stringtranslate.com

Atmospheric railway

An Aeromovel train in Porto Alegre. The girder under the train forms an air duct. The vehicle is connected to a propulsion plate in the duct which is then driven by air pressure.

An atmospheric railway uses differential air pressure to provide power for propulsion of a railway vehicle. A static power source can transmit motive power to the vehicle in this way, avoiding the necessity of carrying mobile power generating equipment. The air pressure, or partial vacuum (i.e., negative relative pressure) can be conveyed to the vehicle in a continuous pipe, where the vehicle carries a piston running in the tube. Some form of re-sealable slot is required to enable the piston to be attached to the vehicle. Alternatively the entire vehicle may act as the piston in a large tube or be coupled electromagnetically to the piston.

Several variants of the principle were proposed in the early 19th century, and a number of practical forms were implemented, but all were overcome by unforeseen disadvantages and discontinued within a few years.

A modern proprietary system has been developed and is in use for short-distance applications. Porto Alegre Metro airport connection in Porto Alegre, Brazil, is one of them.

History

In the early days of railways, single vehicles or groups were propelled by human power or by horses. As mechanical power came to be understood, locomotive engines were developed; the iron horse. These had serious limitations; in particular, being much heavier than the wagons in use, they frequently broke the rails. Also, lack of adhesion (i.e. slip) at the iron-to-iron wheel-rail interface was a limitation, for example in trials on the Kilmarnock and Troon Railway.

Many engineers turned their attention to transmitting power from a static power source, a stationary engine, to a moving train. Such an engine could be more robust and with more available space, potentially more powerful. The solution to transmitting the power, before the days of practical electricity, was the use of either a cable system or air pressure.

Medhurst

In 1799, George Medhurst of London discussed the idea of moving goods pneumatically through cast iron pipes, and in 1812, he proposed blowing passenger carriages through a tunnel.[1]

Medhurst proposed two alternative systems: either the vehicle itself was the piston, or the tube was relatively small with a separate piston. He never patented his ideas and they were not taken further by him.[2]

19th century

Vallance

En 1824, un hombre llamado Vallance obtuvo una patente y construyó una corta línea de demostración; su sistema constaba de un tubo de hierro fundido de 1,8 m (6 pies) de diámetro con rieles fundidos en la parte inferior; el vehículo tenía el tamaño completo del tubo y se utilizó piel de oso para sellar el espacio anular. Para reducir la velocidad del vehículo, se abrieron puertas en cada extremo del vehículo. El sistema de Vallance funcionó, pero no fue adoptado comercialmente. [2]

rosa

Al llegar a Kingstown en el ferrocarril atmosférico de Dalkey en 1844

En 1835, Henry Pinkus patentó un sistema con un tubo de sección cuadrada de 9 pies cuadrados (0,84 m 2 ) con un bajo grado de vacío, lo que limitaba las pérdidas por fugas. [3] Más tarde cambió a un tubo de vacío de pequeño diámetro. Propuso sellar la ranura que permitía conectar el pistón con el vehículo con una cuerda continua; Los rodillos del vehículo levantaron el cable delante de la conexión del pistón y lo devolvieron después.

Construyó una línea de demostración a lo largo del Canal de Kensington y publicó un prospecto para su Asociación Nacional de Ferrocarriles Neumáticos . No pudo interesar a los inversores y su sistema falló cuando la cuerda se estiró. Sin embargo, su concepto, un tubo de pequeño diámetro con una ranura resellable, fue el prototipo de muchos sistemas sucesores. [2]

Samuda y Clegg

Desarrollar un esquema práctico.

Jacob y Joseph Samuda eran constructores navales e ingenieros y eran propietarios de Southwark Ironworks; ambos eran miembros de la Institución de Ingenieros Civiles. Samuel Clegg era ingeniero de gases y trabajaron en colaboración en su sistema atmosférico. Alrededor de 1835, leyeron los escritos de Medhurst y desarrollaron un sistema de tuberías de vacío de pequeño diámetro. Clegg trabajó en una válvula de trampilla longitudinal para sellar la ranura en la tubería.

En 1838, obtuvieron una patente "para una nueva mejora en las válvulas" y construyeron un modelo a escala real en Southwark. En 1840, Jacob Samuda y Clegg alquilaron media milla de vía férrea en el Ferrocarril del Oeste de Londres en Wormholt Scrubs (más tarde rebautizado como Wormwood Scrubs ), donde el ferrocarril aún no se había abierto al público. Ese año Clegg se fue a Portugal, donde proseguía su carrera en la industria del gas.

El sistema de Samuda implicaba una tubería continua (articulada) de hierro fundido colocada entre los rieles de una vía férrea; el tubo tenía una ranura en la parte superior. El vehículo líder de un tren era un vagón de pistón , que llevaba un pistón insertado en el tubo. Estaba sostenido por un sistema de soporte que pasaba a través de la ranura, y el pistón real estaba en un poste delante del punto en el que el soporte salía de la ranura. La ranura estaba sellada de la atmósfera mediante una solapa de cuero continua que se abría inmediatamente delante del soporte del pistón y se cerraba inmediatamente detrás de él. Una estación de bombeo delante del tren bombearía aire desde el tubo y la presión atmosférica detrás del pistón lo empujaría hacia adelante.

La demostración de Wormwood Scrubs duró dos años. El tubo de tracción tenía 9 pulgadas de diámetro y se utilizaba un motor estacionario de 16 hp para generar energía. La pendiente en la línea era constante de 1 en 115. En su tratado, que se describe a continuación, Samuda da a entender que la tubería se usaría en una sola dirección, y el hecho de que solo se erigiera una estación de bombeo sugiere que los trenes gravitaban de regreso a la línea. extremo inferior de la carrera después del ascenso atmosférico, como se hizo más tarde en la línea Dalkey (abajo). Muchas de las carreras fueron públicas. Samuda cita las cargas, el grado de vacío y la velocidad de algunas de las carreras; parece haber poca correlación; Por ejemplo:

Soluciones competitivas

Hubo un enorme interés público en las ideas que rodeaban a los ferrocarriles atmosféricos y, al mismo tiempo que Samuda desarrollaba su plan, otros propusieron otras ideas.

tratado de samuda

Ilustración del Tratado sobre la adaptación de la presión atmosférica a los fines de la locomoción en los ferrocarriles , Samuda

En 1841, Joseph Samuda publicó Tratado sobre la adaptación de la presión atmosférica a los fines de la locomoción en los ferrocarriles . [4]

Tenía 50 páginas y Samuda describió su sistema; primero el tubo de tracción:

La potencia en movimiento se comunica al tren a través de una tubería continua o tubería principal, tendida entre los rieles, que es expulsada por bombas de aire accionadas por máquinas de vapor estacionarias, fijadas al costado de la carretera, variando la distancia entre ellas de una a tres millas, según a la naturaleza y al tráfico de la carretera. Un pistón, que se introduce en este tubo, se fija al vagón delantero de cada tren, a través de una abertura lateral, y se hace avanzar mediante el escape creado delante del mismo. El tubo continuo se fija entre los carriles y se atornilla a las traviesas que lo transportan; el interior del tubo no está perforado, pero está revestido o recubierto con sebo de 1/10 de pulgada de espesor, para igualar la superficie y evitar cualquier fricción innecesaria al pasar el pistón de desplazamiento a través de él.

El funcionamiento de la válvula de cierre iba a ser crítico:

A lo largo de la superficie superior de la tubería hay una hendidura o ranura continua de aproximadamente dos pulgadas de ancho. Esta ranura está cubierta por una válvula, que se extiende a lo largo de toda la vía, formada por una tira de cuero remachada entre placas de hierro, siendo las placas superiores más anchas que la ranura y sirviendo para evitar que el aire exterior fuerce el cuero hacia el interior del tubo cuando el se forma vacío en su interior; y las placas inferiores, que encajan en la ranura cuando la válvula está cerrada, forman el círculo del tubo e impiden que el aire pase el pistón; un borde de esta válvula está firmemente sujeto mediante barras de hierro, sujetas mediante pernos roscados a una nervadura longitudinal moldeada en la tubería, y permite que el cuero entre las placas y la barra actúe como una bisagra, similar a una válvula de bomba común; el otro borde de la válvula cae en una ranura que contiene una composición de cera de abejas y de sebo : esta composición es sólida a la temperatura de la atmósfera y se vuelve fluida cuando se calienta algunos grados por encima de ella. Sobre esta válvula hay una cubierta protectora, que sirve para protegerla de la nieve o la lluvia, formada por delgadas placas de hierro de unos cinco pies de largo con bisagras de cuero, y el extremo de cada placa se superpone a la siguiente en la dirección del movimiento del pistón . nota 1] asegurando así el levantamiento de cada uno de ellos sucesivamente.

El carro del pistón se abriría y luego cerraría la válvula:

A la parte inferior del primer vagón de cada tren está fijado el pistón y sus accesorios; una varilla que pasa horizontalmente desde el pistón está unida a un brazo conector, aproximadamente seis pies detrás del pistón. Este brazo conector pasa a través de la ranura continua del tubo y, al estar fijado al vagón, imparte movimiento al tren a medida que el tubo se agota; al vástago del pistón también se le unen cuatro ruedas de acero, (dos delante y dos detrás del brazo conector), que sirven para levantar la válvula, y forman un espacio para el paso del brazo conector, y también para la admisión de aire a la parte posterior del pistón; Al carro se acopla otra rueda de acero, regulada por un resorte, que sirve para asegurar el perfecto cierre de la válvula, al pasar sobre las placas superiores inmediatamente después del paso del brazo. Un tubo o calentador de cobre, de unos diez pies de largo, mantenido constantemente caliente por una pequeña estufa, también fijada en la parte inferior del carro, pasa y derrite la superficie de la composición (que se ha roto al levantar la válvula), que al El enfriamiento se vuelve sólido y sella herméticamente la válvula. Así, cada tren que pasa deja la tubería en condiciones de recibir el siguiente tren.

Se describió la entrada y salida de la tubería:

La tubería continua se divide en secciones adecuadas (según la distancia respectiva de las máquinas de vapor fijas) mediante válvulas separadoras, que el tren abre a medida que avanza: estas válvulas están construidas de tal manera que no es necesario detener ni disminuir la velocidad en pasando de una sección a otra. La válvula separadora de salida, o la del extremo del tramo más cercano a su máquina de vapor, se abre por la compresión del aire delante del pistón, que necesariamente se produce después de que éste ha pasado el ramal que comunica con la bomba de aire; La válvula separadora de entrada (la que está cerca del comienzo de la siguiente sección de tubería) es una válvula de equilibrio y se abre inmediatamente cuando el pistón ha entrado en la tubería. El tubo principal se ensambla con juntas profundas, en cada una de las cuales se deja un espacio anular aproximadamente en el centro del empaquetamiento y se llena con un semifluido: de esta manera se evita cualquier posible fuga de aire al interior del tubo. [5]

En aquella época los ferrocarriles se estaban desarrollando rápidamente y se buscaban con entusiasmo soluciones a las limitaciones técnicas de la época, y no siempre se evaluaban racionalmente. El tratado de Samuda expuso las ventajas de su sistema:

Samuda también refutó las críticas generalizadas a su sistema:

Una patente

En abril de 1844, Jacob y Joseph Samuda obtuvieron una patente para su sistema. Poco después, José Samuda murió y su hermano Jacob continuó la obra. La patente constaba de tres partes: la primera describía el sistema de tubería y pistón atmosférico, la segunda describía cómo en áreas con abundante suministro de agua, el vacío podría crearse mediante el uso de tanques de agua a diferentes niveles; y el tercer tramo trataba sobre los pasos a nivel de un ferrocarril atmosférico. [2]

Ferrocarril atmosférico de Dalkey

El ferrocarril de Dublín y Kingstown se inauguró en 1834 y conecta el puerto de Dún Laoghaire (entonces llamado Kingstown) con Dublín; Era una línea de ancho estándar. En 1840, se deseaba extender la línea hasta Dalkey, una distancia de unas dos millas. Se adquirió y transformó un tranvía para caballos en la ruta: se utilizaba para traer piedra de una cantera para la construcción del puerto. Tenía una pendiente muy pronunciada (1 en 115 con un tramo de 440 yardas de 1 en 57) y muy curvada, siendo la más pronunciada un radio de 570 yardas. Esto presentó importantes dificultades para las locomotoras que entonces se utilizaban. El tesorero de la empresa, James Pim , estaba de visita en Londres y, al enterarse del proyecto de Samuda, lo vio. Lo consideró perfecto para las necesidades de su empresa y, tras solicitar al gobierno un préstamo de 26.000 libras esterlinas, [6] se acordó instalarlo en la línea Dalkey. Así se convirtió en el Ferrocarril Atmosférico de Dalkey .

Se utilizó una tubería de tracción de 15 pulgadas, con una única estación de bombeo en Dalkey, en el extremo superior del recorrido de 2,400 yardas. El motor generaba 110 hp y tenía un volante de 36 pies de diámetro. Cinco minutos antes de la salida prevista de un tren desde Kingstown, el motor de bombeo comenzó a funcionar, creando un vacío de 15 pulgadas en dos minutos. El tren se empujó manualmente hasta la posición donde el pistón entró en la tubería y se mantuvo el tren sobre los frenos hasta que estuvo listo para arrancar. Cuando llegó ese momento, se soltaron los frenos y el tren se puso en marcha. (Posteriormente se instaló el telégrafo eléctrico, lo que evitó la dependencia del calendario de funcionamiento del motor).

El 17 de agosto de 1843 se agotó el tubo por primera vez y al día siguiente se realizó una prueba. El sábado 19 de agosto se abrió la línea al público. [nota 2] En servicio, se alcanzó una velocidad típica de 30 mph; El regreso a Kingstown fue por gravitación a favor de la pendiente y más lento. En marzo de 1844, operaban 35 movimientos de trenes diariamente y 4.500 pasajeros a la semana viajaban en la línea, en su mayoría simplemente por la novedad.

Está registrado que un joven llamado Frank Elrington estaba en una ocasión en el vagón de pistón, que no estaba unido al tren. Al soltar el freno, el vehículo ligero salió disparado a gran velocidad, cubriendo la distancia en 75 segundos, a un promedio de 105 km/h (65 mph).

Como este fue el primer ferrocarril atmosférico en funcionamiento comercial, atrajo la atención de muchos ingenieros eminentes de la época, incluidos Isambard Kingdom Brunel , Robert Stephenson y Sir William Cubitt . [2] [7]

La línea continuó funcionando con éxito durante diez años, sobreviviendo al sistema atmosférico de las líneas británicas, aunque la línea París-Saint Germain continuó hasta 1860. [8]

Cuando se abolió el sistema en 1855, se empleó una locomotora de vapor 2-2-2 llamada Princess , que por cierto fue la primera máquina de vapor fabricada en Irlanda. Aunque era una máquina pequeña, trabajó con éxito en la línea de pendiente pronunciada durante algunos años. [2]

Paris Saint Germain

Carro de pistón Saint Germain

En 1835, los hermanos Pereire obtuvieron una concesión de la Compagnie du Chemin de fer de Paris à Saint-Germain . Abrieron su línea de 19 km en 1837, pero sólo hasta Le Pecq , un muelle fluvial en la orilla izquierda del Sena, ya que habría sido necesaria una pendiente enorme para llegar a Saint-Germain-en-Laye , y las locomotoras de la día se consideraban incapaces de superar la pendiente necesaria, siendo la adherencia el factor limitante.

Al enterarse del éxito del ferrocarril de Dalkey, el ministro francés de Obras Públicas (M. Teste) y el subsecretario de Estado (M. Le Grande) enviaron al señor Mallet, [nota 3] inspecteur général honoraire des Ponts et Chaussées, a Dalkey. Escribió una evaluación técnica exhaustiva del sistema allí instalado y de su potencial, que incluía los resultados de las mediciones realizadas con Joseph Samuda. [3] [6] [9]

Fue gracias a su interés que los hermanos Pereire adoptaron el sistema para una ampliación hasta el propio Saint Germain, y la construcción comenzó en 1845, con un puente de madera que cruzaba el Sena, seguido de un viaducto de mampostería de veinte arcos y dos túneles bajo el castillo. La ampliación se inauguró el 15 de abril de 1847; tenía 1,5 km de longitud con una pendiente de 1 en 28 (35 mm/m).

El tubo de tracción se colocó entre los rieles; tenía un diámetro de 63 cm (25 pulgadas) con una ranura en la parte superior. La ranura se cerraba con dos solapas de cuero. Las bombas estaban propulsadas por dos máquinas de vapor de 200 CV, situadas entre los dos túneles de Saint-Germain. La velocidad del tren en el ascenso fue de 35 km/h (22 mph). Durante el descenso, el tren viajó por gravedad hasta Pecq, donde la locomotora de vapor tomó el relevo para llegar a París.

El sistema fue técnicamente exitoso, pero el desarrollo de locomotoras de vapor más potentes llevó a su abandono a partir del 3 de julio de 1860, cuando la locomotora de vapor circulaba desde París hasta Saint Germain, asistida por una locomotora de empuje a lo largo de la pendiente. Este arreglo continuó durante más de sesenta años hasta la electrificación de la línea. [10]

Un corresponsal del Ohio State Journal describió algunos detalles; parece haber dos secciones de tubo:

En el centro de la vía se coloca un tubo de hierro, que se hunde aproximadamente un tercio de su diámetro en el lecho de la carretera. Para una distancia de 5.500 yardas, el tubo tiene un diámetro de sólo 1¾ pies [es decir, 21 pulgadas], siendo el ascenso aquí tan ligero que no requiere la misma cantidad de fuerza que se requiere en la pendiente empinada hasta Saint Germain, donde el tubo , para una distancia de 3.800 yardas, tiene 2 pies 1 pulgada [es decir, 25 pulgadas] de diámetro.

Las máquinas de vapor tenían acumuladores:

A cada motor se le han adaptado dos grandes cilindros, que expulsan catorce pies cúbicos de aire por segundo. La presión en las calderas de aire (claudières) conectadas a las máquinas extractoras es igual a seis atmósferas absolutas.

Describió la válvula:

A lo largo de toda la longitud del tubo, se hace una sección en la parte superior, dejando un espacio abierto de aproximadamente cinco pulgadas. En cada borde cortado de la sección hay un desplazamiento para atrapar los bordes de una válvula que se ajusta sobre él. La válvula está hecha de una pieza de suela de cuero de media pulgada de espesor, a la que se le han adherido placas de hierro tanto en la parte superior como en la parte inferior correspondiente para darle resistencia... que tienen quizás un cuarto de pulgada de espesor... Las placas miden unas nueve pulgadas de largo, y sus extremos, arriba y abajo, están separados tres cuartos de pulgada, formando juntas, para dar a la válvula de cuero flexibilidad y al mismo tiempo firmeza. [11]

Clayton registra el nombre del ingeniero, Mallet, que había sido inspector general de Obras Públicas, y da un relato ligeramente diferente: Clayton dice que Mallet usó una cuerda trenzada para sellar la ranura. También dice que el vacío se creó condensando vapor en una cámara de vacío entre ejecuciones, pero eso puede haber sido un malentendido de los acumuladores de presión. [2]

Ferrocarril de Londres y Croydon

Al principio un ferrocarril de vapor

Estación Jolly-sailor en London and Croydon Railway en 1845, que muestra la estación de bombeo y el tren sin locomotora

El Ferrocarril de Londres y Croydon (L&CR) obtuvo su Ley de autorización del Parlamento en 1835, para construir su línea desde un cruce con el Ferrocarril de Londres y Greenwich (L&GR) hasta Croydon. En ese momento la línea L&GR estaba en construcción y el Parlamento se resistió a la construcción de dos terminales ferroviarias en el mismo barrio de Londres, por lo que L&CR tendría que compartir la estación London Bridge de L&GR. La línea fue construida para el funcionamiento normal de locomotoras. Se promovió una tercera empresa, London and Brighton Railway (L&BR), que también tuvo que compartir la ruta hacia Londres pasando por encima del L&CR.

Cuando se abrieron las líneas en 1839, se descubrió que surgía congestión debido a las frecuentes paradas de los servicios en la línea local de Croydon; esto fue particularmente un problema en el ascenso 1 de cada 100 desde New Cross a Dartmouth Arms. [3] El ingeniero de L&CR, William Cubitt, propuso una solución al problema: se colocaría una tercera vía en el lado este de la línea principal de doble vía existente, y todos los trenes locales en ambas direcciones la usarían. Los trenes más rápidos de Brighton se liberarían del retraso tras una parada del tren. Cubitt quedó impresionado durante su visita a la línea Dalkey y la nueva tercera pista de L&CR utilizaría energía atmosférica. La línea local también se extendería hasta Epsom, también como línea atmosférica de vía única. Estos arreglos se adoptaron y se obtuvieron poderes parlamentarios el 4 de julio de 1843, autorizando también una línea hasta una terminal en Bricklayers Arms. También se hicieron arreglos con L&GR para que agregaran una pista adicional en la sección común de su ruta. El 1 de mayo de 1844, se inauguró la terminal de Bricklayers Arms, y desde allí se ofrecía un servicio frecuente, además de los trenes del Puente de Londres. [2] [3] [12]

Ahora también atmosférico

La línea L&CR divergía hacia el suroeste en Norwood Junction (entonces llamada Jolly Sailor , en honor a una posada) y necesitaba cruzar la línea L&BR. El tubo atmosférico lo hizo imposible en llano, y se construyó un paso elevado para permitir el cruce: este fue el primer ejemplo en el mundo ferroviario. [13] Tenía la forma de un viaducto de madera con pendientes de acceso de 1 en 50. Se iba a construir un paso elevado similar en Corbetts Lane Junction, donde la línea adicional L&CR estaría en el lado noreste de la línea existente. , pero esto nunca se hizo.

Se instaló una tubería de tracción de 15 pulgadas de diámetro entre Forest Hill (entonces llamada Dartmouth Arms , también en honor a una posada local) y West Croydon. Aunque Samuda supervisó la instalación del aparato atmosférico, en la instalación de Dalkey se omitió una trampilla, una placa de hierro con bisagras que cubría la válvula de ranura de cuero. El L&CR contaba con un ingeniero atmosférico, James Pearson. Maudslay, Son and Field suministraron las tres máquinas de vapor de 100 hp y bombas en Dartmouth Arms, Jolly Sailor y Croydon (más tarde West Croydon), y se construyeron elaboradas casas de máquinas para ellas. Fueron diseñados en estilo gótico por WH Brakespear y tenían chimeneas altas que también expulsaban el aire evacuado a alto nivel. [nota 4]

Se instaló en la línea un sistema de telégrafo eléctrico de dos agujas, lo que permitió al personal de la estación indicar a la sala de máquinas remota que un tren estaba listo para partir.

Esta sección, desde Dartmouth Arms hasta Croydon, comenzó a funcionar en el sistema atmosférico en enero de 1846.

Se entregaron la ranura del tubo de tracción y el soporte del pistón; es decir, la trampilla de cierre de la ranura estaba articulada continuamente en un lado, y el soporte del pistón estaba girado para minimizar la apertura necesaria de la trampilla. Esto significaba que el carro de pistón no podía simplemente girarse sobre una plataforma giratoria al final del viaje. En cambio, tenía dos extremos, pero el pistón se transfirió manualmente al nuevo extremo delantero. El vagón de pistón tenía que moverse manualmente (o con caballos) hasta el extremo delantero del tren. En Dartmouth Arms, el andén de la estación era una isla entre las dos líneas operadas por vapor. Cubitt diseñó un sistema especial de puntos que permitió que el carro de pistón atmosférico entrara en la vía ordinaria. [nota 5]

El inspector de la Junta de Comercio, general Pasley, visitó la línea el 1 de noviembre de 1845 para aprobar la apertura de toda la línea. El periódico Times informó del hecho; un tren especial salió del Puente de Londres arrastrado por una locomotora de vapor; en Forest Hill la locomotora se desprendió y:

el vagón de pistón fue sustituido y el tren pasó a ser accionado por la presión atmosférica. El tren constaba de diez vagones (incluido el que lleva el pistón) y pesaba más de cincuenta toneladas. A las dos y siete minutos y medio el tren salió del punto de reposo en Dartmouth Arms, y a las ocho y tres cuartos el pistón entró en la válvula, [nota 6] cuando inmediatamente se nos ocurrió que una ventaja sorprendente Una de las características del sistema era el movimiento suave, casi imperceptible, al arrancar. Al salir de la estación en las líneas de locomotoras hemos experimentado frecuentemente una "sacudida" que a veces equivale a un "shock" absoluto y suficiente para alarmar al pasajero nervioso y tímido. Pero aquí no se vivió nada parecido. Un minuto y cuarto después de que el pistón entrara en el tubo, la velocidad alcanzada contra un fuerte viento en contra era de doce millas por hora; en el siguiente minuto, a saber. a las dos y once minutos, veinticinco millas por hora; a las dos y trece minutos, treinta y cuatro millas por hora; Las dos y catorce minutos, cuarenta millas por hora; y las dos y quince minutos, cincuenta y dos millas por hora, que se mantuvo hasta las dos y dieciséis minutos, cuando la velocidad comenzó a disminuir, y a las dos y diecisiete minutos y medio, el tren llegó a la terminal de Croydon, realizando así el viaje. desde Dartmouth Arms, cinco millas, en ocho minutos y tres cuartos. El barómetro en el carro del pistón indicó un vacío de 25 pulgadas y el de la casa del motor un vacío de 28 pulgadas. [nota 7] [14]

Se informó ampliamente sobre el éxito de la gestión pública oficial e inmediatamente se promovieron nuevos proyectos para ferrocarriles de larga distancia en el sistema atmosférico; Las acciones de South Devon Railway se apreciaron durante la noche.

Apertura

El informe de Pasley del 8 de noviembre fue favorable y la línea estaba clara para abrirse. Los directores dudaron, deseando ganar un poco más de experiencia de antemano. El 19 de diciembre de 1845, el cigüeñal del motor estacionario de Forest Hill se fracturó y el motor quedó inutilizable. Sin embargo, la pieza fue reemplazada rápidamente y el 16 de enero de 1846 se abrió la línea.

A las 11:00 de esa mañana se rompió el cigüeñal de uno de los motores Croydon. Se habían provisto dos motores, por lo que el tránsito pudo continuar usando el otro, [nota 8] hasta que a las 7:20 pm ese motor corrió la misma suerte. Nuevamente se realizaron reparaciones hasta el 10 de febrero de 1846, cuando fallaron ambos motores Croydon.

Este fue un duro golpe para los partidarios del sistema atmosférico; Las deficiencias en la fabricación de los motores estacionarios adquiridos a un fabricante de motores de renombre no dicen nada sobre la practicidad del sistema atmosférico en sí, pero como Samuda dijo a la Junta:

"El público no puede discriminar (porque no puede conocer) la causa de las interrupciones, y cada irregularidad se atribuye al sistema atmosférico". [15]

Dos meses después, la viga de uno de los motores de Forest Hill se fracturó. En ese momento los directores estaban haciendo planes para la extensión de Epsom; rápidamente revisaron su intención de comprar motores a Maudslay e invitaron a licitar; Boulton y Watt de Birmingham obtuvieron el contrato, ya que su precio era considerablemente inferior al de sus competidores.

Amalgamación

El Ferrocarril de Londres y Brighton se fusionó con el L&CR el 6 de julio de 1846, formando el Ferrocarril de Londres, Brighton y la Costa Sur (LB&SCR). Por el momento, los directores de la empresa más grande continuaron con las intenciones de L&CR de utilizar el sistema atmosférico.

Dificultades técnicas

El verano de 1846 fue excepcionalmente caluroso y seco, y comenzaron a aparecer serias dificultades con la válvula de mariposa del tubo de tracción. Era esencial hacer un buen sellado cuando la solapa de cuero estaba cerrada y las condiciones climáticas endurecían el cuero. En cuanto al compuesto de sebo y cera de abejas que debía sellar la junta después de cada tren, Samuda había dicho originalmente "esta composición es sólida a la temperatura de la atmósfera y se vuelve fluida cuando se calienta unos grados por encima de ella" [ 4] y la el clima cálido tuvo ese efecto. La descripción original de Samuda de su sistema incluía una válvula climática de metal que se cerraba sobre la trampilla, pero esto se había omitido en el L&CR, exponiendo la válvula a la intemperie y también fomentando la ingestión de desechos, incluido, según informó un observador, un pañuelo. Una señora lo dejó caer en la pista. Cualquier residuo alojado en el asiento de la trampilla sólo podría haber reducido su eficacia.

Además, el sebo (es decir, la grasa animal extraída) resultaba atractivo para la población de ratas. Una fuente de 1859 informa que las ratas ingresan al tubo de hierro durante la noche para comer el sebo, y que "cientos" mueren cada mañana cuando se activa la bomba para el primer tren. [16] Los retrasos se volvieron frecuentes, debido a la incapacidad de crear suficiente vacío para mover los trenes, y las paradas en las pendientes pronunciadas de aproximación en el paso elevado eran algo común y ampliamente informado en la prensa.

Los directores empezaron a sentirse incómodos con el sistema atmosférico y, en particular, con la ampliación del Epsom, que iba a tener tres motores. En diciembre de 1846, preguntaron a Boulton y Watt sobre la cancelación del proyecto y les dijeron que suspender el contrato de suministro durante un año costaría 2.300 libras esterlinas. Los directores estuvieron de acuerdo con esto.

El invierno de 1846/7 trajo nuevas dificultades meteorológicas: un clima inusualmente frío hizo que la solapa de cuero se endureciera y la nieve entró en el tubo [nota 9] , lo que provocó más cancelaciones del servicio atmosférico. Un trabajador de la vía murió en febrero de 1847 mientras se realizaba la sustitución de vapor. Esto fue trágicamente desafortunado, pero tuvo el efecto de que se informara ampliamente que la atmósfera, una vez más, no estaba operativa. [17]

final repentino

Durante este largo período, los directores debieron haberse comprometido cada vez menos a seguir adelante con el sistema atmosférico, incluso cuando se gastaba dinero en extenderlo hacia el Puente de Londres. (Se abrió desde Dartmouth Arms hasta New Cross en enero de 1847, utilizando la gravitación en dirección norte y la estación de bombeo de Dartmouth Arms en dirección sur). En una situación en la que la confianza del público era importante, los directores no podían expresar sus dudas públicamente, al menos hasta que se tomara una decisión final. había sido tomada. El 4 de mayo de 1847, [18] los directores anunciaron "que se retiraron las tuberías de Croydon Atmospheric y se abandonó el plan".

El motivo no parece haberse hecho público inmediatamente, pero el detonante parece haber sido la insistencia de la Junta de inspectores de comercio en un segundo cruce en la divergencia de las líneas de Brighton y Epsom. No está claro a qué se refiere esto y puede haber sido simplemente una racionalización del momento de una decisión dolorosa. Cualquiera que fuera el motivo, no se iban a realizar más trabajos atmosféricos en el LB&SCR. [2]

Ferrocarril del sur de Devon

Obtener autorización

Una sección de la tubería ferroviaria atmosférica del SDR en Didcot Railway Centre

El Great Western Railway (GWR) y el Bristol and Exeter Railway, trabajando en colaboración, llegaron a Exeter el 1 de mayo de 1844, con un ferrocarril de vía ancha que conectaba la ciudad con Londres. Las partes interesadas en Devonshire consideraron importante ampliar la conexión a Plymouth, pero el terreno planteaba dificultades considerables: había un terreno elevado sin una ruta fácil.

Después de una considerable controversia, la South Devon Railway Company (SDR) obtuvo su ley del Parlamento autorizando una línea, el 4 de julio de 1844.

Determinando la ruta

El ingeniero de la empresa fue el ingeniero innovador Isambard Kingdom Brunel . Había visitado la línea Dalkey y había quedado impresionado con las capacidades del sistema atmosférico en esa línea. Samuda siempre había destacado las ventajas de su sistema, que (afirmaba) incluía una capacidad mucho mejor para escalar colinas y un peso más ligero en la pista. Esto permitiría planificar una línea en terreno montañoso con pendientes más pronunciadas de lo habitual, ahorrando costos sustanciales de construcción.

Si Brunel hubiera decidido definitivamente utilizar el sistema atmosférico en la etapa de planificación, le habría permitido recorrer una ruta que hubiera sido imposible con la tecnología de locomotoras de la época. La ruta del ferrocarril de South Devon, todavía en uso hoy en día, tiene pendientes pronunciadas y generalmente se considera "difícil". Los comentaristas suelen culpar de esto a que está diseñado para tracción atmosférica; Por ejemplo:

Sekon, al describir la topografía de la línea, dice que más allá de Newton Abbot,

la conformación del país es muy inadecuada para la construcción de un ferrocarril con buenas pendientes. Este inconveniente no preocupó en ese momento al Sr. Brunel, el ingeniero de la South Devon Railway Company, ya que propuso trabajar la línea según el principio atmosférico, y una de las ventajas alegadas para el sistema era que las pendientes pronunciadas eran tan fáciles de superar como trabajar como un nivel. [19]

De hecho, la decisión de considerar la adopción del sistema atmosférico se produjo después de la autorización parlamentaria, y el trazado debió haber sido finalizado antes de su presentación al Parlamento.

Ocho semanas después de la aprobación de la ley, los accionistas escucharon que "desde la aprobación de la ley, se ha recibido una propuesta... de los señores Samuda Brothers... para aplicar su sistema de tracción a la línea South Devon". Se había pedido a Brunel y a una delegación de directores que visitaran la línea Dalkey. El informe continuó así, como resultado,

En vista del hecho de que en muchos puntos de la línea, tanto las pendientes como las curvas harán que la aplicación de este principio sea particularmente ventajosa, sus directores han resuelto que el sistema atmosférico, incluido un telégrafo eléctrico, debería adoptarse en toda la línea de la línea. Ferrocarril del sur de Devon. [22]

Construcción y apertura

Casa de bombeo en Torquay , Devon

Inmediatamente se inició la construcción del tramo de Exeter a Newton Abbot (al principio llamado Newton ); esta primera parte es en términos generales llana: era el tramo en adelante desde Newton el que era montañoso. Los contratos para el suministro de maquinaria y motores de bombeo de 45 caballos de fuerza (34 kW) se firmaron el 18 de enero de 1845 y se entregarán el 1 de julio del mismo año. La fabricación de los tubos de tracción tuvo dificultades: debían fundirse con la ranura formada [nota 10] y la deformación fue un problema grave al principio.

La entrega de la maquinaria y el tendido de las tuberías se retrasó mucho, pero el 11 de agosto de 1846, con el trabajo aún en curso, se firmó un contrato para los motores necesarios en la sección montañosa más allá de Newton. Estos debían ser más potentes, con 64 caballos (48 kW) y 82 caballos (61 kW) en un caso, y el tubo de tracción debía ser de mayor diámetro.

El servicio de tren comenzó entre Exeter y Teignmouth el 30 de mayo de 1846, pero era operado por máquinas de vapor, alquiladas a GWR. Finalmente, el 13 de septiembre de 1847 [nota 11] los primeros trenes de pasajeros comenzaron a circular en el sistema atmosférico. [23] [24] Es posible que los trenes de mercancías atmosféricas hayan operado unos días antes.

Cuatro trenes atmosféricos circulaban diariamente además del servicio de vapor anunciado, pero después de un tiempo reemplazaron a los trenes de vapor. Al principio, el sistema atmosférico se utilizó sólo hasta Teignmouth, desde donde una máquina de vapor transportaba el tren, incluido el vagón de pistón, hasta Newton, donde se retiraba el vagón de pistón y el tren continuaba su viaje. A partir del 9 de noviembre se llevaron a cabo algunos trabajos atmosféricos en Newton y, a partir del 2 de marzo de 1848, todos los trenes del tramo fueron atmosféricos.

Durante ese invierno de 1847-8 se mantuvo un servicio regular a Teignmouth. La velocidad más alta registrada fue un promedio de 64 mph (103 km/h) en 4 millas (6,4 km) transportando 28 toneladas largas (28 t) y 35 mph (56 km/h) cuando transportaba 100 toneladas largas (100 t). . [ cita necesaria ]

En este período se superaron dos limitaciones importantes del sistema atmosférico. El primero fue disponer de una tubería de tracción auxiliar en las estaciones; se colocó fuera de la vía, por lo que no obstruyó el trabajo de punta. El vagón de pistón estaba unido a él mediante una cuerda (la tubería debía tener su propio pistón) y el tren podía ser arrastrado hasta una estación y hasta el inicio de la tubería principal. El segundo desarrollo fue una disposición de paso a nivel para la tubería: una placa de cubierta con bisagras se extendía a lo largo de la tubería para uso en carretera, pero cuando el tubo de tracción se agotaba, un ramal accionaba un pequeño pistón que levantaba la cubierta, permitiendo que el carro del pistón pasara. de forma segura y sirviendo de advertencia a los usuarios de la vía. Los dibujos técnicos contemporáneos muestran el tubo de tracción considerablemente más bajo de lo normal, con su parte superior aproximadamente al nivel de las cabezas de los rieles y con su centro al nivel del centro de los travesaños. No se muestra ninguna indicación sobre cómo se mantuvo el ancho de vía.

Sistema de tracción con poca potencia

Casa de bombeo Starcross

Aunque los trenes circulaban aparentemente satisfactoriamente, se habían producido errores de cálculo técnicos. Parece [25] que Brunel originalmente especificó tuberías de 12 pulgadas (300 mm) para la sección nivelada hasta Newton y tuberías de 15 pulgadas (380 mm) para la parte montañosa de la ruta, y al especificar la potencia del motor estacionario y las bombas de vacío, los redujo considerablemente. Las tuberías de 12 pulgadas (300 mm) parecen haber sido desechadas, y se instalaron tuberías de 15 pulgadas (380 mm) en su lugar, y se comenzaron a instalar tuberías de 22 pulgadas (560 mm) en las secciones montañosas. Se realizaron cambios en los reguladores de control del motor para mejorarlos y que funcionen un 50% más rápido de lo diseñado. Se informó que el consumo de carbón fue mucho mayor de lo previsto, a 3 chelines 1½ d por milla de tren en lugar de 1 chelín 0 peniques (y en lugar de 2 chelines 6 peniques, que era el costo de alquiler de las locomotoras de vapor GWR arrendadas). Esto puede deberse en parte a que el telégrafo eléctrico aún no se había instalado, por lo que era necesario bombear según el horario, incluso aunque un tren pudiera llegar tarde. Cuando el telégrafo estuvo listo, el 2 de agosto, el consumo de carbón en las semanas siguientes cayó un 25%. [26]

Problemas con el cierre de la ranura.

Durante el invierno de 1847-1848, la válvula de trampilla de cuero que sellaba la ranura del tubo de tracción empezó a dar problemas. Durante los fríos días de invierno, el cuero se congelaba con fuerza tras la saturación de lluvia. Esto provocó que no se asentara correctamente después del paso de un tren, permitiendo que entrara aire en la tubería y reduciendo la eficacia del bombeo. En la primavera y el verano siguientes, hubo un clima cálido y seco y la válvula de cuero se secó, con prácticamente el mismo resultado. Brunel hizo tratar el cuero con aceite de ballena en un intento de mantener la flexibilidad. Se decía que había una reacción química entre el tanino del cuero y el óxido de hierro de la tubería. También hubo dificultades con la junta de cuero de los pistones.

Los comentaristas observan que el sistema de South Devon omitió la trampilla de hierro que se usó en la línea Dalkey para cubrir la válvula de trampilla. En esa línea se giraron placas de hierro inmediatamente delante del soporte del pistón. No se registra por qué se omitió esto en el sur de Devon, pero a la velocidad, esa disposición debe haber implicado una fuerza mecánica considerable y generado ruido ambiental.

En mayo y junio se produjeron problemas aún más graves cuando secciones de la trampilla se desprendieron de su fijación y tuvieron que ser reemplazadas rápidamente. Samuda tenía un contrato con la empresa para mantener el sistema y recomendó la instalación de una cubierta contra la intemperie, pero esto no fue adoptado. Esto no habría solucionado el problema inmediato y fue necesario reemplazar completamente la solapa de cuero; Se estimó que esto costaría 32.000 libras esterlinas (una suma de dinero muy grande entonces) y Samuda se negó a actuar.

Abandono

Con un impasse contractual durante las luchas por mantener en funcionamiento un sistema defectuoso, era inevitable que el fin estuviera cerca. En una junta de accionistas celebrada el 29 de agosto de 1848, los directores se vieron obligados a informar de todas las dificultades y de que Brunel había aconsejado el abandono del sistema atmosférico; Se estaban haciendo arreglos con el Great Western Railway para proporcionar locomotoras de vapor, y el sistema atmosférico sería abandonado a partir del 9 de septiembre de 1848.

El informe de Brunel a los directores, que ahora se muestra en la reunión, era completo y también era consciente de su delicada situación y de las obligaciones contractuales de Samuda. Describió los motores estacionarios, adquiridos de tres proveedores: "Estos motores en general no han tenido éxito; ninguno de ellos ha funcionado hasta ahora de manera muy económica y algunos consumen mucho combustible". En cuanto a las dificultades con la válvula de cuero en condiciones climáticas extremas, calor, heladas y lluvias intensas,

Los mismos remedios se aplican a los tres, manteniendo el cuero de la válvula aceitado y barnizado, y volviéndolo impermeable al agua, que de otro modo lo empapa en tiempo húmedo, o que lo congela con frío, volviéndolo demasiado rígido para cerrarlo; y la misma precaución impide que el cuero se seque y arrugue por el calor; porque esto, y no la fusión de la composición, es el principal inconveniente resultante del calor. También se ha descubierto que un poco de agua esparcida sobre la válvula desde un tanque en el carro del pistón es útil en climas muy secos, lo que demuestra que la sequedad, y no el calor, fue la causa de la fuga.

Pero había un problema mucho más grave: "Una parte considerable de la válvula longitudinal falló debido al desgarro del cuero en las uniones entre las placas. Al principio, el cuero se agrietó parcialmente en estos puntos, lo que provocó una fuga considerable, especialmente en tiempo seco. Después de un tiempo se rompe por completo".

El mantenimiento de la tubería de tracción y de la válvula era responsabilidad contractual de Samuda, pero Brunel indicó que culpaba a la empresa por un almacenamiento descuidado y por el hecho de que la válvula había estado instalada durante algún tiempo antes de ser utilizada por los trenes; Brunel se negó a entrar en la cuestión de la responsabilidad, aludiendo a posibles medidas paliativas, pero concluyó:

El costo de la construcción ha excedido con creces nuestras expectativas, y la dificultad de hacer funcionar un sistema tan totalmente diferente de aquel al que todos, tanto viajeros como trabajadores, están acostumbrados, ha resultado (sic) demasiado grande; y por lo tanto, aunque, sin duda, después de algunas pruebas adicionales, se podrán hacer grandes reducciones en el costo de trabajar la parte ahora colocada, no puedo anticipar la posibilidad de ningún incentivo para continuar con el sistema más allá de Newton. [27]

Se generó una enorme hostilidad entre algunos accionistas y Samuda y Brunel en particular fueron duramente criticados, pero el sistema atmosférico en la línea estaba terminado.

Retención recomendada

Thomas Gill había sido presidente de la junta directiva de South Devon y deseaba continuar con el sistema atmosférico. Para presionar a favor de esto, renunció a su cargo y, en noviembre de 1848, publicó un folleto instando a mantener el sistema. Obtuvo suficiente apoyo para esto que se celebró una Asamblea General Extraordinaria de la Compañía el 6 de enero de 1849. Tuvo lugar una larga discusión técnica, en la que Gill afirmó que Clark y Varley estaban dispuestos a contratar para completar el sistema atmosférico y mantenerlo en una sección. de la línea. Había, dijo Gill, otros veinticinco inventores ansiosos por que sus creaciones se probaran en la línea. La reunión duró ocho horas, pero finalmente se procedió a la votación: la mayoría de los accionistas presentes se mostró a favor de continuar con el sistema, 645 a 567 acciones. Sin embargo, un importante bloque de poderes correspondió a accionistas que no quisieron asistir a la junta, y con sus votos se confirmó el abandono por 5.324 votos contra 1.230.

Ese fue el fin del sistema atmosférico en el ferrocarril de South Devon.

ratas

Los grupos de entusiastas suelen afirmar que un factor en el fracaso de la solapa de cuero fueron las ratas, atraídas por el sebo y que lo mordían. Aunque se dice que al principio las ratas fueron atraídas por el tubo de tracción, en la reunión de crisis descrita anteriormente no se hizo ninguna referencia a ello. El historiador Colin Divall cree que "no hay evidencia documental alguna" de que las ratas causen tales problemas en el ferrocarril. [28]

Detalles técnicos

Línea de demostración de Worwood Scrubs

El vagón de pistón en la línea de demostración era una vía abierta de cuatro ruedas. No se muestran controles de ningún tipo en un dibujo. La viga que llevaba el pistón se llamaba "percha", estaba unida directamente a los ejes y giraba en su punto central; tenía un contrapeso en la parte trasera del soporte de fijación (llamado "reja").

Línea Dalkey

El tren habitual constaba de dos vagones, el vagón de pistón, que incluía un compartimento para guardias y alojamiento de tercera clase, y un vagón de segunda clase, con ventanas de observación en los extremos en la parte trasera. No había ningún vagón de primera clase. El guardia tenía un freno de tornillo, pero ningún otro control. El regreso (descenso) se hacía por gravedad, y el protector tenía una palanca que le permitía girar el conjunto del pistón hacia un lado, de modo que el descenso se realizaba con el pistón fuera del tubo.

Línea Saint Germain

El tramo puesto en servicio, Le Pecq a Saint Germain, tenía casi exactamente la misma longitud que la línea Dalkey y se operaba de manera similar excepto que el descenso por gravedad se hacía con el pistón en el tubo para que la presión del aire ayudara a retardar el descenso. velocidad. La terminal superior tenía apartaderos, con cambios gestionados por cuerdas. [29]

Londres y Croydon

Los vagones de pistón eran furgonetas de seis ruedas, con una plataforma del conductor en cada extremo, ya que tenían dos extremos. El puesto del conductor estaba dentro del vagón, no al aire libre. El eje central no estaba suspendido y el conjunto del pistón estaba conectado directamente a él. El conductor disponía de un vacuómetro (un manómetro de mercurio , conectado por un tubo metálico a la cabeza del pistón. Algunos vehículos estaban equipados con velocímetros, invención de Moisés Ricardo. Además de freno, el conductor disponía de una válvula de derivación que admitía aire al tubo de tracción parcialmente agotado delante del pistón, reduciendo la fuerza de tracción ejercida. Esto parece haber sido utilizado en el descenso de 1 en 50 desde el paso elevado. La disposición de la palanca y la válvula se muestra en un diagrama en el Tratado de Samuda .

Pistón de tamaño variable

Parte de la patente de Samuda incluía el pistón de diámetro variable, lo que permitía que el mismo carro de pistón negociara secciones de ruta con diferentes tamaños de tubos de tracción. Clayton lo describe: el cambio podría ser controlado por el conductor mientras está en movimiento; una palanca accionaba un dispositivo parecido a un paraguas en la parte trasera de la cabeza del pistón; tenía nervaduras de acero con bisagras. Para alojar el soporte del pistón, la ranura del tubo de tracción, y por tanto la parte superior del tubo, tenía que estar al mismo nivel cualquiera que fuera el diámetro del tubo, de modo que todo el espacio adicional a sellar quedara hacia abajo y hacia los lados; la disposición del "paraguas" era asimétrica. De hecho, esto nunca se utilizó en el ferrocarril de South Devon ya que los tubos de 22 pulgadas nunca se abrieron; y el cambio en Forest Hill sólo duró cuatro meses antes del fin del sistema atmosférico allí. [30] También se pretendía utilizar un pistón de diámetro variable en el ferrocarril de Saint-Germain, donde se iba a utilizar un tubo de 15 pulgadas desde Nanterre a Le Pecq, y luego un tubo de 25 pulgadas en la pendiente del tres y medio por ciento hacia arriba. a Saint Germain. Sólo se completó la sección de 25 pulgadas, por lo que se utilizó un pistón simple. [29]

Ubicaciones de las casas de máquinas, South Devon Railway

En la sala de máquinas de Dainton, se iba a instalar un receptor de vacío en el tubo de entrada a las bombas. Aparentemente se trataba de un interceptor de desechos que podrían ser ingeridos en el tubo de tracción; tenía una puerta que se podía abrir para que el personal limpiara los escombros de vez en cuando. [31]

Exhibiciones de tubo ferroviario atmosférico.

Museo de Croydon, tubería ferroviaria atmosférica, 1845-1847

Otras aplicaciones tempranas

Se construyeron dos ferrocarriles de demostración con todo el vagón dentro del tubo en lugar de solo un pistón. En ambos casos los vagones eran empujados por la presión atmosférica en una dirección y el aumento de presión en la otra, y en ambos casos el objetivo era hacer circular los vagones bajo tierra sin el humo y el gas de las locomotoras de vapor.

Aeromóvil

Tramo de vía Aeromovel y bogie.

Los intentos del siglo XIX de crear un sistema atmosférico práctico (descritos anteriormente) fueron derrotados por deficiencias tecnológicas. Hoy en día, los materiales modernos han permitido implementar un sistema práctico.

Hacia finales del siglo XX, la Corporación Aeromovel de Brasil desarrolló un transportador de personas automatizado que funciona con propulsión atmosférica. Los trenes livianos viajan sobre rieles montados sobre una viga cajón de concreto hueca elevada que forma el conducto de aire. Cada vagón está sujeto a una placa cuadrada (el pistón) dentro del conducto, conectado por un mástil que pasa a través de una ranura longitudinal sellada con aletas de goma. Las bombas de aire eléctricas estacionarias están ubicadas a lo largo de la línea para soplar aire hacia el conducto para crear una presión positiva o para expulsar el aire del conducto para crear un vacío parcial. La diferencia de presión que actúa sobre la placa del pistón hace que el vehículo se mueva.

La energía eléctrica para iluminación y frenado se suministra al tren mediante una corriente de bajo voltaje (50 V) a través de la vía por la que circulan los vehículos; Se utiliza para cargar baterías a bordo. Los trenes tienen frenos convencionales para detenerse con precisión en las estaciones; Estos frenos se aplican automáticamente si no hay diferencia de presión que actúe sobre el plato. Los vehículos completamente cargados tienen una relación entre carga útil y peso muerto de aproximadamente 1:1, que es hasta tres veces mejor que las alternativas convencionales. [34] Los vehículos son autónomos y el movimiento está determinado por controles en la vía. [35] Aeromovel fue diseñado a finales de la década de 1970 por el brasileño Oskar HW Coester  [pt] . [36]

El sistema se implementó por primera vez en 1989 en Taman Mini Indonesia Indah , Yakarta , Indonesia . Fue construido para servir a un parque temático; Es un circuito de 3,22 km (2 millas) con seis estaciones y tres trenes. [37] A finales de la década de 2010, el sistema se cerró por un período y se volvió a abrir en 2019 con solo un tren operativo, que se había convertido a energía diésel. [38]

Aeromovel APM en el Aeropuerto Internacional Salgado Filho

En agosto de 2013 se inauguró una segunda instalación, la Conexión Metro-Aeropuerto. La línea conecta la Estação Aeroporto del Metro de Porto Alegre y la Terminal 1 del Aeropuerto Internacional Salgado Filho . [39] La línea única tiene 0,6 millas (1 km) de largo con un tiempo de viaje de 90 segundos. El primer vehículo de 150 pasajeros se entregó en abril de 2013 y un segundo vehículo de 300 pasajeros se entregó más tarde.

En diciembre de 2018 se inauguró en China un centro de investigación y desarrollo de ferrocarriles neumáticos, desarrollado gracias a la colaboración entre Aeromovel y el China Railway Engineering Group (CREG). [40] Las empresas habían estado trabajando juntas en proyectos desde principios de 2017, [41] incluido un sistema iniciado pero estancado propuesto para Canoas . [42]

La propuesta Accra Skytrain , una red de tren ligero elevado de cinco líneas y 194 kilómetros (121 millas) en la capital de Ghana también utilizará esta tecnología. En 2019, el gobierno de Ghana firmó un acuerdo de concesión de construcción, operación y transferencia con un consorcio sudafricano para desarrollar el proyecto, a un costo estimado de 2.600 millones de dólares. A junio de 2021, el proyecto no ha superado la etapa de estudio de viabilidad.

En diciembre de 2020 se anunció que Aerom, propietaria de la tecnología Aeromovel, había sido seleccionada para instalar el GRU Airport People Mover en el Aeropuerto Internacional de São Paulo/Guarulhos . La línea tendrá 2,6 kilómetros (1,6 millas) de largo y 4 estaciones. [43] [44]

Concepto de alta velocidad

Corporación ferroviaria de vuelo. En Estados Unidos se ha desarrollado el concepto de tren atmosférico de alta velocidad que utiliza vacío y presión de aire para mover módulos de pasajeros a lo largo de una vía elevada. Los sistemas de energía estacionarios crean vacío (delante del pistón) y presión (detrás del pistón) dentro de un tubo neumático continuo ubicado centralmente debajo de los rieles dentro de un conjunto de armadura. El pistón libre está acoplado magnéticamente a los módulos de pasajeros superiores; esta disposición permite cerrar el tubo de alimentación, evitando fugas. La unidad de transporte opera sobre el tubo de alimentación sobre un par de rieles de acero paralelos.

Actualmente, la empresa cuenta con un modelo piloto a escala 1/6 funcionando en una vía de prueba al aire libre. La vía guía tiene 639 m (2095 pies) de largo e incorpora pendientes del 2%, 6% y 10%. El modelo piloto opera a velocidades de hasta 40 km/h (25 mph). La corporación dice que una implementación a gran escala sería capaz de alcanzar velocidades superiores a 200 mph (320 km/h). [45] [46]

Ver también

Notas

  1. ^ Sin embargo, como se preveía el funcionamiento con una sola línea, esto parece imposible.
  2. ^ La estación de Kingstown no estaba lista y los recorridos comenzaban desde el puente Glasthule.
  3. ^ Posiblemente C.-F. Mazo
  4. ^ Esto puede significar que el aire de escape se utilizó para crear una corriente de aire para los incendios.
  5. ^ No se sabe exactamente qué forma tomaron estos puntos, pero algunos de los primeros ingenieros usaron interruptores en los que los rieles principales se mueven juntos para formar una unión a tope con los rieles de acceso, y es probable que Cubitt haya usado esto. El tubo de tracción difícilmente podía haber atravesado la vía normal y los trenes podían haber sido movidos por caballos.
  6. ^ 75 segundos en mover el tren mediante fuerza humana o de caballos hasta la tubería.
  7. ^ Estos valores son mucho más altos que los que Samuda dispuso durante las manifestaciones de Wormwood Scrubbs; La presión atmosférica estándar se considera 29,92 in Hg .
  8. ^ Los motores Maudsley consistían en dos motores que impulsaban el mismo eje; cualquiera de los dos podría desconectarse si fuera necesario.
  9. ^ Es posible que la nieve dentro del tubo no haya sido grave; Es probable que el verdadero problema fuera la nieve compactada en el asiento de la válvula.
  10. ^ En el caso de Dalkey, los tubos se fundieron como cilindros completos y luego se mecanizó la ranura.
  11. ^ Clayton dice 14 de septiembre
  12. ^ Kay afirma (página 25) que MacDermot y Hadfield dicen erróneamente que la casa de la Condesa Wear estaba en el lado positivo de la línea.

Referencias

  1. ^ RA Buchanan, El ferrocarril atmosférico de IK Brunel , Estudios sociales de la ciencia, vol. 22, núm. 2, Simposio sobre "innovaciones fallidas" (mayo de 1992), págs.
  2. ^ abcdefghij Howard Clayton, The Atmospheric Railways , autoeditado por Howard Clayton, Lichfield, 1966
  3. ^ abcd Charles Hadfield, Ferrocarriles atmosféricos , Alan Sutton Publishing Limited, Gloucester, 1985 (reimpresión de 1967), ISBN  0-86299-204-4
  4. ^ abcd J d'A Samuda, Tratado sobre la adaptación de la presión atmosférica a los fines de la locomoción en los ferrocarriles , John Weale, Londres, 1841
  5. ^ Tratado de Samdua; Se omiten referencias a piezas en los diagramas.
  6. ^ ab "Informe sobre el ferrocarril construido de Kingstown a Dalkey, en Irlanda, sobre el sistema atmosférico y sobre la aplicación de este sistema a los ferrocarriles en general (Traducción abreviada)", Mons. Mallet, The Practical Mechanic and Engineer's Magazine, en 4 partes a partir de mayo de 1844, p279
  7. ^ Sitio web del Patrimonio Industrial de Irlanda (archivado)
  8. ^ KH Vignoles, Charles Blacker Vignoles: ingeniero romántico , Cambridge University Press, 2010, ISBN 978-0-521-13539-9 
  9. ^ Mallet, Rapport sur le chemin de fer établi suivant le système atmosphérique de Kingstown à Dalkey, en Irlande, et sur l'application de ce système aux chemins de fer en général , Carillan-Goeury et Ve Dalmont, París, 1844, accesible en línea
  10. ^ Jean Robert, Notre métro , Omens & Cie, París, 1967, ASIN: B0014IR65O, página 391
  11. ^ "Un ferrocarril atmosférico exitoso", The New York Times , 10 de noviembre de 1852
  12. ^ Charles Howard Turner, The London Brighton and South Coast Railway , volumen 1, Batsford Books, Londres, 1977, ISBN 978-0-7134-0275-9 , páginas 239–256 
  13. ^ Clayton, página 39
  14. ^ Periódico The Times, informe contemporáneo, citado en Clayton. Nota: el archivo digital del Times no parece incluir este artículo.
  15. ^ Samuda, carta a la Junta de L&CR, citada en Clayton.
  16. ^ Buckland, Francis T. (1859). Curiosidades de la Historia Natural . Consultado el 6 de abril de 2019 .
  17. ^ El periódico The Times, citado en Clayton
  18. ^ Railway Chronicle (periódico) del 10 de mayo de 1847 citado en Clayton, afirmó que esto se anunció "el martes pasado"
  19. ^ GA Sekon (seudónimo), Una historia del Great Western Railway , Digby Long & Co., Londres, 1895, reimpreso por Forgotten Books, 2012
  20. ^ Clayton, página 75
  21. ^ Clayton, página 76
  22. ^ Informe a la junta de accionistas del 28 de agosto de 1844, citado en Clayton
  23. ^ RH Gregory, El ferrocarril del sur de Devon , Oakwood Press, Salisbury, 1982, ISBN 0-85361-286-2 
  24. ^ Peter Kay, Exeter - Newton Abbot: una historia ferroviaria , Platform 5 Publishing, Sheffield, 1991, ISBN 978-1-872524-42-9 
  25. ^ Clayton, página 91
  26. ^ Clayton, página 92
  27. ^ Informe de Brunel a los directores, reproducido en Clayton
  28. ^ "La visión a largo plazo: Hyperloop de Elon Musk y Atmospheric Traction Rail de Brunel - BBC Sounds". bbc.co.uk.Consultado el 6 de abril de 2019 .
  29. ^ ab Paul Smith, Les chemins de fer atmospheriques , In Situ, octubre de 2009
  30. ^ Clayton, páginas 113-199
  31. ^ Clayton, página 110
  32. ^ ab "Proyecto Tuberías Atmosféricas" . Consultado el 16 de octubre de 2018 .
  33. ^ "Tubos de vacío excavados debajo de las líneas principales, estación West Croydon. 1933". Archivado desde el original el 17 de octubre de 2018 . Consultado el 16 de octubre de 2018 .
  34. ^ "Aeromovel - Tecnología" . Consultado el 30 de abril de 2013 .
  35. ^ "Patente estadounidense 5.845.582 Sistema de sellado de ranuras para guías de un sistema de transporte neumático". Patente de Estados Unidos 5845582 . Consultado el 30 de abril de 2013 .
  36. ^ "Aeromovel descrito". Archivado desde el original el 13 de septiembre de 2013 . Consultado el 30 de abril de 2013 .
  37. ^ "Aeromovel: Historia". Archivado desde el original el 26 de noviembre de 2012 . Consultado el 8 de mayo de 2013 .
  38. ^ "SHS-23 Aeromovel Indonesia" Titihan Samirono "Skytrain: recorrido en Skytrain con línea circular elevada alrededor de Taman Mini Indonesia Indah (salida desde la estación Taman Wisata)". Estación RailTravel . Consultado el 14 de enero de 2021 .
  39. ^ Aeromovel inaugurado en aeropuerto Archivado el 17 de agosto de 2013 en Wayback Machine.
  40. ^ "中国中铁气动列车研发中心成立!(气动列车视频+技术速览)". Sohu. 21 de diciembre de 2018 . Consultado el 13 de julio de 2021 .
  41. ^ "¿Um aeromóvel para a Região Metropolitana?". ANPTrilhos. 14 de febrero de 2017 . Consultado el 13 de julio de 2021 .
  42. ^ "Impasse sobre o aeromóvel de Canoas segue sin solución". ANTP. 26 de marzo de 2018 . Consultado el 13 de julio de 2021 .
  43. «Aeropuerto GRU elige Aeromovel y deberá iniciar conexión entre aeropuerto y CPTM en enero» . Consultado el 18 de junio de 2021 .
  44. ^ "Empresa Aeromóvel implementará People Mover en el aeropuerto de Guarulhos" . Consultado el 18 de junio de 2021 .
  45. ^ Corporación ferroviaria de vuelo
  46. ^ Whiston, Alan (2019). "Ferrocarriles atmosféricos: una mirada al pasado para conducir hacia el futuro". El periódico . 137 (1): 28–33.

Otras lecturas