Как это работает? | Канатно-подвесная дорога

В 1834 году немецкий инженер Альберт Фогтс изобрел металлический канат — из переплетенных друг с другом стальных проволок. А спустя три десятилетия на севере Швейцарии возле Шаффхаузена появилась первая в мире канатная дорога для перевозки пассажиров. С ее помощью туристы поднимались на смотровую площадку. Как же работает современная подвесная канатная дорога? Об этом в сегодняшнем выпуске!

Канатные дороги бывают двух типов: одноканатными и двухканатными. Характерной особенностью подвесных дорог первого типа является то, что функции несущего и тягового элемента выполняет один стальной канат, замкнутый в кольцо. Сам канат состоит из проволок, свитых в пряди вокруг жесткой сердцевины. Кабинки совершают кольцевое движение, будучи подвешенными к непрерывно движущемуся канату с помощью специальных отцепляющихся зажимов. По прибытии на станцию кабины отсоединяются от каната, переходят на станционный подвесной конвейер и передвигаются по жестким рельсовым путям при помощи ходовых колес. При этом скорость кабины уменьшается до 0,3 м/с. Двери автоматически открываются, и пассажиры выходят из кабины. Затем вагонетка продолжает движение на станционном конвейере на другую сторону станции, пассажиры заходят в кабину, двери автоматически закрываются, кабина разгоняется конвейером до скорости каната, и при сходе с рельсового пути она снова сцепляется с ним зажимным аппаратом. Сам канат приводится в движение фрикционным приводом с канатоведущим шкивом.

Более распространены в настоящее время двухканатные подвесные дороги. Кабинки такой канатной дороги висят на гибком несущем канате и движутся по нему как по рельсу при помощи расположенных на крыше роликовых колес. Несущий канат связывает верхнюю и нижнюю станции дороги и опирается на специальные мачты. Второй канат является тяговым. Кабинки присоединены к нему и служат для него опорой. Однако при большом расстоянии между кабинами провес каната может быть значительным, поэтому на опорах устанавливают специальные поддерживающие ролики. Привод приводит в движение тяговый канат, и кабины перемещаются в нужном направлении.

Управление дорогой осуществляется централизованно с диспетчерского пульта. Каждая канатная дорога оборудована антиколлизионной системой, которая отслеживает расстояние между кабинами и исключает их столкновение друг с другом. На опорах некоторых канатных дорог также устанавливают ветровую систему, которая при сильном ветре замедляет скорость кабинок и информирует об этом персонал канатной дороги. Для предотвращения соскакивания каната с роликов на каждой опоре есть специальные датчики и ловушки рядом с роликами, которые не дадут тросу упасть.

Провозная способность пассажирской канатной дороги может достигать 2000 человек в час. А угол подъёма канатной дороги может доходить до 50 градусов. Самая длинная в мире 96-километровая канатная дорога существовала в Швеции. По ней доставляли железную руду из Лапландии на берег Ботнического залива. Ее участок длиной 13,2 километра переоборудован в самую длинную в мире пассажирскую канатную дорогу.

Видео про технологииТехнологии в спортеТранспортные средства

Чем фуникулер отличается от канатной дороги? | Общественный транспорт | Общество

21.03.2021 00:17

Елена Слободян

Примерное время чтения: 5 минут

11799

Категория: 
Транспорт

Канатная дорога на Expo 2000 в Ганновере. Фото: Commons.wikimedia.org/ JuergenG

Канатная дорога представляет собой подвесной объект, а фуникулер — это разновидность рельсового транспорта. Но в движение фуникулер приводится не локомотивом, как поезд, а при помощи канатов, таким образом его считают еще и одной из разновидностей канатной дороги. Двигатель приводит в движение перекинутый через него и уложенный между опорными рельсами канат, на концах которого закреплены вагоны.

В фуникулерах чаще всего используются два вагона с жестко соединенными стальными тросами.  По устройству фуникулер близок к канатной дороге. Главное отличие заключается в том, что вагоны фуникулера движутся по рельсам, а на канатной дороге вагон, вагонетка, кабина или кресло едет по кабелю, не касаясь земли. Их передвижение обеспечивает тяговый или несуще-тяговый канат (трос), протянутый между опорами.

Фуникулёр в Швейцарии. Фото: Commons.wikimedia.org

Где используются фуникулеры и канатные дороги? 

Фуникулеры используются для перевозки пассажиров на крутых подъемах на короткие расстояния. Их часто применяют в условиях сложного рельефа местности. Фуникулеры есть в Париже, Барселоне, Бергене, Праге, Стамбуле, Неаполе, Генуе, Бергамо, Лиссабоне, Киеве и других городах. Помимо своей транспортной функции, они служат аттракционом для туристов. В России фуникулеры есть во Владивостоке и в Сочи. Однако публичного доступа к сочинскому фуникулеру нет, так как он предназначен только для перевозки отдыхающих санатория. 

Канатные дороги также используются как городской транспорт. Например, такую функцию выполняют Нижегородская канатная дорога, канатная дорога в Москве, соединившая Воробьевы горы и «Лужники», канатная дорога острова Рузвельт в Нью-Йорке, портлендский Aerial Tram, сингапурский Cable Car, Ngong Ping Skyrail в Гонконге, медельинский Metrocable, каракасский Metrocable, Air Line в Лондоне и т. д. Канатные дороги также используют для подъема горнолыжников и сноубордистов на вершины гор. Бум строительства канатных дорог начался во второй половине XX века, когда во многих странах началось строительство горнолыжных курортов для массового туризма. 

Какие преимущества и недостатки есть у фуникулера? 

Фуникулер может преодолевать крутые склоны и горные трассы с уклоном до 35°. Для него не нужно строить дорогу, вырубать деревья и заливать все асфальтом. Такое транспортное средство тратит минимум электроэнергии: электричество используется не для подъема и спуска вагонов, а для того, чтобы преодолеть силу трения, тормозить и компенсировать разницу в весе вагонов. Внутри фуникулера пассажиры не ощущают наклона, положение пола вагонов почти горизонтальное.

Среди минусов — небольшая длина пути: если тяговой канат будет слишком длинным, он может порваться. Также фуникулер имеет более низкую грузоподъемность по сравнению с колесным транспортом. 

Подъёмник в ущелье реки Адырсу в Кабардино-Балкарии. Фото: Commons.wikimedia.org/ LxAndrew

Какие преимущества и недостатки есть у канатной дороги? 

Одним из преимуществ канатной дороги является экологичность. Канатки бесшумны, и от них нет никаких вредных выбросов в атмосферу. Канатная дорога может заменить собой мосты, переходы, облегчить подъем в горы и т. д. и при этом обеспечить довольно быструю скорость передвижения (14-22 км/ч). Кроме этого, гибкий подвесной путь канатной дороги позволяет иметь большие пролеты в несколько сотен, а иногда и тысяч метров. Такой вид транспорта позволяет соединять конечные пункты по кратчайшему расстоянию с уклоном трассы в вертикальной плоскости до 45°.

Из недостатков — стоимость билета на канатную дорогу выше, чем в общественном транспорте. Минусом канатных дорог также являются сложность выполнения строительно-монтажных работ и низкая вместительность кабинки (даже если она рассчитана на четырех человек, спортивный инвентарь двух человек нужно вешать снаружи, поскольку внутрь он не влезет).

Канатная дорога между Нижним Новгородом и Бором — самая длинная в Европе. Фото: Commons.wikimedia.org/ A.Savin

Какая провозная способность у фуникулера и канатной дороги? 

Провозная способность пассажирской канатной дороги может достигать 2000 человек в час, грузовой канатной дороги — до 10000 тонн в час. Канатная дорога с отцепляемыми креслами позволяет увеличить производительность до 4000 и более человек в час. Фуникулеры имеют более низкую провозную способность. Они могут перевозить около 600 пассажиров в час. 

канатная дорогафуникулер

Следующий материал

История канатной дороги | СФМТА

Канатные дороги были изобретены Эндрю Смитом Халлиди здесь, в Сан-Франциско, в 1873 году.  Система канатных дорог Халлиди была основана на ранних системах транспортировки шахт и доминировала на городской транспортной сцене более 30 лет. Система канатной дороги Халлиди пережила великое землетрясение и пожары в Сан-Франциско в 1906 году, пережила две мировые войны и пережила политические попытки убрать вагоны с городских улиц в конце 1940-х и 1950-х годов, чтобы стать всемирным символом Сан-Франциско, каким он является. сегодня.

Рождение канатной дороги

Эндрю Смит Халлиди испытал первую канатную дорогу в 4 часа утра 2 августа 1873 года на Клэй-стрит в Сан-Франциско. Его идея создания канатной железной дороги с паровым двигателем возникла в 1869 году после того, как он стал свидетелем того, как лошадей хлестали, когда они боролись на мокрой брусчатке, пытаясь тянуть конку по Джексон-стрит.

Отец Халлиди был изобретателем, у которого был патент в Великобритании на кабель «трос». Халлиди иммигрировал в США в 1852 году во время золотой лихорадки. Он начал использовать кабель в системе, которую он разработал для транспортировки руды из шахт и строительства висячих мостов.

Hallidie вступила в партнерство, чтобы сформировать Clay Street Hill Railroad, которая начала строительство кабельной линии на Clay Street в мае 1873 года. В контракте на работу на городских улицах говорилось, что линия должна быть введена в эксплуатацию к 1 августа. Он был запущен. 2 августа. Несмотря на то, что они опоздали на день, испытания канатной дороги получили большое одобрение. Железная дорога Клэй-Стрит-Хилл начала работать 1 сентября 1873 года. Это был огромный успех.

Канатная дорога на Клэй-стрит Хилл на Клэй-стрит и Ван-Несс-авеню, октябрь 1877 года. Эндрю Халлиди стоит на канатной дороге под открытым небом между двумя сидящими женщинами. Изображение X7307 из фотоархива SFMTA.

Clay Street Hill Railroad была единственной компанией канатных дорог в Сан-Франциско в течение четырех лет. Бывшая компания по производству конных вагонов, Sutter Street Railroad, разработала собственную версию запатентованной системы Hallidie и начала кабельное сообщение в 1877 году, за ней последовали кабельная железная дорога California Street (1878 г. ), Geary Street, Park & ​​Ocean Railroad (1880 г.), Presidio & Ferries Railroad ( 1882 г.), канатная дорога на Маркет-стрит (1883 г.), железная дорога Ferries & Cliff House (1888 г.) и Omnibus Railroad & Cable Company (1889 г.)).

В общей сложности компании Сан-Франциско проложили 53 мили пути, простирающегося от здания Ферри до Пресидио, до парка Золотые Ворота, до Кастро и до Миссии.

Великое землетрясение в Сан-Франциско

18 апреля 1906 года сильное землетрясение в Сан-Франциско и неконтролируемые пожары опустошили город.

К этому времени электрический трамвай, усовершенствованный в 1888 году Фрэнком Спрагом, стал предпочтительным транспортным средством для городского транспорта. Для его создания и обслуживания требовалось вдвое меньше инвестиций, он мог охватить больше областей и был быстрее. Канатные дороги по-прежнему могли лучше преодолевать крутые холмы, поэтому некоторые линии были перестроены. Однако по мере совершенствования трамваев даже эти линии оказались под угрозой.

Утром 18 апреля 1906 года канатная дорога 155 была повреждена падающими кирпичами и обломками в дверях здания канатной дороги на Вашингтон-стрит, к востоку от Мейсон-стрит. Это здание, известное как Дом канатной дороги и электростанция Вашингтона Мейсона, было перестроено после землетрясения 1906 года и в настоящее время является памятником архитектуры. Сегодня здесь находится Музей канатной дороги, и он по-прежнему служит штаб-квартирой для эксплуатации канатной дороги, в том числе для хранения канатных дорог и питания канатной техники. Изображение U00776 из фотоархива SFMTA.

Спасите канатные дороги

К 1947 году более низкие эксплуатационные расходы на автобусы побудили мэра Роджера Лэпэма заявить: «Город должен избавиться от всех канатных дорог как можно скорее».

В ответ Фридель Клусманн основал Гражданский комитет по спасению канатных дорог. Комитет начал общественную кампанию, показывающую, что ценность канатных дорог для Сан-Франциско намного превышает их эксплуатационные расходы. Им удалось внести поправку в бюллетень ноябрьского голосования, Меру 109.0003

Газеты подхватили эту историю, и общественная поддержка быстро возросла. Журнал Life сделал фоторепортаж о грипменах. Знаменитости митинговали за канатные дороги; владельцы бизнеса поняли, что туристы приезжают в Сан-Франциско не для того, чтобы ездить на автобусах.

Мера 10 была принята с убедительной победой, и город Сан-Франциско сплотился, чтобы спасти систему канатной дороги на Пауэлл-стрит.

Фридель Клусман сидит на переднем плане, держа в руках модель канатной дороги 501, комиссар коммунальных служб Гринберг слева и мэр Кристофер справа после успешного сохранения системы канатной дороги. Изображение X7263 из фотоархива SFMTA.

Статус национальной достопримечательности

Сегодня канатные дороги Сан-Франциско являются одним из двух действующих национальных исторических памятников трамвая (второй – линия трамвая St. Charles в Новом Орлеане). наши канатные дороги закреплены в Уставе города Сан-Франциско.

Два типа канатных дорог

В настоящее время в эксплуатации находятся два типа канатных дорог. Хотя они отличаются по внешнему виду, их действие практически идентично.

Канатная дорога на Калифорнийской улице использует двенадцать больших темно-бордовых канатных дорог, которые имеют открытые секции для сидения на каждом конце и закрытую секцию посередине. Этими автомобилями можно управлять с любого конца и поворачивать с помощью простого переключателя в конце линии.

Линия канатной дороги на Калифорнийской улице работает с двусторонними канатными дорогами, которые проезжают перед собором Грейс на Калифорнийской улице в Тейлоре в Ноб-Хилле. Изображение 121111_0265_Trolley из фотоархива SFMTA.

На двух линиях Пауэлл-стрит (Пауэлл-Хайд и Пауэлл-Мейсон) используются канатные дороги меньшего размера, работающие только с одного конца, и поэтому на концах линии требуются поворотные платформы для изменения направления. В любой момент времени в реестре находится 28 автомобилей Powell. Несколько спортивных исторических ливрей, отражающих внешний вид автомобилей в разные моменты двенадцатидесятилетней истории службы.

Пример односторонней канатной дороги Пауэлла на поворотной платформе на улицах Хайд и Бич в Аквапарке. Эта канатная дорога имеет историческую схему окраски, также известную как «ливрея», из эпохи Железнодорожной компании на Маркет-стрит 189 года.3 по 1902 год. Изображение 120507_067_Car25 из фотоархива SFMTA.

Кроме того, есть уникальные канатные дороги с ныне исчезнувших линий, над созданием которых в будущем работают железная дорога Маркет-стрит и Музей канатных дорог.

Как работают канатные дороги — Market Street Railway

Фуникулеры не имеют двигателя или мотора на самих вагонах. Источник питания централизован в сарае канатной дороги и электростанции на улицах Вашингтон и Мейсон (где также находится Музей канатной дороги). Там мощные электродвигатели (первоначально это был стационарный паровой двигатель) приводят в движение гигантские вращающиеся колеса, которые тянут кабели через траншею под улицей, в центре под путями канатной дороги (вот что находится в той щели между дорожками).

Канатная дорога Powerhouse, 1981 год, с гигантскими колесами для намотки кабеля и электродвигателями. Все это было заменено новым, но идентично выглядящим оборудованием к 1984 году. Архив SFMTA

На самом деле существует четыре кабеля: один для линии Калифорния, один для Пауэлл-стрит и по одному для внешних концов двух линий Пауэлла (Мейсон и Хайд). Вот карта.

Каждый кабель имеет собственный набор намоточных колес. Самое заднее заводное колесо в каждом наборе регулируется. Когда трос новый, это самое заднее колесо находится рядом с другими намоточными колесами. Поскольку трос естественным образом растягивается по мере использования, рабочие цеха постепенно отодвигают колесо назад, чтобы поддерживать постоянное натяжение троса. Кабели имеют диаметр более дюйма и состоят из шести стальных жил 19проволоки, каждая из которых намотана на сердечник из сизалевой веревки.

У каждой канатной дороги есть механическая рукоятка (две на двусторонних вагонах California), которые защелкиваются на тросе, как огромные плоскогубцы. Захватчик (или женщина-захватчик — две женщины в истории занимали эту должность; мы будем использовать слово «захватчик» для обозначения всех, э-э, захватчиков) может «взять» или «опустить» «веревку» (так называется трос) по мере необходимости, чтобы запустить или остановить автомобиль. Кабели движутся с постоянной скоростью 9,5 миль в час. Если канатная дорога движется быстрее, чем это, это наверняка означает, что машина движется под гору, и рукоятка не держит веревку плотно.

Взять и сбросить «веревку»

На некоторых терминалах вы заметите кондуктора, дергающего за рычаг на улице. Это поднимет кабель вверх, чтобы рукоятка могла его захватить. На других терминалах (и в других местах системы) вы увидите заметный провал в дорожках. Это опускает автомобиль и его рукоятку до уровня троса под ним, позволяя рукоятке захватить трос.

Среди прочего, это происходит в обоих направлениях, где пересекаются кабельные линии Пауэлла и Калифорнии. Придерживаясь первоначальной кабельной традиции, калифорнийская линия, которая была построена первой (в 1878 г.), имеет право на верхний кабель. Это означает, что канатные дороги на Калифорнийской улице держатся за «веревку» (кабель), когда пересекают Пауэлл-стрит.

Единственный в мире перекресток канатной дороги в Калифорнии (внизу фотографии) и на Пауэлл-стрит, на углу которого видна диспетчерская вышка канатной дороги, установленная на перекрестке с 1907 года.

Канатные дороги на Пауэлл-стрит, автор Напротив, они должны выпустить кабель из захвата, прежде чем пересечь рельсы Калифорнийской улицы. Если бы в систему не были встроены средства защиты, канатная дорога Пауэлла, которая слишком долго держалась за кабель в этот момент, могла бы натянуть нижний кабель Пауэлла на более высокий кабель Калифорнии, а сцепление автомобиля Пауэлла могло ударить и потенциально разорвать кабель Калифорнийской улицы. .

Чтобы этого не произошло, под Пауэлл-стрит по обеим сторонам калифорнийских путей установлена ​​система сигнализации и механизм, который физически вытаскивает трос Пауэлла из захвата, если его удерживают слишком долго. Это может повредить как трос, так и рукоятку.

К счастью, из-за умения грипменов этого практически не происходит. Наблюдайте, как грипмен Пауэлла приближается к этому углу, особенно направляясь на север от Маркет-стрит. Грипман должен взобраться на вершину холма, крепко держась за трос. Затем, лязгая одной рукой в ​​звонок, чтобы не мешать пересекающимся автомобилям, другой рукой он как раз вовремя перебрасывает рычаг рукоятки вперед и с грохотом мчится по калифорнийским рельсам.

Маленькая башня на юго-восточном углу Калифорнии и Пауэлл держит сотрудника Muni, который сигнализирует светом канатным дорогам на обеих линиях, чья очередь подниматься на вершину холма. Это сделано для того, чтобы предотвратить столкновение канатных дорог друг с другом на перекрестке. )

После того, как канатная дорога Пауэлла пересекает пути Калифорнии, она достигает одной из выемок на тротуаре, что позволяет «взять веревку» (повторно прикрепить к кабель). Для автомобилей Пауэлла, направляющихся в сторону Маркет-стрит, это происходит сразу же, прежде чем они спускаются с крутого холма на Пайн-стрит. Однако для автомобилей Пауэлла, направляющихся к причалу, конец тротуара не достигает более трех кварталов, где две линии Пауэлла расходятся, и у каждой есть свой кабель. Для этих трех блоков сравнительно плавного спуска автомобили Пауэлла «работают на выбеге» (работают без троса). Это часто делает самую быструю часть поездки, так как автомобиль ограничен 90,5 миль в час, когда он крепко держит кабель.

Несмотря на то, что сегодня быть грейпменом очень тяжело, вспомните тех, кто работал на последней полностью новой линии канатной дороги, открывшейся на улицах О’Фаррелл, Джонс и Хайд в 1891 году. должны были быть «ниже» (ниже) по сравнению со старыми кабельными линиями на каждом пересечении. Это означало, что грейферу на этой линии (от которой сохранилась и прекрасно отреставрирована канатная дорога) приходилось сбрасывать веревку не менее 22 раз за каждую поездку туда и обратно!

Трос сам по себе действует как тормоз, ограничивая скорость до 9,5 миль в час в гору или вниз, даже на самом крутом уклоне системы, здесь, в Гайде на Франциско-стрит. Фотография Джереми Мензиса, SFMTA

Остановка канатной дороги

Фуникулеры имеют три типа тормозов, все очень простые: колесные тормоза, гусеничные тормоза и аварийный тормоз. Каждое колесо имеет башмак из мягкой стали, который можно плотно прижать к колесу, чтобы остановить автомобиль. Они активируются экипажем с помощью педалей на обоих концах автомобилей California и на передней части автомобилей Powell. Рычаг кондуктора на задней платформе активирует задние гусеничные тормоза на автомобилях Пауэлл.

Гусеничные тормоза — это просто куски дерева, расположенные между колесными парами вагонов. По четыре штуки на каждую машину, по два фута в длину каждая, сделанные из мягкой пихты Монтерей. Когда захватчик тянет назад рычаг гусеничного тормоза (рядом с рычагом захвата троса), блоки прижимаются к гусеницам, помогая остановить машину.

Аварийный тормоз — это как раз то. Если канатная дорога попадает в ситуацию, когда другие тормоза не останавливают вагон (очень редкая ситуация), грипман оттягивает красный рычаг аварийного тормоза. Это вбивает 18-дюймовый стальной клин в стальной паз между гусеницами, немедленно останавливая машину. (Эта сила настолько велика, что иногда требуется резак, чтобы вытащить клин из паза.)

Замена поворотной платформы канатной дороги в Пауэлл и Маркет, 1950 год. Обратите внимание на круг рельсов и роликов в яме, на которых вращается поворотная платформа. Архив SFMTA

Поворот канатных дорог вокруг

Когда односторонние канатные дороги на Пауэлл-стрит достигают концов линии, они разворачиваются на гигантских поворотных платформах. Они полностью механические, в их движении используются шарикоподшипники и ролики. Кабели под улицей поворачиваются отдельно, вдали от поворотной платформы, обвивая большое колесо в подземном бункере, называемом «ямой для шкивов».

Зоны поворотной платформы сконструированы таким образом, что захватчики могут просто отпустить тормоз и двигаться накатом на поворотные платформы. (К этому моменту они уже отпустили трос.) Оказавшись на поворотной платформе, они тормозят машину, затем слезают и вместе с кондуктором меняют машину задним ходом, либо хватаясь за стойки на каждом конце, и ведут машину. вокруг или с помощью труб, установленных на всех поворотных столах за последние пару десятилетий, чтобы вращать стол, не касаясь самой канатной дороги.

До 1970-х годов пассажирам разрешалось помогать бригадам поворачивать канатные дороги, но сейчас это запрещено. Кроме того, до этого времени пассажиры могли запрыгнуть на канатную дорогу, как только грипман начал движение к поворотной платформе, получая бесплатное вращение на поворотной платформе, а также гарантируя место по своему выбору для предстоящей поездки.