Engrenagem reversa - Reversing gear
Em uma locomotiva a vapor, a engrenagem de reversão é usada para controlar a direção de deslocamento da locomotiva. Ele também ajusta o corte da locomotiva a vapor.
Alavanca de reversão
Esta é a forma mais comum de reversão. Consiste em uma longa alavanca montada, paralela à direção de deslocamento, no lado do motorista da cabine. Possui uma alça e gatilho elástico na parte superior e é girado na parte inferior de modo a passar entre duas placas de setor com entalhes. A haste de reversão , que se conecta à engrenagem da válvula , é fixada nesta alavanca, acima ou abaixo do pivô, em uma posição que ofereça uma boa alavanca. Um pino quadrado é disposto de modo a engatar nos entalhes nas placas e segurar a alavanca na posição desejada quando o gatilho é liberado.
As vantagens desse projeto são que a mudança entre a marcha à frente e à ré pode ser feita muito rapidamente, conforme necessário, por exemplo, em um motor de manobra. As desvantagens são que, como a alavanca deve ficar em um dos entalhes, o ajuste fino do corte para oferecer melhor funcionamento e economia não é possível. Em locomotivas grandes, pode ser difícil evitar que o mecanismo pule em marcha para a frente ("mergulho de nariz") ao ajustar o corte, uma vez que a locomotiva ganhou velocidade: com tais motores, era prática dos motoristas selecionar um grau apropriado de corte antes de abrir o regulador e deixá-lo nessa posição durante a viagem.
Reversor de parafuso
Nesse mecanismo a haste de reversão é controlada por um parafuso e porca, acionados por uma roda na cabine. A porca opera na haste de reversão diretamente ou por meio de uma alavanca, como acima. O parafuso e a porca podem ser cortados com rosca dupla e passo grosso para movimentar o mecanismo o mais rápido possível. A roda é dotada de alavanca de travamento para evitar deslizamento e possui indicador que mostra o percentual de corte em uso. Esse método de alteração do corte oferece um controle mais preciso do que a alavanca do setor, mas tem a desvantagem de operação lenta. É mais adequado para motores de passageiros de longa distância, onde mudanças frequentes de corte não são necessárias e onde ajustes finos oferecem o maior benefício. Em locomotivas equipadas com equipamento de freio a ar Westinghouse e engrenagem de válvula Stephenson , era comum usar a carcaça do parafuso como um cilindro de ar, com a porca estendida para formar um pistão. O ar comprimido dos reservatórios do freio foi aplicado a um lado do pistão para reduzir o esforço necessário para levantar o elo de expansão pesado, com a gravidade auxiliando na direção oposta.
Engrenagem reversa
Com motores maiores, as ligações envolvidas no controle de corte e direção ficaram progressivamente mais pesadas e houve a necessidade de assistência de potência para ajustá-las. A engrenagem de reversão movida a vapor (ou mais tarde, a ar comprimido) foi desenvolvida no final do século 19 e no início do século 20. Normalmente, o operador trabalhava com uma válvula que admitia vapor para um lado ou outro de um cilindro conectado ao mecanismo de reversão até que o indicador mostrasse a posição pretendida. Um segundo mecanismo, geralmente um pistão em um cilindro cheio de óleo mantido na posição fechando uma torneira de controle, era necessário para manter as articulações no lugar. O primeiro engenheiro de locomotiva a encaixar tal dispositivo foi James Stirling da Ferrovia de Glasgow and South Western em 1873. Vários engenheiros então os testaram, incluindo William Dean da GWR e Vincent Raven da North Eastern Railway , mas eles encontraram pouco para seus gosto, principalmente por causa das dificuldades de manutenção: qualquer vazamento de óleo do cilindro de travamento, seja através da glândula do pistão ou da torneira, permitia que o mecanismo se arrastasse, ou pior “mergulhe de nariz”, em marcha totalmente para frente durante o funcionamento. Stirling mudou-se para a South Eastern Railway e Harry Smith Wainwright , seu sucessor naquela empresa, incorporou-os à maioria de seus projetos, que estavam em produção cerca de trinta anos após a inovação de Stirling. Mais tarde, o engenheiro da Southern Railway , Oliver Bulleid, adaptou-as à sua famosa classe de locomotivas da Marinha Mercante , mas a maioria delas foi removida na reconstrução.
A engrenagem de reversão de Henszey, patenteada em 1882, ilustra uma solução típica dos primeiros tempos. O dispositivo de Henszey consiste em dois pistões montados em uma única haste. Ambos os pistões têm pontas duplas. Um é um pistão a vapor para mover a haste conforme necessário. O outro, contendo óleo, mantém a haste em posição fixa quando o vapor é desligado. O controle é feito por uma pequena válvula de vapor de três vias (“para frente”, “para”, “para trás”) e um indicador separado que mostra a posição da haste e, portanto, a porcentagem de corte em uso. Quando a válvula de vapor está “parada”, uma torneira de óleo conectando as duas extremidades do pistão de travamento também é fechada, mantendo o mecanismo na posição. A haste do pistão é conectada por alavancas à engrenagem de reversão, que opera da maneira usual, de acordo com o tipo de engrenagem da válvula em uso.
O reverso de potência Ragonnet, patenteado em 1909, era um verdadeiro servomecanismo controlado por feedback . O reverso de potência amplificou pequenos movimentos da alavanca de reversão na cabine da locomotiva, feitos com força modesta, em movimentos muito maiores e mais fortes da haste de alcance que controlava o corte e a direção do motor. Geralmente era movido a ar, mas também poderia ser movido a vapor. O termo servomotor foi usado explicitamente pelos desenvolvedores de alguns mecanismos reversos de potência posteriores. O uso de controle de feedback nesses últimos mecanismos de reversão eliminou a necessidade de um segundo cilindro para um mecanismo de travamento hidráulico e restaurou a simplicidade de uma única alavanca de operação que controlava a articulação de reversão e indicava sua posição.
O desenvolvimento de locomotivas articuladas foi um grande impulso para o desenvolvimento de sistemas de reversão de potência, porque estes normalmente tinham dois ou até três conjuntos de marcha à ré, em vez de apenas um em uma locomotiva simples. A Baldwin Locomotive Works usou a engrenagem de reversão Ragonnet e outros construtores americanos geralmente abandonaram os recursos de travamento positivo. No uso britânico, os cilindros de travamento permaneceram em uso. A engrenagem de reversão Hadfield, patenteada em 1950, era em muitos detalhes uma engrenagem de reversão Ragonnet com cilindro de travamento adicionado. A maioria das locomotivas Beyer Garratt usava o sistema Hadfield.
Muitas locomotivas americanas foram construídas ou adaptadas com reversão de potência, por exemplo, PRR K4s , PRR N1s , PRR B6 , PRR L1s .
Terminologia de Enginemen
No Reino Unido, um reversor de parafuso às vezes é chamado de cortador de bacon , particularmente o tipo instalado nas locomotivas BR Standard. Nos EUA, uma alavanca de reversão é chamada de barra Johnson .
Veja também
Referências
Fontes
- Allen, Cecil J (1949). Prática e desempenho locomotivo no século XX. . W.Heffer and Sons Ltd, Cambridge.
- Bell, A. Morton (1950). Locomotivas volume um. Sétima edição. Londres, Virtue and Company Ltd.