивы могут выдерживать 1 из 100уклонов.
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 Камденский уклон между Юстоном и Примроуз-Хилл на Лондонской и 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 они были частными операциями одной и той же компании.
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 . Сланцевая промышленность Уэльса широко использовала гравитационный баланс и уклоны водного баланса для соединения карьерных галерей и подземных камер с мельницами, на которых обрабатывался сланец. [9] Примеры существенных уклонов были обнаружены в карьерах, питающих железную дорогу Фестиниог , [10] Талиллинскую железную дорогу и железную дорогу Коррис 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 за ярдом быстрее, даже если более окольный маршрут увеличил пробег.
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.
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]
Внутри карьеров часто использовались канатные дороги 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 вагоны, 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]
Уклоны классифицируются по источнику питания, используемому для намотки кабеля.
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 .
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 она требует более широкого пространства, чем стационарный подъемник с приводом от двигателя, но имеет то преимущество, что не требует внешней энергии и, следовательно, обходится дешевле в эксплуатации.
Разновидностью наклона гравитационного баланса был уклон trwnc [12], обнаруженный в сланцевых карьерах на севере Уэльса , в частности в карьерах Динорвик и нескольких карьерах в Блаэнау-Фестиниог . 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]
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 .
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 прикрепляется к рельсам и трос наматывается. [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. [ неработающая ссылка ] [15]
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.
Существует несколько примеров использования тросов на обычных железных дорогах для помощи локомотивам на крутых подъемах. Примером этого был уклон Коулэрса : 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, где 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 гг.).
