Всем привет! Недавно я просматривал видео на YouTube и наткнулся на необычный механизм, который используется на железнодорожном транспорте. Вместо традиционного стрелочного перевода, который мы все знаем, демонстрируется альтернативный вариант — массивная плита, способная переворачиваться на 180 градусов. С каждой стороны плиты закреплены рельсы, что позволяет быстро переводить поезда с одного пути на другой. Ниже вы можете увидеть анимацию этого процесса.
В комментариях к этой демонстрации многие люди восхищались необычным механизмом, но также звучали и вопросы, связанные с безопасностью движения. Люди спрашивали, зачем создавать такую сложную конструкцию, ведь чем проще устройство, тем оно надёжнее.
Действительно, чем проще конструкция, тем она надежнее. Однако инженеры не просто так придумали этот механизм, у них были на это причины. Возможно, некоторые из вас уже догадались, в чём дело: дело в третьем зубчатом рельсе. Такой механизм можно увидеть только на зубчатых горных железных дорогах.
1️⃣ Кто стоит за этим инженерным чудом?
Эдуард Лохер (15 января 1840 — 2 июня 1910) — выдающийся швейцарский инженер, изобретатель, удостоенный почётной докторской степени за свои достижения. Он разработал уникальную зубчатую железнодорожную систему — систему Лохера — и построил на её основе частную железную дорогу на Альпы.
На момент разработки Лохером своей системы наиболее распространённой в Швейцарии была система Абта, пригодная для уклонов не более 1:4 (25%), что соответствует приблизительно 14°. Лохер же стремился создать систему, способную работать на уклонах до 1:2 (50%) — это уже примерно 26,6°, то есть почти как подъём по лестнице!
Он доказал, что на таких крутых склонах стандартные системы, включая систему Абта, становятся небезопасными: при очень крутых уклонах зубчатое колесо может «перепрыгнуть» через зубья, что приведёт к катастрофическим последствиям.
Чтобы исключить такие риски, Лохер предложил плоскую центральную рейку с симметричными горизонтальными зубьями, за которые «цепляются» шестерни локомотива. Это решение не только обеспечивает движение, но и жёстко фиксирует поезд на рельсах, не давая ему соскользнуть даже при сильных боковых ветрах. Интересно, что при такой системе можно было бы даже обойтись без традиционных рёбер (выступов) на колесах — настолько надёжно поезд удерживается на пути.
После успешных испытаний именно эту систему использовали при строительстве железной дороги на гору Пилатус (горный массив в швейцарских Альпах), открытой в 1889 году. Это единственная железная дорога общего пользования, использующая систему Лохера. В то же время, в некоторых угольных шахтах Европы аналогичная конструкция применяется для транспортировки по крутосклонным подземным линиям.
2️⃣ Гениально, но не идеально: главный недостаток системы Лохера
Основной недостаток системы Лохера — невозможность использовать классические стрелочные переводы. Для перевода подвижного состава на другой путь приходится применять сложные механизмы. Это связано с особенностями конструкции зубчатой рейки и её взаимодействия с локомотивом.
Эта конструкция ещё более необычна по сравнению с той, о которой мы как-то говорили ранее, — с австралийской системой, где вместо глухого пересечения между двумя путями используются раздвижные рельсы, как на раздвижных мостах.
Еще одна анимация вращения массивной плиты представлена ниже. Обратите внимание, какой здесь крутой уклон. Без зубчатой системы с обыкновенным контактом колесо-рельс его не преодолеть.
А вот стрелочный перевод с вертикальными зубьями уже возможен — но это уже совсем другая история.
Как вы считаете, стоит ли применять такие сложные переводы ради безопасности и устойчивости на крутых склонах? Или всё же лучше искать способы упростить конструкцию, даже если это будет компромисс?
🤔 Что вы думаете о системе Лохера в целом? Гениальное решение или инженерный перегиб? Может, кто-то из вас видел эту систему вживую? Пишите свои мысли, задавайте вопросы — давайте обсудим.
Также подписывайся:
Спасибо, что прочитали, также рекомендую другие интересные материалы