система Арну

Система Арну — это система сочленения поездов для поворота на железнодорожных путях, изобретенная Жаном-Клодом-Республиканом Арну и запатентованная во Франции в 1838 году. Арну был главным инженером Ligne de Sceaux , которая изначально была построена с очень малыми радиусами в районе Со, О-де-Сен .

При поддержке Французской академии наук Арну разработал новую систему сочленения, которая позволяла колесам поезда поворачиваться, système ferroviaire dit Arnoux («рельсовая система Арну»), и для испытания его прототипов была построена Ligne de Sceaux. Линия начала коммерческое использование в 1846 году, но эксплуатационные расходы и использование широкой колеи в 1750 мм ( 5 футов  8 дюймов)+7 ⁄ 8  дюйма) означало, что он не был принят более широко. Изобретение тележкисделалоего ненужным. Он был полностью заброшен к 1893 году.

Когда железные дороги только зарождались, поезда состояли из паровоза и одного или нескольких вагонов с двумя фиксированными осями. По мере увеличения скорости такая конструкция вызывала значительный износ пути и неустойчивость балласта пути .

Чтобы устранить эти недостатки, Арну предложил систему essieux articulés («сочлененные оси»), в которой угол рыскания колес был сведен практически к нулю. Арну адаптировал систему, используемую на конных повозках, в которой каждая ось поворачивалась в своем центре, для равномерного применения к двум осям вместе.

Арну разработал систему цепей и шкивов, чтобы каждое из колес было правильно отрегулировано по рысканию через кривую: как только ведущая ось начинала поворачиваться, все остальные оси также поворачивались на ту же величину. Однако это было несовершенно, поскольку не все вагоны в длинном поезде находились на одной и той же части кривой. Компромиссом стало использование шкивов разного диаметра с направляющими колесами на локомотиве для управления их движением. Кроме того, использование широкой колеи в 1750 мм ( 5 футов  8+Ожидалось, что 7 ⁄ 8  дюйма

Эта система не подходила для паровозов , поэтому Арну изобрел для них отдельную систему. Локомотивы имели колесную формулу 2-4-2 , а ведущие колеса были безребордными . Несущие колеса были установлены с возможностью поворота и управлялись почти горизонтальными направляющими колесами. ^[1]

Арну подал заявку на патент под номером 8342 28 марта 1838 года.

Испытания проводились в Сен-Манде между 1839 и 1840 годами на 1-километровой (0,62 мили) трассе, построенной Алексисом Дюлонгом. Эти испытания успешно продемонстрировали стабильность и безопасность системы. Государственные органы, герцог Омальский и многочисленные члены Французской академии наук , ^[2] включая Франсуа Араго . Все единодушно хвалили систему.

После этого опыта Арну был удостоен премии Grand Prix de Mécanique («Главная премия в области машиностроения») от Института. ^[2]

По предложению Франсуа Араго система Арну была реализована на линии Ligne de Sceaux от Парижа до Со, О-де-Сен . 5 сентября 1844 года Арну и министр общественных работ подписали контракт на строительство и эксплуатацию линии.

Линия начала работу в 1846 году, начиная с Barrière d'enfer («Врата ада») (см. станция Denfert-Rochereau ) с изогнутым пассажирским зданием радиусом 25 метров (82 фута) на воздушной петле , чтобы поезда могли менять направление. Затем маршрут имел свою первую остановку в Arcueil , затем в Bourg-la-Reine на кривой радиусом 30 метров (98 футов). Уклон к Sceaux был прямым до станции в Fontenay-aux-Roses , затем имел последовательность кривых радиусом 63, 70 и 50 метров (207, 230 и 164 фута); градиент достигал 11 мм/м (1,1%, 1:91), что было значительным. В целом линия была длиной 10,5 км (6,5 миль).

Проблема кривых была решена с помощью тележек , которые были изобретены в Соединенных Штатах вскоре после принятия железнодорожного транспорта, но в то время в Европе это было неизвестно. Система Арну имеет некоторое сходство с патентованной системой Клеминсона , поскольку обе спроектированы так, чтобы удерживать оси радиально по отношению к кривизне пути.

Talgo использует независимые колеса, установленные в «родале» между вагонами. Тяги тяги удерживают «родал» выровненным по касательной к рельсам. Как и Arnoux, эта система изначально использовала (иберийские) широкие колеи, но последние версии используются на стандартной колее или используют переменную колею.

Текущие исследования могут переработать систему Arnoux, заменив ее механические рулевые тяги современными электронными системами. Наиболее многообещающий подход размещает независимые тяговые двигатели в каждом колесе, которые не только приводят в движение транспортное средство, но и управляют отдельной колесной парой посредством векторизации крутящего момента. Это дает снижение веса и сложности по сравнению с текущими тележками, а также снижает износ как поезда, так и пути. ^{[3] [4]} Примерами являются Actiwheel и их предлагаемая ходовая часть для поезда следующего поколения.

Использование системы Арну от Парижа до Лимура было прекращено в 1883 году в ходе переговоров с правительством и компанией Compagnie du Chemin de Fer d'Orléans à Rouen о строительстве новых линий ^[5] , и Ligne de Sceaux была единственным маршрутом, построенным по ее проекту, с необычной шириной колеи и особой конструкцией вагонов и локомотивов. ^[6] Путь был заменен на стандартную колею в течение ночи в мае 1891 года.

• Жан-Клод-Республикан Арну
• Линия Sceaux
• Анжубо

• Арменго, Жак-Эжен (1858). Промышленное издание машин, приспособлений и оборудования les plus perfectionnés et les plus Récents Employés dans les différentes отраслей французской и зарубежной промышленности: Уведомления о машинах, локомотивах, посланниках à l'exposition Universelle [ Промышленный журнал самых совершенных и новейших машин, Коммунальные услуги и приборы в различных частях французской и зарубежной промышленности: заметки о локомотивах, представленных на выставке Universelle ] (на французском языке). Париж: А. Морель . Проверено 28 ноября 2008 г.
• Леке, Джеймс (2008). Франсуа Араго, un savant généreux: Physique et astronomie au XIXe siècle [ Франсуа Араго, гений: физика и астрономия в XIX веке ] (на французском языке). ЭДП наук. ISBN 978-2868839992.
• Джейкобс, Гастон (1987). La ligne de Sceaux, 140 d'histoire (на французском языке). Жизнь дю-Рейля . ISBN 2-902808-28-3.
• Revue Générale des Chemins de Fer, 1895 г.