Gradiente gobernante - Ruling gradient

El término grado dominante se usa generalmente como sinónimo de "ascenso más empinado" entre dos puntos en un ferrocarril. Más sencillamente, la más empinada de grado que se subió dictados lo poderoso que la fuerza motriz (o cómo la luz del tren) debe ser el fin de la carrera que se hagan sin asistencia. Incluso si el 99% de la línea pudiera correr con una locomotora de baja potencia (y barata), si en algún punto de la línea hay una pendiente más pronunciada de la que tal tren podría subir, esta pendiente "gobierna" que un más Hay que utilizar una locomotora potente, a pesar de ser demasiado potente para el resto de la línea. Esta es la razón por la que los " motores auxiliares " especiales (también denominados "banqueros") a menudo están estacionados cerca de pendientes empinadas en pistas que de otro modo serían suaves. Es más barato que hacer funcionar una locomotora demasiado potente en todo el kilometraje de la vía solo para hacer la pendiente, especialmente cuando varios trenes pasan sobre la línea todos los días (para ayudar a justificar el costo diario fijo de la operación auxiliar).

En la edición de 1953 de Railway Engineering, William H. Hay dice: "El grado gobernante puede definirse como el gradiente máximo sobre el cual un tren de tonelaje se puede transportar con una locomotora ... El grado gobernante no necesariamente tiene el gradiente máximo en el "Los grados de impulso, los grados de empuje o los que deben ser duplicados regularmente por trenes de tonelaje pueden ser más pesados". Esto significa que el "grado reglamentario" puede cambiar si la administración elige operar el ferrocarril de manera diferente.

Compensación por curvatura

En igualdad de condiciones, es más difícil tirar de un tren en una curva que en una vía recta porque los vagones, especialmente los vagones de bogie (de 2 ejes ), intentan seguir la cuerda de la curva y no el arco. Para compensar esto, el gradiente debe ser un poco menos pronunciado cuanto más pronunciada es la curva; se supone que la reducción de grado necesaria se obtiene mediante una fórmula simple, como 0,04 por ciento por "grado de curva", siendo esta última una medida de la nitidez de la curva utilizada en los Estados Unidos. En una curva de 10 grados (radio 573,7 pies), la pendiente debería ser un 0,4% menor que la pendiente en una vía recta.

Compensación por pendientes en túneles

Ver también: Tabla de túneles de giro

Los túneles en pendientes pronunciadas pueden presentar problemas para las locomotoras que respiran aire, como las locomotoras de vapor y las locomotoras diesel . La mala ventilación en túneles largos o estrechos puede privar a la locomotora de energía. La solución es análoga a la compensación de la curvatura y requiere que el gradiente en el túnel y una cierta distancia a ambos lados se reduzca considerablemente en comparación con el grado dominante. Desafortunadamente, la compensación necesaria para el gradiente no es una ecuación simple, sino más bien un proceso de prueba y error. Dado que no se pueden construir varios túneles para saber cuál es el mejor, es útil estudiar los túneles existentes con pendientes pronunciadas.

La humedad de los escapes y los resortes también puede hacer que los rieles sean resbaladizos, y es posible que deba tomarse un margen para eso también.

Situación general en América del Norte

En los días de vapor, los trenes del Pacífico Sur hacia el este a través de Nevada y Utah se enfrentaron a nada más empinado que el 0,43% en las 531 millas desde Sparks a Ogden, excepto unas pocas millas del 1,4% al este de Wells . Los trenes dejarían a Sparks con suficiente motor para manejar la pendiente del 0.43% (por ejemplo, un 2-10-2 con un tren de 5500 toneladas) y obtendrían motores auxiliares en Wells; el "grado dominante" de Sparks a Ogden podría considerarse 0,43%. Pero hoy en día el ferrocarril no basa motores auxiliares en Wells, por lo que los trenes deben dejar Sparks con suficiente potencia para subir el 1.4%, lo que lo convierte en el grado gobernante de la división.

Como tal, el término puede ser ambiguo; y es aún más ambiguo si el grado dominante se ve afectado por el efecto de un grado de impulso. Los trenes de la ruta terrestre de Sacramento, California a Oakland enfrentan nada más empinado que el 0.5% en la Vía 1, la vía tradicional hacia el oeste, pero hoy en día es posible que deban acercarse al puente Benicia en la Vía 2, que incluye 0.7 millas a aproximadamente 1.9% en otra vía cercana. pista de nivel. Utilizando esto como ejemplo, surgen varios problemas al definir el "grado dominante". Un problema es si se debe asumir un inicio en ejecución y, en caso afirmativo, la velocidad a asumir. Otro problema es la longitud del tren a asumir, dado que ciertas longitudes exceden la longitud del cerro en cuestión. Y si se asume un inicio de carrera a una velocidad arbitraria, el "grado gobernante" calculado será diferente para las locomotoras que tienen diferentes características de potencia vs velocidad.

En los Estados Unidos , el Congreso estableció el Grado Estándar para los ferrocarriles elegibles para subsidios y subvenciones en la década de 1850. Tomaron como estándar el adoptado por Cumberland - Wheeling Railway, cuya pendiente es 116 pies por milla (2,2%). Más tarde, cuando se redactaron los estatutos para el Canadian Pacific Railway en Canadá y para el Union Pacific Railroad, los gobiernos nacionales impusieron el grado de regla estándar en las dos líneas porque cada una recibió asistencia y regulación federal. (Vance, JE Jr., 1995)

Cumbres

Un grado dominante se encuentra a menudo en una larga subida a una cumbre. Idealmente, el corte en la cima debe ser lo más profundo posible, como en Shap , ya que esto ayuda a reducir la cantidad de ascenso y la inclinación de la pendiente. Alternativamente, se debe proporcionar un túnel en la cima, como en Ardglen .

Libros de curvas y degradados

Otros túneles

Ver también

Referencias