Un tramo de frenado en una montaña rusa es cualquier sección de la vía que utiliza algún tipo de frenos para reducir la velocidad o detener el tren de la montaña rusa . Existen varios tipos de métodos de frenado que se emplean en las montañas rusas, incluidos los frenos de fricción, los frenos de deslizamiento y los frenos magnéticos. El más común es el freno de aleta, un nombre alternativo para el freno de fricción, que implica una serie de abrazaderas accionadas hidráulicamente que cierran y aprietan las aletas de metal que están unidas a la parte inferior del tren de la montaña rusa. Las montañas rusas pueden incorporar múltiples tramos de frenado a lo largo del trazado de la vía de la montaña rusa para ajustar la velocidad del tren en cualquier momento.
Los diferentes tipos de pistas de frenado se clasifican en dos categorías principales: frenos de compensación y frenos de bloqueo. Un freno de compensación se refiere a una sección de frenado que reduce la velocidad de un tren, mientras que un freno de bloqueo tiene la capacidad de detener un tren por completo además de reducir su velocidad. Los frenos de bloqueo son importantes para las montañas rusas que operan más de un tren simultáneamente, en caso de que un tren se detenga en una parte de la vía. Si bien las montañas rusas modernas tienen al menos una pista de frenado controlada por computadora integrada en la vía, las montañas rusas más antiguas, como The Great Scenic Railway en Luna Park Melbourne, pueden tener frenos a bordo del tren y depender de un operador de frenos para aplicarlos según sea necesario.
Los frenos de compensación son secciones de recorrido de frenado que reducen la velocidad del tren, pero no están destinados a detenerlo por completo. [1] Pueden incorporarse durante el diseño de un recorrido en previsión de determinados puntos problemáticos, o pueden instalarse posteriormente en zonas donde los trenes viajan a velocidades superiores a las esperadas. Los frenos de compensación también pueden añadirse por razones de seguridad, reduciendo la fuerza g que experimentan los pasajeros en varios puntos a lo largo del trazado de la vía, o por razones de mantenimiento preventivo, reduciendo el desgaste de los trenes o de la vía. Un sensor de proximidad suele preceder al freno de compensación para identificar la velocidad actual del tren que pasa y determinar cuánto necesitará el freno para reducir la velocidad del tren, si es que lo hace. [ cita requerida ]
Los frenos de bloque también tienen la capacidad de reducir la velocidad del tren, pero tienen el propósito adicional de poder detenerlo por completo. [1] Esto es necesario en las montañas rusas que operan más de un tren simultáneamente en la vía. Actúan como barreras virtuales entre los trenes que circulan por la montaña rusa, evitando colisiones si un tren se detiene a lo largo del recorrido por cualquier motivo. Las secciones de freno de bloque también deben diseñarse de modo que el tren pueda comenzar a moverse nuevamente al soltarlo, ya sea utilizando una ligera pendiente descendente para dejar que la gravedad siga su curso o utilizando neumáticos de tracción para empujar el tren fuera del bloque. Estos se denominan comúnmente recorridos de frenado a mitad de recorrido.
Las montañas rusas utilizan una variedad de métodos de frenado que han evolucionado con el tiempo.
Los frenos antirrebote consisten en una pieza larga de material, a menudo recubierta de cerámica , que se coloca en el medio de la vía paralela a los raíles . Cuando se aplica el freno, el patín se eleva y provoca fricción contra la parte inferior del tren, lo que reduce su velocidad. Se pueden utilizar para reducir la velocidad o detener el tren. Los frenos antirrebote fueron uno de los primeros avances en el frenado de las montañas rusas y se encuentran normalmente en las montañas rusas de madera más antiguas, como Leap the Dips , la montaña rusa más antigua del mundo que todavía está en funcionamiento.
Los frenos de fricción, comúnmente llamados frenos de aleta, implican un sistema de sujeción controlado por computadora que aprieta las aletas de metal unidas debajo del tren. [1] Los frenos de fricción se pueden usar para reducir la velocidad o detener el tren y son la forma más común de frenos que se encuentran en las montañas rusas modernas. [1] Pueden implicar vigas de caja de metal gruesas o placas de metal delgadas. Se deslizan entre pares de pastillas de fricción similares a las pastillas de freno de los automóviles .
Los frenos de fricción están diseñados para ser a prueba de fallos , lo que les permite activarse incluso cuando hay una pérdida de potencia. También están construidos con una cierta medida de redundancia, incorporando juegos adicionales de frenos en caso de que falle un juego. La apertura se realiza mediante un actuador neumático de tipo fuelle, y cada juego de frenos está equipado con su propio sistema de suministro de aire que está controlado por válvulas de suministro que abren y liberan el freno cuando es seguro hacerlo. Se utiliza un resorte pesado , generalmente hecho de acero, para mantener el freno cerrado cuando está activado.
En lugar de depender de la fricción, que a menudo puede verse afectada por las condiciones meteorológicas, como la lluvia, los frenos magnéticos aplican resistencia a través del magnetismo sin hacer contacto directo con el tren. Están formados por una o dos filas de imanes de neodimio . Cuando una aleta metálica hecha de cobre o una aleación de cobre y aluminio pasa entre las filas de imanes, se generan corrientes parásitas en la aleta, creando una fuerza magnética que se opone al movimiento de la aleta. La fuerza de frenado resultante es directamente proporcional a la velocidad a la que se mueve la aleta a través del elemento de freno.
Los frenos magnéticos se pueden encontrar en dos configuraciones:
Los frenos magnéticos son silenciosos y proporcionan una experiencia de conducción más suave que los frenos de fricción, aumentando gradualmente la potencia de frenado para que las personas que viajan en la atracción no experimenten cambios bruscos en la desaceleración. Intamin comenzó a incorporarlos con sus modelos Accelerator Coaster , así como Bolliger & Mabillard a partir de 2004 con la instalación de Silver Bullet, la primera montaña rusa invertida que cuenta con frenos magnéticos. También existen empresas de terceros, como Magnetar Technologies Corp., que brindan un servicio para modernizar las montañas rusas existentes con tecnología de frenado magnético para aumentar la seguridad, mejorar la comodidad de los pasajeros y reducir los costos de mantenimiento y la mano de obra. [ cita requerida ]
Una desventaja del frenado magnético es que la fuerza de los remolinos no suele ser lo suficientemente estable como para mantener un tren completamente quieto y, como tal, no se puede utilizar como freno de bloque. Los frenos magnéticos a menudo se complementan con un juego adicional de frenos de fricción o "ruedas de patada", neumáticos de goma que hacen contacto con el tren y lo estacionan de manera efectiva. Otra desventaja es que no se pueden desacoplar de manera convencional como otros tipos de frenos. En cambio, las aletas o imanes deben retraerse para que las aletas ya no pasen entre los imanes. Las montañas rusas con acelerador, por ejemplo, tienen una serie de aletas de freno magnéticas ubicadas en la pista de lanzamiento. Antes del lanzamiento del tren, los frenos se retraen para permitir que el tren alcance su velocidad máxima. Después del lanzamiento, las aletas de freno se elevan nuevamente a su posición para detener el tren en caso de un retroceso . Un ejemplo de esto se puede encontrar en Kingda Ka en Six Flags Great Adventure .
Si bien los frenos antirrebote ya existían cuando se concibió el Scenic Railway, LaMarcus Adna Thompson decidió no utilizar estos frenos para sus montañas rusas Scenic Railway y, en su lugar, optó por utilizar un sistema de guardafrenos similar a los que se utilizan en los trenes de gravedad. El guardafrenos se sentaba en el centro del tren y tiraba de una palanca para aplicar el freno y reducir la velocidad del tren. Se construyeron más de treinta Scenic Railways, pero solo un pequeño número sigue en funcionamiento.