Уличное движение современного большого
города напоминает огромный конвейер, по которому в несколько рядов в различных
направлениях движутся густыми потоками авто, грузовики, автобусы и прочие
экипажи. Но потоки эти движутся неравномерно, а как бы пульсируют: обрываются и
сгущаются у красных огней светофоров, устремляются вперед и растягиваются в
промежутках между ними. В этих условиях очень важно сразу после остановки
быстро набрать скорость, чтобы не оказаться сзади остальных машин. Отстающим
машинам грозит опасность подоспеть к следующему светофору как раз в тот момент,
когда загорается красный сигнал. Тогда они вынуждены
остановиться и ждать, между тем как их более счастливые соперники используют
это время для того, чтобы добраться до следующего светофора, где вся история
повторяется сначала. Таким образом, машины, «тяжелые на подъем», с небольшим
ускорением, систематически отстают и простаивают перед светофорами, теряя на
это непропорционально много времени.
У американских автомобилистов есть поговорка, соответствующая нашему «не везет»: «Огни светофоров — против меня». Автомобилист, которому «не везет», никак не может проскочить светофор вовремя и всегда поспевает к красному сигналу. Дело тут, конечно, не в везении или невезении, а в том, что периодичность мигания светофоров выбрана, исходя из качеств средней машины, и поэтому красные огни светофоров всегда оказываются «против» машин с ускорениями и скоростями ниже средних.
Трамвай в этом
отношении не составляет исключения. Он должен быстро набирать скорость, должен
свести до минимума время, затрачиваемое на посадку и высадку пассажиров. Между
остановками вожатый должен вести трамвай на полной скорости и тормозить быстро
и энергично лишь перед самой остановкой, с тем чтобы повысить среднюю скорость
движения. При всем том он должен уберечь пассажиров от толчков и вести вагон
так, чтобы большие ускорения при пуске и замедления при торможении не вызывали
неприятных ощущений.
Совершенно ясно,
что даже при самом квалифицированном вожатом эти требования невыполнимы на
трамвае старого типа.
В этом трамвае пуск происходит при помощи контроллера, установленного на площадке вагона. Вращая рукоятку этого контроллера, вожатый постепенно замыкает отдельные секции пускового сопротивления и таким образом регулирует величину тока моторов во время пуска, а следовательно, и величину тягового усилия.
Число секций
пускового сопротивления (и соответствующее число пусковых положений рукоятки
контроллера) сравнительно невелико, например от 5 до 7. Поэтому регулировка
пускового тока получается довольно грубая и сопровождается толчками, хорошо
известными каждому пассажиру трамвая.
 |
| Упрощенная схема трамвайного контроллера. Когда вожатый ставит рукоятку контроллера на первую позицию, медные сегменты барабана (заштриховано) замыкают контакты, и ток проходит от токоприемника через контроллер и все пять секций пускового сопротивления к тяговым моторам вагона. Если рукоятку контроллера поставить на вторую позицию, то одна секция пускового сопротивления будет выведена. На третьей позиции будут выведены две секции сопротивления и т. д. |
Особенно резко
чувствуются эти толчки, когда вожатый пытается дать большое ускорение и быстро
двигает рукоятку контроллера вперед. Тогда замыкаются сразу две или три секции
сопротивления; ток, а вместе с ним и тяговое усилие резко возрастают, и вагон
дергается вперед, а пассажиры по инерции валятся назад. Иногда вожатый
немедленно после этого дергает рукоятку назад. Вагон быстро теряет скорость, и
пассажиры опять падают, но на этот раз уже вперед.
Вообще говоря,
свободно стоящий человек может перенести большое ускорение, не испытывая при
этом никаких неудобств и почти не замечая это го. Нужно только, чтобы ускорение
нарастало плавно. Например, пассажир почти не заметит ускорения 2 м/сек² (т. е.
увеличение скорости на 2 м в секунду, т. е. в первую секунду оно будет
составлять лишь 0,5 м/сек², во вторую — 1 м/сек² и лишь на третьей секунде
достигает своей, полной величины — 2 м/сек². Но если сообщить человеку это
ускорение мгновенно, то он испытаем сильный толчок и потеряет равновесие. Нужно
некоторое время для того, чтобы тело успело принять такой наклон, который
обеспечивает сохранение равновесия при данной величине ускорения. При
достаточно плавном нарастании ускорения это делается машинально и незаметно для
человека.
 |
| Почему пассажир не стоит прямо? \(O\) — центр тяжести пассажира. \(OG\) — сила тяжести (вес пассажира). \(OF\) — сила инерции, приложенная к центру тяжести пассажира. Она пропорциональна величине ускорения вагона. \(OS\) — равнодействующая этих двух сил. Для того чтобы пассажир сохранил равновесие, продолжение линии \(OS\) должно проходить внутри четырехугольника, очерченного ступнями пассажира. При этом пассажир отклоняется от вертикали на угол \(\alpha\). |
Но ясно, что
ручной контроллер с малым числом пусковых позиций не может дать плавный пуск
трамвая. Пассажир неизбежно будет испытывать толчки, которые самый
квалифицированный вожатый может лишь уменьшить, но не полностью уничтожить.
Время,
затрачиваемое на посадку и высадку пассажиров, также мало зависит от вожатого.
У большинства старых трамвайных вагонов очень неудобные вход и выход, и поэтому
на каждой остановке теряется много лишнего времени
*
Итак, чрезвычайно
низкая средняя скорость, неплавное нарастание ускорения, толчки и тряска, непрерывный
стук, лязг и дребезжание, отсутствие вентиляции и отопления, некрасивый внешний
вид, безобразящий улицы, не комфортабельность, утомляющая пассажира, — таковы
основные недостатки старого трамвая. Неудивительно поэтому, что в последние
годы почти во всех больших городах Америки и Европы трамвай стал уступать свое
место автобусу или троллейбусу, и число действующих трамвайных линий начало
весьма быстро сокращаться. Часть специалистов за границей уже пророчила трамваю
бесславную смерть. Как всегда, находились люди, впадавшие в крайность и
утверждавшие, что трамвай подлежит немедленной и полной ликвидации. Была
поднята соответствующая кампания в прессе. Немалую роль в «антитрамвайной»
пропаганде в капиталистических странах сыграли нефтяные компании, заинтересованные
в увеличении сбыта своих продуктов и ратовавшие поэтому за замену трамвая
автобусом. Сторонники использования электрической энергии со своей стороны
также не остались в долгу и подняли в своей печати кампанию против автобусов,
обвиняя их в том, что они отравляют городской воздух продуктами сгорания и даже
в мирное время подвергают население «газовым атакам».
 |
| В капиталистических странах электротехнические фирмы подняли в своей печати кампанию против автобусов, обвиняя их в том, что они отравляют городской воздух продуктами сгорания и даже в мирное время подвергают население «газовым атакам». На снимке — карикатура, помещенная в американском журнале. |
Тем временем
трамвай не сдавался. Уже в 1932 г. в печати стали появляться сведения о том,
что в Америке конструируется и проходит испытания новый тип трамвая, который по
своим качествам превосходит старый трамвай настолько, насколько современный
автомобиль превосходит своего прадедушку рождения прошлого века. Некоторое
время спустя печать заявляла об успешном окончании испытаний и о том, что новый
тип трамвая в большом количестве поступает в эксплуатацию в различных городах
США. Не только в США, но и в других странах сконструированный трамвай сейчас
борется за свое место на городских улицах.
*
В новом трамвае
очень ясно проступают некоторые черты его соперника — автомобиля. Он имеет
красивую обтекаемую форму, движется с большой скоростью, но бесшумно и плавно.
Вожатому не нужно вертеть рукоятку громоздкого контроллера. Сидя в удобном
кресле, он нажимает или отпускает педаль автоматического устройства, и
независимо от того, насколько плавно он это делает, пуск, ускорение или
замедление происходят автоматически с большой плавностью. Чем сильнее
нажимается педаль, тем большее получается ускорение, но, если даже педаль
нажать сразу до отказа, все равно ускорение будет нарастать плавно, и пуск
произойдет без толчка.
Это достигается
при помощи специального автоматического многоступенчатого контроллера, который
устроен следующим образом.
На наружной
поверхности полого изолированного цилиндра расположено пусковое сопротивление,
разбитое примерно на 100 мелких секций. Эти секции электрически соединены с
пружинными контактами, которые расположены по кругу на внутренней поверхности
цилиндра против контактного кольца. Нормально контакты не касаются кольца —
между ними существует небольшое расстояние. Внутри цилиндра имеется рычаг с
роликами. Этот рычаг вращается при помощи маленького вспомогательного
моторчика.
При вращении
рычага ролики катятся по внутренней поверхности цилиндра и поочередно прижимают
пружинные контакты к контактному кольцу.
 |
| Многоступенчатый контроллер. Вид сзади. |
Таким образом, в
зависимости от того, в какую сторону вращается рычаг с роликами, сопротивление
вводится либо выводится. Так как сопротивление разбито на очень малые секции,
то колебания тока при переходе роликов с одного контакта на другой, а
следовательно, и колебания тягового усилия ничтожны, и вагон ускоряется или
замедляется без всяких толчков.
Чем быстрее
перекатываются ролики по контактам, тем быстрее нарастает ускорение вагона.
Когда вожатый
нажимает на педаль, он этим только включает вспомогательный моторчик. Скорость
этого моторчика можно регулировать автоматически при помощи реле. Установку
реле можно менять так, чтобы получать различные скорости вращения
вспомогательного моторчика и соответственно различные ускорения вагона.
 |
| Упрощенная схема многоступенчатого контроллера. |
Торможение
производится таким образом, но при помощи другой педали. Тормоз здесь
комбинированный — электрический, электромагнитный и пневматический (воздушный).
Когда вожатый нажимает тормозную педаль, то сначала тяговые моторы отключаются
от контактного провода и начинают работать на тормозное сопротивление, которое
регулируется точно таким же способом, как и пусковое. Затем, если еще больше
нажать на педаль, включаются катушки сильных электромагнитов, подвешенных между
колесами над самыми рельсами. Тогда стальные башмаки электромагнитов
намагничиваются и с большой силой притягиваются к рельсам. Этим создается
сильное тормозное усилие. Наконец, если тормозную педаль нажать еще больше, в
действие придет и пневматический тормоз.
Трамвай,
снабженный такими пусковыми и тормозными устройствами, может настолько быстро и
плавно трогаться с места и останавливаться, что не уступает в этом отношении
хорошему автомобилю. Три вида мощных тормозов создают полную гарантию
безопасности торможения. Имея в своем распоряжении такие тормоза, вожатый не
побоится подойти на полной скорости к светофору или к остановке.
Очень трудно было
добиться бесшумного хода трамвайного вагона. Колеса, шестерни, рессоры,
тележки, кузов, окна — все это источники шума. Конструкторы поставили себе
задачу — ликвидировать очаги шума там, где это возможно, а там, где это не
удается, заглушить шум на месте его происхождения, не давать ему
распространяться и резонировать в соседних частях.
Вместо грубых
шестерен старого трамвайного типа в новом трамвае применены шестерни
автомобильного типа, с зубьями специального профиля. Благодаря этому достигнута
бесшумная работа передачи вращения от вала мотора к колесной оси.
В качестве
звуковой изоляции в новом вагоне широко применена резина. Из нее сделаны
прокладки под оконные стекла, резиновые подушки под кузовом, массивные
резиновые диски, заложенные между ободом и ступицей колеса, и др. Эта же резина
обеспечивает чрезвычайно мягкий, эластичный ход вагона, так как она поглощает
все толчки и удары на стыках и неровностях пути. Недаром про такой вагон американцы
говорят, что у него обрессорено буквально все, за исключением разве только
самого обода колеса. Ездить в таком вагоне спокойнее, чем в самом хорошем
автомобиле.
В вагоне
поддерживается искусственный климат. Окна закрыты, для того чтобы в вагон не
попадала пыль; свежий воздух нагнетается вентиляторами, фильтруется,
увлажняется, нагревается или охлаждается, смотря по времени года, и в таком
виде подается в вагон.
Вход и выход
сделаны широкими; пол вагона расположен невысоко над уровнем мостовой, ступенек
мало, и потому посадка и высадка пассажиров происходят легко и быстро.
Вагон сделан из
качественной стали. При конструировании его было обращено особое внимание на
всемерное уменьшение веса: чем легче вагон, тем меньше энергии расходуется на
его передвижение, тем экономичнее эксплуатация. Новый трамвайный вагон в
полтора раза легче, чем такой же вагон старой конструкции.
*
Новый трамвай показал, что рельсовый городской транспорт не отжил еще свой век, как можно было подумать, наблюдая статистику предыдущих лет. Трамвай как основной вид массового наземного городского транспорта сохраняет свое значение и развивается в целом ряде стран. Наша промышленность также работает над созданием нового, бесшумного трамвая, достойного наших социалистических городов.
Комментариев нет:
Отправить комментарий