História do monotrilho - History of monorail
O termo monotrilho ou monotrilho industrial é usado para descrever qualquer número de sistemas de transporte nos quais uma cadeira ou transportador está suspensa ou circula em uma estrutura ferroviária suspensa. Diferentemente do conhecido sistema duo-rail, existem muitas opções de transporte guiado por ferrovia que foram descritos como monotrilhos, de forma que traçar a história apresenta um problema de demarcação sobre o que deve ser incluído e o que deve ser omitido.
O uso comum parece definir um monotrilho como qualquer veículo guiado por ferrovia que não emprega a ação coning de ferrovias de adesão convencionais para alcançar estabilidade direcional. Isso excluiria ferrovias de cremalheira e ferrovias funiculares . Outra regra geralmente aceita é que a guia ou pista deve ser mais estreita do que o carro / veículo. Sistemas elevados, suportados e propulsionados por cabo, como o Cable Liner e o MiniMetro, geralmente não são considerados monotrilhos.
Tendo em vista o padrão de desenvolvimento das ferrovias convencionais , diferentes critérios e medidas de eficácia foram relevantes em diferentes momentos, e soluções alternativas de design foram propostas. Portanto, um monotrilho do início do século 19 tem pouca semelhança com os projetos atuais e foi otimizado para diferentes objetivos de desempenho, dentro de diferentes restrições tecnológicas.
Desenvolvimentos iniciais
A primeira patente para um veículo projetado para rodar em um único trilho pode ser rastreada até a patente do Reino Unido No 4618 datada de 22 de novembro de 1821. O inventor foi Henry Robinson Palmer , que o descreveu como 'uma única linha de trilho, suportada a tal altura do chão de modo a permitir que o centro de gravidade dos carrinhos fique abaixo da superfície superior da carril ». Os veículos estavam montados na amurada, como um par de cestos em uma mula. A propulsão era feita a cavalo. Uma linha foi construída em 1824 no Deptford Dockyard em Londres, e em 1825, outra linha foi construída em Cheshunt , Hertfordshire . Chamada de Cheshunt Railway , essa linha fez história por ter sido o primeiro monotrilho para transporte de passageiros do mundo e a primeira linha ferroviária a ser inaugurada em Hertfordshire. Em 1826, uma empresa foi formada para construir uma linha entre Barmen e Elberfeld na Alemanha, mas a construção nunca começou.
Ao longo do século 19, o design de Palmer foi aprimorado, com a adição de rodas estabilizadoras e trilhos adicionais (tornando-se um termo impróprio de 'monotrilho'). Em 1829, Maxwell Dick introduziu 'trilhos de segurança' abaixo dos trilhos para reduzir a probabilidade de descarrilamento. Ele também articulou a principal vantagem reivindicada para esta classe de veículo: 'os pilares ou suportes devem ter alturas diferentes conforme as circunstâncias do país exigirem'. Em outras palavras, o sistema era mais adequado para cruzar terrenos acidentados.
Em 1868, William Thorold MICE apresentou um artigo propondo um sistema de monotrilho que poderia ser construído no nível do solo ou ao longo das estradas. Os trens do monotrilho do estado de Patiala e a ferrovia do vale de Kundala foram construídos na Índia com base no princípio que ele descreveu.
Em 1869, J Haddon construiu um monotrilho na Síria para substituir um trem de mulas em uso militar. Este carril-guia lateral incorporado, mas era basicamente um projeto de baú puxado por uma locomotiva com caldeiras a vapor verticais duplas.
O General LeRoy Stone demonstrou em 1876 seu Monotrilho Centenário para transporte de passageiros, mas falhou em explorar o conceito também no Monotrilho de Bradford e Foster Brook , e este foi fechado depois de apenas um ano devido a uma explosão letal de caldeira em 1879. Por volta de 1879, Joseph Stringfellow desenvolveu um sistema semelhante de "um trilho" para possível uso como uma "ferrovia barata" na Austrália.
No final do século 19, os principais proponentes do monotrilho foram Charles Lartigue e FB Behr. Lartigue construiu monotrilhos de Palmer na Argélia para transportar grama esparto, para substituir mulas e camelos, embora a força motriz seja registrada como 'animal'. Ele também demonstrou suas idéias em Paris (1884), Westminster (1886), Tours (1889), São Petersburgo (1894), Long Island (1894) e Bruxelas (1897). Behr propôs um monotrilho de alta velocidade entre Liverpool e Manchester , mas a construção nunca começou por falta de apoio financeiro.
O mais famoso monotrilho de Lartigue foi o Listowel and Ballybunion Railway , na Irlanda, que permaneceu em serviço de 1888 até 1924. Parte dessa ferrovia sobrevive como uma ferrovia preservada e atração turística.
O último projeto Lartigue foi construído em 1924 entre uma mina de magnésio em Crystal Hills, cerca de 160 quilômetros ao norte de Los Angeles, e uma estação ferroviária em Trona, Califórnia. Este usava locomotivas movidas a gasolina e montava o trilho em um conjunto de estruturas A de madeira.
Ferrovias suspensas e bicicletas
Em 1886, a Enos Electric Company demonstrou um monotrilho suspenso nos terrenos da Daft Electric Light Company na seção de Greenville de Jersey City , New Jersey , que estava mais próximo em sua aparência de monotrilhos mais modernos, mas o mais famoso monotrilho suspenso deste era a ' Schwebebahn ' de Eugen Langen , ou ferrovia flutuante, de Wuppertal , que entrou em serviço em 1901 e ainda é usada diariamente.
O monotrilho de Wuppertal segue o Vale Wupper , onde uma ferrovia convencional é bastante impraticável. O monotrilho suspenso, como o monotrilho de Palmer, parece uma solução potencialmente superior em terrenos acidentados e montanhosos, mas como a maior parte da pista está em um território mais favorável, raramente oferece uma solução geral melhor. Trechos curtos em áreas montanhosas, como um sistema construído para a Ria Copper Co. pela Siemens nos Pirineus , parecem ser o nicho para esse tipo de monotrilho. Este exemplo particular usou uma forma de frenagem regenerativa, de forma que a eletricidade gerada pelos caminhões em descida total fosse suficiente para conduzir os caminhões vazios de volta montanha acima.
Em 1890, a Boynton Bicycle Railroad foi construída em Long Island. Projetada por Jose Ramon Villalon, que mais tarde se tornaria um dos maiores estadistas de Cuba, esta ferrovia funcionava em um único trilho no nível do solo, mas com um trilho estabilizador suspenso engatado por um par de rodas horizontalmente opostas. A ferrovia operou por apenas dois anos, mas o projeto foi adotado em outro lugar.
Em 1908, Elfric Wells Chalmers Kearney (1881–1960) projetou um monotrilho tendo um trilho estabilizador suspenso com rodas estabilizadoras verticais acionadas por mola, mas embora um carro tenha sido construído, ele nunca viu serviço.
De 1910 a 1914, um sistema de monotrilho projetado por Howard H Tunis foi usado no Pelham Park e na City Island Railroad no Bronx , na cidade de Nova York. Na primeira viagem do monotrilho, o veículo, com o inventor nos controles, escorregou do trilho inferior de apoio. Embora alguns dos jornais de Nova York tenham relatado erroneamente que o acidente foi uma grande catástrofe, isso não é verdade, e apenas um passageiro do carro alegou ferimentos leves. O carro foi rapidamente consertado e o monotrilho operou com segurança em uma base regular de 1911 até 1917, quando foi desmontado pelos militares no início da Primeira Guerra Mundial, porque o terminal perto de City Island foi requisitado. Um monotrilho suspenso movido a hélice, reivindicando a velocidade da aeronave com a segurança e confiabilidade das ferrovias, foi projetado por George Bennie em 1926 e batizado de ' Bennie Railplane '. Um demonstrador foi construído perto de Glasgow em 1929, mas o sistema não progrediu mais no Reino Unido.
A Rússia trabalhou em um sistema semelhante ao Bennie Railplane na década de 1930 e estava até planejando uma linha de 332 milhas através do Turquestão com uma velocidade máxima de 180 mph. O sistema deles era único, pois tinha dois vagões lado a lado suspensos em um trilho, e podia realmente desmontar do trilho para cruzar rios como um anfíbio e, do outro lado, remontar o trilho. E enquanto os elementos desse sistema foram testados em Moscou, o governo russo construiu um sistema ferroviário convencional.
O monotrilho giroscópico
Talvez o único monotrilho verdadeiro seja o Gyro Monorail, desenvolvido independentemente por Louis Brennan , August Scherl e Pyotr Shilovsky . Este era um verdadeiro trem de via única que usava um sistema de balanceamento baseado em giroscópio para permanecer em pé. Todos foram demonstrados por protótipos em grande escala, mas o desenvolvimento foi efetivamente interrompido pela Primeira Guerra Mundial. O projeto de Brennan foi considerado seriamente para a Fronteira Noroeste da Índia, e um monotrilho Schilovski foi proposto pelo governo da URSS entre Leningrado e Czarskoe Selo em 1921. Os fundos acabaram logo após o início da construção.
No início dos anos 1930, a cidade de Nova York considerou um sistema de monotrilho, que teria sido o primeiro nos Estados Unidos.
Em 2018, um projeto para um vagão giroscópico ganhou o primeiro lugar no Prêmio Alemão de Mobilidade. Em 2020, os desenvolvedores garantiram financiamento governamental de EUR 3,6 milhões para desenvolver um protótipo e espera-se que os testes possam começar em 2022. Os veículos serão projetados para rodar em linhas ferroviárias existentes, mas abandonadas, passando uns pelos outros nos trilhos existentes.
Evolução do monotrilho 'roda em aço'
Os veículos mencionados acima (com exceção do monotrilho de Wuppertal ainda em serviço completo ) são agora pouco mais do que curiosidades históricas. A vantagem do monotrilho de cruzar terrenos montanhosos acidentados foi relevante para a época de expansão das redes ferroviárias sobre terras virgens e, na maioria dos casos, a ferrovia convencional se mostrou a solução mais adequada, exceto em alguns nichos. As trilhas do monotrilho raramente tinham mais de 60 milhas e geralmente eram consideravelmente mais curtas. O veículo rodoviário motorizado finalmente substituiu o monotrilho de suas poucas aplicações de nicho.
A roda sobre aço caracterizou os monotrilhos dessa era inicial, assim como faz com as ferrovias convencionais, embora algumas ferrovias com bicicletas pudessem reagir contra o trilho de estabilização para aumentar a aderência, melhorando a aceleração, frenagem e escalada.
A era moderna: vigas escarranchadas
O desenvolvimento da tecnologia automotiva deu origem a uma nova classe de monotrilho que pouco deve ao trabalho de Palmer e Lartigue. Esses veículos são suspensos ou se estendem por vigas de concreto e usam pneus pneumáticos para melhorar a aderência e reduzir o ruído em comparação com rodas em aço. Eles têm mais em comum com os ônibus guiados do que com as ferrovias convencionais. O feixe é menos obstrutivo do que uma estrada aérea ou ferrovia, e os projetos modernos podem ter um nicho para lidar com problemas de servidão em centros de cidades congestionados, a um custo menor em comparação com a construção de túneis.
Veja também
Referências
Leitura adicional
- Garner Adrian S 'Monorails of the 19th Century', 2011, Lightmoor Press, ISBN 9781899889570
- Barton HHC Monorails , Institution of Loco Engineers, 6 de fevereiro de 1962
- Wheatcroft ELE, Woodhouse LC Monorails , Proc. Inst Mech Eng Vol 181, 1967.
- Cousins H A estabilidade de veículos giroscópicos de via única . Engenharia, 21 de novembro, 28 de novembro, 12 de dezembro de 1913
- Carter FW On the Stability of Running of Locomotives , Proc. Royal Society, julho de 1928
- Wickens AH A Dinâmica dos Veículos Ferroviários em Via Reta: Considerações Fundamentais da Estabilidade Lateral . Proc. Inst. Engº Mecânico Vol 180,1966.
- Palmer, Henry (1823) [1823]. Descrição de uma ferrovia com base em um novo princípio . J. Taylor.