Tramvajus: iš kur gauna srovę ir kaip važiuoja mieste

Tramvajus gauna srovę iš laido, pakabinto virš bėgių, kuris vadinamas kontaktiniu tinklu. Ant stogo jis turi srovės imtuvą, kuris nuolat liečia laidą. Srovė praeina pro variklius ir per ratus nuteka į bėgius, kurie grąžina ją atgal. Bratislavoje laide yra 600 voltų nuolatinė įtampa.

Varikliai yra vežimėliuose, t. y. rėmuose su ratais po vagonu, ir per krumpliaratinę pavarą suka ašis. Plieninis ratas plieniniu bėgiu rieda su nedideliu pasipriešinimu, o bėgiai kartu ir veda tramvajų, todėl jam nereikia vairo. Pirmasis elektrinis tramvajus, nuolat vežęs keleivius, nuo 1881 metų važinėjo netoli Berlyno, o prieš tai miestuose vagonus bėgiais traukė arkliai. Bratislavoje tramvajus važinėja nuo 1895 metų.

Iš kur tramvajus gauna srovę ir kaip paverčia ją judėjimu

Kontaktinis tinklas yra virš kelio ištemptas laidas, kuriame yra įtampa. Tramvajus jį liečia srovės imtuvu ant stogo, o srovė per valdymo įrangą eina į variklius. Iš variklių ji per ratus teka į bėgius ir jais grįžta į pastotę, kuri maitina tinklą. Taip elektros grandinė užsidaro be antro laido.

Daugumos tramvajų tinklų teigiamas polius yra laide, o neigiamas bėgiuose. Taip sujungtas tinklas sukelia mažiau korozijos metaliniams vamzdžiams, paklotiems žemėje palei kelią. Bratislava naudoja būtent tokį sujungimą su 600 voltų nuolatine srove.

Srovės imtuvas ne visada buvo vienodas. Senose nuotraukose ir modeliuose rasi tris rūšis:

• Strypinis srovės imtuvas. Ilgas strypas ant stogo su ritinėliu arba slankiąja galvute gale. Spyruoklė jį iš apačios spaudžia prie laido. Jis buvo būdingas Amerikos tinklams.
• Lyros formos srovės imtuvas. Lanko formos rėmas, kuris viršutiniu kraštu remiasi į laidą. Jį 1889 metais sukūrė Wernerio von Siemenso bendradarbis Walteris Reichelis, ir žemyninėje Europoje jis greitai tapo įprastas.
• Pantografas. Sulankstomas šarnyrinis rėmas su plačia juosta viršuje. Nuo laido jis beveik nenušoka, jį lengva pakelti ir nuleisti, o šiandien jį turi dauguma tramvajų.

Srovė suka traukos variklius, t. y. elektros variklius, kurie traukia transporto priemonę. Kiekvienas variklis paprastai suka vieną ašį per krumpliaratinę pavarą, kuri sumažina variklio sūkius ir padidina jėgą ratams. Senesni tramvajai turėjo maždaug 600 voltų nuolatinės srovės variklius. Mažu greičiu jie duoda didelę jėgą, o tai praverčia būtent pajudant. Naujesnės transporto priemonės turi kintamosios srovės variklius, kuriems elektronika pritaiko srovę iš tinklo.

Kodėl jis važiuoja bėgiais, kaip pajuda ir stabdo

Bėgiai tramvajui duoda du dalykus: mažą riedėjimo pasipriešinimą ir tikslų vedimą. Metalinis ratas metaliniu bėgiu rieda su nedideliu pasipriešinimu, lengviau nei vežimo ratas grindiniu. Jau arklių tramvajų laikais tai reiškė, kad arklys bėgiais galėjo patraukti daugiau nei keliu, o važiavimas buvo tolygesnis.

Ant bėgio tramvajų daugiausia išlaiko ratų forma. Jų riedėjimo paviršius šiek tiek kūgiškas, todėl ratų pora, t. y. du ratai ant bendros ašies, pati grįžta į kelio vidurį. Antbriaunis, t. y. iškilęs kraštas vidinėje rato pusėje, įsijungia tik tada, kai to nepakanka, pavyzdžiui, staigiame posūkyje.

Mieste bėgiai yra viename lygyje su grindiniu, todėl naudojamas griovelinis bėgis. Šalia bėgio galvutės jis turi griovelį, kuriuo eina antbriaunis, o automobiliai ir pėstieji gali kirsti kelią. Jį 1852 metais išrado prancūzų išradėjas Alphonse Loubat. Griovelis prisipildo žvyro ir nešvarumų, todėl jį reikia valyti, kitaip tramvajus važiuoja kietai ir gali būti pažeistas ir ratas, ir bėgis. Dviratininkui tai vieta, kur gali įstrigti ratas.

Vairuotojas pajudėjimą ir stabdymą valdo valdikliu. Senesni tramvajai turėjo atskirą svirtį važiavimui ir atskirą stabdžiui, naujesni turi vieną valdiklį su saugos jungikliu, kuris sustabdo tramvajų, kai vairuotojas nustoja jį laikyti. Stabdymui tramvajus turi kelias sistemas:

• Elektrinis stabdys. Stabdant varikliai persijungia į generatorius ir judėjimą vėl paverčia srove. Ji arba grįžta į tinklą, arba rezistoriuose virsta šiluma. Taip trinties stabdžiai mažiau dėvisi.
• Trinties stabdžiai ant ratų. Jie sustabdo tramvajų ir tada, kai elektrinis stabdys sugenda.
• Bėginis stabdys. Elektromagnetai, pakabinti ant vežimėlio visai virš bėgio, prisitraukia prie bėgio ir stabdo trintimi tiesiai į jį. Jis nepriklauso nuo to, kaip gerai ratai sukimba su bėgiu, todėl padeda ir ant šlapio kelio. Jis naudojamas greitajam ir avariniam stabdymui.

Kaip iš arklių tramvajaus atsirado elektrinis tramvajus

Prieš elektrą gatvėse vagonus bėgiais traukė arkliai. Toks arklių tramvajus buvo įvestas Niujorke 1832 metais ir iš ten paplito kituose Amerikos ir Europos miestuose. Arklių traukiamas vagonas vežė daugiau žmonių ir tolygiau nei omnibusas, t. y. arklių traukiamas autobusas be bėgių.

Tačiau arkliai turėjo ribas. Vienas arklys per dieną dirbo keturias–penkias valandas, todėl vienam vagonui linijai arklidėje reikėjo net dešimties arklių. Juos reikėjo šerti, prižiūrėti ir po jų šalinti mėšlą.

Pirmąjį elektrinį tramvajų nuolatiniam keleivių vežimui bendrovė Siemens & Halske paleido 1881 metų gegužės 16 dieną Lichterfelde netoli Berlyno. Linija buvo 2,4 kilometro ilgio, o 180 voltų srovę vedė patys bėgiai, panašiai kaip šiandieniniame modeliniame geležinkelyje. Todėl pervažose žmonės ir arkliai gaudavo elektros smūgių. Kontaktinį tinklą ši linija gavo tik 1891 metais.

Prie maitinimo iš viršaus paplitimo reikšmingai prisidėjo amerikiečių išradėjas Frank J. Sprague, patobulinęs strypinį srovės imtuvą. Nuo 1888 metų jo tramvajai važinėjo Ričmonde, JAV, net į kalvas, kurių nuolydis viršijo 10 procentų. Paskui elektra greitai pakeitė arklius, o XIX amžiaus paskutiniame dešimtmetyje arklių tramvajai JAV ir Europoje pamažu ėmė nykti.

Bratislavoje pirmasis tramvajus su keleiviais išvažiavo 1895 metų rugpjūčio 27 dieną, tuo metu, kai daugelyje Europos miestų dar važinėjo arklių tramvajai. 550 voltų srovę gamino garo elektrinė dabartinėje Pribinos gatvėje. Pagrindinė linija buvo 3 125 metrų ilgio, turėjo 12 stotelių, o kelionė ja truko 16 minučių. Pirmą dieną tramvajumi pasivažinėjo 2 468 keleiviai.

Į ką atkreipti dėmesį istorinio tramvajaus modelyje

Istorinio tramvajaus modelis rodo tas pačias dalis kaip tikra transporto priemonė, tik supaprastintai. Kurias iš jų turi tavo modelis ir ar kai kurios juda, sužinosi iš jo instrukcijos ir paveikslėlių. Apžiūrėdamas sutelk dėmesį į šias vietas:

• Srovės imtuvas ant stogo. Pagal formą nustatysi, kokia sistema maitino originalą: ilgas strypas yra strypinis srovės imtuvas, lanko formos rėmas – lyros formos srovės imtuvas, o sulankstomas šarnyrinis rėmas – pantografas. Jei tai strypinis imtuvas, pažiūrėk, į kurią pusę nukreiptas strypas. Tikrame tramvajuje strypas buvo velkamas už vagono, o ne prieš jį, kitaip lengvai nušokdavo nuo laido. Galinėje stotelėje dvikrypčių vagonų strypą todėl pasukdavo nauja važiavimo kryptimi.
• Vežimėlis ir ašys. Suskaičiuok ašis po vagonu. Pirmieji elektriniai tramvajai buvo maži keturračiai vagonai su dviem ašimis. Vėliau juos pakeitė sunkesni aštuonračiai vagonai, kurie nuveždavo kur kas daugiau žmonių ir ratus dažniausiai turėjo dviejuose pasukamuose vežimėliuose. Tikrame tramvajuje ratai yra tvirtai ant ašies, o variklis suka visą ašį.
• Kabina ir aikštelės. Pažiūrėk, ar modelis turi vairuotojo vietą viename gale, ar abiejuose. Dvikryptis tramvajus su valdymu abiejuose galuose galinėje stotelėje gali tiesiog pakeisti kryptį, o vienakryptis galinėje stotelėje apsisuka apsisukimo kilpoje. Bratislavoje važinėja abiejų rūšių tramvajai.
• Ratai. Jei modelio ratai turi iškilusį kraštą, tai antbriaunis. Palygink, kurioje rato pusėje jis yra: tikrame tramvajuje jis yra vidinėje pusėje, tarp bėgių.

Jei nori šias dalis apžiūrėti savo modelyje, gali rinktis medinį modelį Istorinis tramvajus Rolife TG505 arba Klasikinis miesto tramvajus ROKR LK801. Modelis ROKR LK801 pagal aprašymą parduotuvėje atkuria Lisabonos 28 maršruto tramvajų ir turi spyruoklinį mechanizmą, kuris jį pastumia į priekį. Abu modeliai pagal parduotuvės duomenis skirti nuo 14 metų.

Dažni klausimai