Escenario:
suponga que el botón del freno de emergencia en la cabina de un tren no funciona. ¿Seguirían funcionando los cables / botones de freno de emergencia en los turismos?
Esta pregunta está inspirada en esta pregunta en el SciFi StackExchange , preguntando por qué los pasajeros en la escena de la pelea en el tren de la película SpiderMan 2 no simplemente apretaron los frenos de emergencia.
En esa escena en particular, un R46 City Subway Car se volvió "imparable" al arrancar la palanca de control de velocidad del automóvil, que también desactivó el botón del freno de emergencia (ver 16 segundos en el video).
Con las películas, suspendemos nuestra incredulidad para disfrutar de la historia que se presenta. Pero la pregunta SciFi anterior me hizo pensar en cómo están diseñados los sistemas de frenos de emergencia para los trenes.
Dado que los trenes tienen una masa e impulso significativos cuando se mueven, parece que habría múltiples sistemas de seguridad redundantes para proporcionar la capacidad de frenado del tren.
Mi pregunta:
¿Existe un diseño de seguridad común para el sistema de frenos de los trenes?
¿Ese diseño tiene en cuenta las partes del sistema que fallan y permite que otras partes compensen los componentes fallidos? (es decir, ¿seguirían funcionando los frenos de emergencia del automóvil?)
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Respuestas:
Frenos de tren
Los frenos comunes en los trenes son frenos de aire . Como su nombre lo indica, estos trabajan fuera de la presión del aire. Sin embargo, el poder de frenado no se controla de la forma en que pensarías de inmediato. No funcionan como los frenos de los automóviles, donde cuanto más se presiona el pedal del freno, más fuerte pasa la presión a través de las líneas hasta los cilindros del freno. Trabajan lo contrario. A menor presión en la línea, se aplica más fuerza de frenado.
A prueba de fallos
Los frenos de riel están diseñados para ser a prueba de fallas . Es decir, cuando ocurre una falla, ocurre la operación segura . En un tren, todos los vagones tienen líneas aéreas unidas entre sí. Esto forma una línea larga y continua desde las locomotoras a través de todos los otros autos.
Esta línea de aire se usa tanto para llenar los depósitos de aire en cada lata como para controlar la cantidad de frenado. Esto se logra a través de una ingeniosa válvula que funciona únicamente con presión de aire. Como se mencionó anteriormente, una vez que se han llenado todos los depósitos en cada uno de los automóviles, una disminución en la presión de aire en la línea de aire hace que los frenos se enganchen.
La belleza de este sistema es que sucede algo malo y la presión del aire disminuye, los frenos se activan automáticamente. Esto significa que si hay una ruptura en la línea de aire, o los automóviles se desacoplan, los frenos se activan por completo sin ninguna otra acción.
En realidad, si hay una presión muy baja o nula en la línea, se aplica una cantidad especial de fuerza de frenado llamada frenado de emergencia .
Frenos Manuales
La fuerza de frenado de emergencia es suficiente para detener el tren o un solo automóvil que se escapa, pero debido a las fugas, la fuerza de frenado eventualmente se reducirá. Es por eso que los vagones de tren también tienen un freno mecánico. Se activa girando la rueda de freno grande que se encuentra al final del automóvil. Estos también son los frenos que deben activarse para evitar que los autos se deslicen si se dejan solos en un revestimiento.
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Respuesta corta: sospecho que arrancar la palanca de control de velocidad habría aplicado inmediatamente el freno de emergencia.
En todos los sistemas de seguridad que he diseñado, los botones de parada de emergencia son normalmente interruptores cerrados para que nada funcione a menos que el interruptor conduzca la corriente. Por lo tanto, si se cortaran los cables de la parada de emergencia, se activarían los frenos. Los frenos también se activarían si la bomba de vacío del freno estuviera dañada, porque los frenos de aire en camiones y trenes estarán activados a menos que el motor los apague activamente.
Nota: nunca he trabajado en frenos de tren, baso mi respuesta en mi conocimiento personal de frenos de camiones y controles de vuelo de aviones.
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Fui entrenado para operar locomotoras eléctricas diesel para el Canadian Pacific Railway hace unos 20 años. No estoy seguro de si la tecnología se ha actualizado, probablemente no tanto. Las otras publicaciones sobre cómo funcionan los frenos son correctas. Se bombea aire desde las locomotoras para llenar los depósitos en cada automóvil para poder liberar los frenos. Cualquier gran pérdida de presión a lo largo del tren aplica los frenos. Desde la locomotora hay 3 formas de iniciar el frenado de emergencia. Presione el botón del freno de emergencia del ingeniero o deje que el temporizador caduque en el botón del freno de emergencia del ingeniero. (configuración, de modo que si algo le sucede al ingeniero, detendrá automáticamente el tren). También hay una palanca de freno de emergencia para que el conductor tire de su lado de la cabina. La última forma es cambiar la dirección del acelerador hacia adelante o hacia atrás o hacia atrás.
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El sistema de frenos en un tren está diseñado para que la pérdida de presión en cualquier punto a lo largo de la línea del tren active los frenos: un dispositivo de fin de tren, una locomotora de potencia distribuida, un coche de cabina / repollo o una emergencia de automóvil de pasajeros. La manija del freno aún puede operar los frenos (servicio y emergencia, o solo de emergencia, dependiendo de lo que lo esté operando) incluso si la válvula de freno de la cabecera no funciona por alguna razón (por ejemplo, un atasco mecánico). Además, la palanca de la válvula de freno en una locomotora de carretera en los EE. UU. (Ya sea que use una consola de control o un soporte de control tradicional) está separada mecánicamente de las palancas del acelerador (control de velocidad) y del inversor; aún puede aplicar los frenos si se tira del inversor o si el acelerador está atascado.
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