صناعة

اكتشف أخطر سكة حديد مسننة في العالم

اكتشف أخطر سكة حديد مسننة في العالم


يربط سكة حديد Pilatus المسننة على بحيرة لوسيرن مع نهايته بالقرب من قمة جبل بيلاتوس ، الرقم القياسي باعتباره الأكثر انحدارًا في العالم. مع ارتفاع المحطة عند 2.073 مترًا ، يتسلق السكة الحديدية المسننة منحدرًا يزيد عن 1600 متر في 4.6 كم فقط. يتراوح متوسط ​​تدرجات السكك الحديدية المسننة من 38 بالمائة إلى 48 بالمائة كحد أقصى. هذا أكثر انحدارًا من أكثر شوارع العالم انحدارًا - شارع بالدوين في نيوزيلندا.

اقترح في الأصل في عام 1873 ، كان للسكك الحديدية المسننة مقترحًا 1435 مقياسًا قياسيًا و 25 بالمائة أقصى تدرج. تم رفض الاقتراح في ذلك الوقت لعدم جدواه الاقتصادية. أدخل العقيد إدوارد لوشر ، وهو مهندس عملي ذو خبرة في هذا العصر ، ابتكر حلاً فريدًا يسمح بتدرج أقصى بنسبة 48 في المائة ، مما يقلل بشكل فعال طول المسار إلى النصف.

[مصدر الصورة: بيكساباي]

خطة لوكر

وُلد العقيد إدوارد لوشر-فرويلر في زيورخ عام 1840. اعتبره الكثيرون صاحب رؤية خلال حياته. كان تصميم نظام الرف الجديد الخاص به لسكة حديد Pilatus Cogwheel يعني أن مقياس الجنزير تم تقليله إلى 80 سم وشد نصف قطر الانحناء. سمح تصميمه لمسار خط السكة الحديد الذي يبلغ طوله 4.2 كيلومتر بالتعامل مع التدرجات التي تصل إلى 48 بالمائة.

تعاون Locher بالفعل مع صهره Eduard-Guyer-Frueler خلال عامي 1883 و 1884. حصل هذا التصميم على إذن للبناء في 28 يونيو 1885.

بعد الحصول على إذن من السلطات ومالكي العقارات ، قدم Locher وصهره الخطط النهائية لتصميم العجلة المسننة في ديسمبر 1885 للجمهور. في 29 مارس 1886 ، عقدت شركة بيلاتوس للسكك الحديدية ، برأسمال قدره 2 مليون فرنك و 850 ألف فرنك رأسمالها ، اجتماعها العام الأول في فندق دو لاك في لوسيرن. في الأيام الأولى من أبريل 1886 ، بدأ البناء.

أثبت التشغيل التجريبي في القسم الأول المكتمل التصميم بنجاح. يتألف فريق Locher من حوالي 200 عامل سويسري وحوالي 600 مقاول إيطالي.

عند الانتهاء من خط سكة حديد Pilatus المسنن ، أدار Locher يده إلى العديد من مشاريع الجسور بما في ذلك على Gotthard Massif. كما شرع في مشاريع الأنفاق الرائدة في سويسرا. لم يتم اعتماد تصميمه المبتكر في بيلاتوس في أي مكان آخر في العالم ، مما يجعله فريدًا من نوعه ، ولكنه عمل شغوف بمهندسي الصيانة.

[مصدر الصورة:بيلاتوس]

التصميم والبناء

لم تكن الأنظمة التقليدية في هذا الوقت قادرة على التعامل مع التدرجات شديدة الانحدار مثل تصميم Locher بسبب القيود الميكانيكية على أنظمة العجلة المسننة العمودية الشائعة في ذلك الوقت. كان هذا بسبب حقيقة أنه في ظل التدرجات العالية ، يمكن للعجلة المسننة العمودية التي تضغط على الرف من الأعلى أن تقفز من الاشتباك ، مما يلغي محرك القطار الرئيسي وقوة الانكسار - ليست مثالية.

وضع حل Locher رفًا أفقيًا مزدوجًا بين القضبان مع مواجهة أسنان الحامل لكل جانب. وقد سمح ذلك بتعشيق عجلتين مسننتين على الرف المركزي ، محملين على أعمدة رأسية أسفل عربة القطار.

قضى هذا التصميم الجديد على إمكانية فك ارتباط العجلة المسننة / الحامل وأضاف فائدة إضافية تتمثل في منع السيارة من الانقلاب في ظل الرياح الشديدة الشائعة في المنطقة. يسمح هذا النظام أيضًا بتوجيه عربة القطار دون الحاجة إلى الفلنجات على العجلات.

نظام لوشر

تحت نظام Locher Rack ، يتم قطع أسنان التروس بشكل جانبي بدلاً من الجزء العلوي من سكة التوجيه. اثنين من العجلة المسننة تعشيق الأسنان الموجودة أسفل القاطرة.

شرع Locher في تصميم نظام يمكنه التعامل مع التدرجات شديدة الانحدار مثل 1 في 2. كان النظام الأكثر شيوعًا في ذلك الوقت هو نظام Abt ، وهو مثال يستخدم في Mount Snowden ، ويلز. هذا النظام لديه تدرج محدود من 1 في 4 (حوالي 25 بالمائة). أظهر Locher أنه في ظل التدرجات الأكثر حدة ، كان نظام Abt عرضة لقيادة الترس فوق الرف. كان يعتقد أن هذا ، لأسباب مفهومة ، يحتمل أن يؤدي إلى انحرافات كارثية.

سعى تصميم Locher البصري إلى التغلب على ذلك من خلال حل الأسنان المزدوجة والعجلة المسننة. سمح هذا ، من الناحية النظرية ، للقاطرة بالتعامل مع المنحدرات الشديدة لجبل بيلاتوس.

لم يكن التصميم خاليًا من المشكلات ، ومع ذلك ، لم تكن مفاتيح السكك الحديدية القياسية قابلة للتطبيق مع هذا النظام. ستكون هناك حاجة إلى كبلات النقل والأجهزة المعقدة الأخرى للخطوط المتفرعة على المسار.

بعد الاختبارات ، تم نشر نظام Locher على سكة حديد بيلاتوس ، التي افتتحت في عام 1889. لا توجد سكة حديد عامة أخرى تستخدم نظام Locher ، على الرغم من أن بعض مناجم الفحم الأوروبية تستخدم نظامًا مشابهًا على خطوط مترو الأنفاق شديدة التدرج.

لديك القوة

كانت السيارات الأولى في بيلاتوس تفتقر إلى حواف العجلات ، ولكن تم تركيبها لاحقًا للسماح بصيانة أسهل. افتتح الخط في 4 يونيو 1889 باستخدام محرك الجر البخاري لتشغيل النظام.

يمكن لعربات القطار الأصلية التي تعمل بالبخار أن تحمل 32 راكبًا بمتوسط ​​يتراوح من 3 إلى 4 كيلومترات في الساعة. بهذا المعدل ، استغرقوا ما يزيد قليلاً عن ساعة لإكمال الصعود.

خلال ذروة محرك الجر البخاري ، ارتفع عدد الركاب من 30.000 إلى 55.000 في السنة. خلال الثلاثينيات من القرن الماضي ، لم تعد القاطرات البخارية والمركبات الإحدى عشرة مجتمعة قادرة على مواكبة الارتفاع في الطلب. كانت المحركات والمدربين الحاليين قد بدأوا أيضًا في الوصول إلى نهاية حياتهم العملية المفيدة. لتصحيح ذلك ، تم اعتبار الكهرباء منذ عام 1905. كانت التكنولوجيا في ذلك الوقت في مهدها ، وأثبتت تكاليف التحويل أنها باهظة. تم تنفيذ الكهربة أخيرًا في 15 مايو 1937 ، باستخدام إمداد عام 1550 فولت تيار مستمر.

يمكن للسيارات المكهربة اليوم أن تستوعب 40 راكبًا وتعمل بسرعة 9 كم / ساعة. هذا يقلل من وقت العبور من النصف إلى حوالي 30 دقيقة. لا يزال النظام اليوم يستخدم سكك الحامل الأصلية التي تجاوز عمرها الآن 100 عام - وهي ليست سيئة. على الرغم من أن الاحتكاك قد تسبب في تآكلها على مر السنين ، فقد تم اكتشاف أنه يمكن "إصلاح" ذلك ببساطة عن طريق قلبها لتوفير سطح تآكل جديد يجب أن يكون كافياً لمدة 100 عام قادمة.

يعمل خط السكة الحديد المسنن بين مايو ونوفمبر ، بشكل أساسي عندما لا تكون المسارات مدفونة تحت الثلج. تغادر القطارات كل 45 دقيقة خلال النهار. إذا كان عليك حقًا الوصول إلى قمة Mount Pilatus خلال فصل الشتاء ، فهناك تلفريك للوصول إلى هناك.

انظر أيضًا: مسار مميت: سكة حديد أنف الشيطان


شاهد الفيديو: هل تعلم لماذا توجد حجارة تحت سكك القطارات