Cătălin Cruceanu

Vehicule pe şine pentru transport urban

Note de curs

Cuprins

1. Conceptul general de sistem de transport urban 1 1.1. Sistemul de transport urban 1 1.2. Particularităţi ale sistemului de transport urban 1 1.3. Particularităţi ale transportului public local de călători în România 2 1.4. Dezvoltarea durabilă a sistemului de transport local de călători 5

2. Cerinţe actuale privind sistemul de transport urban pe şine 9 2.1. Principale cerinţe impuse vehiculelor pentru transportul urban de călători 9 2.2. Avantajele şi dezavantajele tracţiunii electrice urbane 10 2.3. Scurt istoric al transportului urban electric pe şine 11

3. Construcţia generală a vehiculelor pentru transport urban pe şine 15 3.1 Principalele părţi componente ale vehiculelor pentru transport urban pe şine 15 3.2. Osia montată 18 3.3 Cutii de osie 20 3.4. Suspensia 21 3.5. Boghiuri pentru vehicule de tramvai şi metrou 29

4. Sisteme de frânare utilizate la vehiculele de transport urban pe şine 33 4.1. Frâne pneumatice cu aer comprimat 34 4.2. Frâna electropneumatică 39 4.3. Frâna cu patină electromagnetică 40 4.4. Frâna cu resort 42 4.5. Frâna cu solenoid 43 4.6. Frâna cu saboţi a metroului "BOMBARDIER" 44

5. Captatori de curent 47

6. Circuitul principal de forţă 50

7. Calea de rulare 53

8. Sistemul de alimentare cu energie electrică 56

9. Noţiuni de semnalizare clasică la metrou 60

1. Conceptul general de sistem de transport urban 1.1. Sistemul de transport urban Transporturile reprezintă o latură importantă a activităţilor umane prin care se

realizează deplasarea în spaţiu a bunurilor şi oamenilor în vederea satisfacerii necesităţilor materiale şi spirituale ale societăţii.

Ca orice sistem de transport, cel urban de călători este format dintr-o infrastructură care cuprinde numai elementele fixe care participă la procesul de transport (reţele, construcţii, instalaţii) şi din mijloacele de transport (mobile) - vehiculele.

Infrastructura constituie elementul cel mai vast, mai complex, mai dificil de restructurat, care necesită cele mai mari investiţii şi constituie factorul determinant pentru potenţialul capacităţii de transport. Ea cuprinde:

- construcţii - direct legate de procesul de transport:

- puncte de deservire, staţii, etc. - construcţii şi instalaţii pentru exploatarea reţelei, puncte de comandă

(dispecerate), substaţii de tracţiune, reţele de alimentare, etc - indirect legate de procesul de transport: care cuprind în principal construcţii pentru

întreţinerea curentă, deservirea tehnică şi reparaţii precum: depouri, ateliere, districte de întreţinere a căii, liniei de contact, etc.

- reţeaua de căi pentru tramvaie, metrou, de drumuri, precum şi lucrările de artă aferente: poduri, tuneluri, viaducte, estacade, etc.

Vehiculele pentru transportul electric urban de călători (în principal tramvaiele, ramele de metrou, metroul uşor şi troleibuzele) sunt de o relativ mare diversitate şi multe ca număr, ceea ce implică o activitate laborioasă pentru menţinerea parametrilor funcţionali în exploatare, printr-o exploatare, întreţinere şi reparare corespunzătoare.

Evident că cele două componente, infrastructura şi vehiculele, sunt într-o strânsă dependenţă şi condiţionare.

Tramvaiul este un sistem tehnic cu roţi metalice, care se deplasează pe şine înglobate în carosabilul străzii, care asigură şi ghidarea vehiculului prin intermediul buzei roţilor care pătrunde într-un cu canal destinat acestui scop.

Metroul este de asemenea un mijloc de transport în comun, de mare capacitate şi viteză, de o mare siguranţă şi regularitate, care circulă în general pe şine de cale ferată, pe căi special destinate (care asigură şi ghidarea), realizate subteran, aerian sau la nivelul solului.

Metrourile subterane pot fi: - de mică adâncime (8... 12m); - de medie adâncime (12.. 30n:); - de mare adâncime (30... 8Om).

1.2. Particularităţi ale sistemului de transport urban Serviciul de transport local este un serviciu de utilitate socială care influenţează direct

calitatea vieţii într-un oraş, prin asigurarea dreptului fundamental la mobilitate a oricărui cetăţean. Având în vedere că transportul local este deseori asemănat cu sistemul sanguin al corpului uman, el este foarte sensibil la orice modificare a structurii economice şi sociale ale

unui oraş şi trebuie să aibă un nivel de calitate special din punct de vedere al standardului ISO 9001/2000.

Din acest punct de vedere, clientul trebuie să fie plasat în centrul oricărei activităţi şi este extrem de inportant nivelul de calitate al servirii lui. Furnizarea acestui serviciu oricărui cetăţean indiferent de vârstă, origine socială, sex, etnie, etc., trebuie să se realizeze într-o manieră performantă şi nediscriminatorie, constituind una din formele prin care cetăţeanului i se respectă toate drepturile de către autorităţile publice ce sunt la dispoziţia acestuia.

Transportul public local de călători este caracterizat prin câteva elemente specifice: este un serviciu de utilitate socială, se află într-un raport permanent cu instituţiile guvernamentale şi autorităţile de administraţie locală, furnizează prestaţii de interes colectiv şi general. Acest serviciu funcţionează în baza a două principii fundamentale: continuitatea - acest serviciu nu poate fi întrerupt dacă viaţa publică este dezorganizată, el trebuind să satisfacă interese publice în mod continuu, interesul general trebuie să primeze în faţa celui particular. Pentru ca acest serviciu public să funcţioneze corect într-un oraş şi în spiritul celor

două principii fundamentale, este necesar să se asigure: 1. organizarea traficului (managementul) 2. personal specializat 3. ansamblul intrastructură/vehicule la standarde acceptabile 4. resurse financiare corespunzătoare.

Serviciul de transport public local de călători din România a fost permanent influenţat de mai mulţi factori obiectivi printre care:

extinderea zonei urbane în detrimentul celei rurale, invazia automobilelor personale, în special după 1990, cu sufocarea oraşului din lipsa locurilor de parcare, stagnarea dezvoltării economiei în majoritatea zonelor (scăderea numărului locurilor de muncă), creşterea ponderii populaţiei „sărace" (şomeri, pensionari, etc.).

1.3. Particularităţi ale transportului public local de călători în România în ce priveşte transportul public local de călători din România, acest serviciu a putut

înregistra câteva impacturi serioase datorate factorilor menţionaţi: creşterea numărului de călători transportaţi cu acelaşi parc de vehicule cu uzură fizică şi moraiă accentuată creşterea duratei unei călătorii neacoperirea cheltuielilor de exploatare lipsa unor investiţii minime.

Trebuie menţionat că în prezent în România acest serviciu este asigurai în 160 oraşe, din care 47 sunt oraşe municipale. In raport cu numărul de locuitori care utilizează transportul local, se pot distinge trei categorii de oraşe municipii:

- oraşe foarte mari, cu o populaţie peste 200.000 locuitori: 11 oraşe municipii - oraşe mari, cu o populaţie cuprinsă între 100 - 200 mii locuitori: 12 oraşe municipii

- oraşe mici, cu o populaţie cuprinsă între 2 0 - 100 mii locuitori: 23 oraşe municipii. Capitala României, Bucureşti, cu peste 2,5 milioane de locuitori, constituie o excepţie

din punctul de vedere al aglomerării. Oraşele din România se confruntă cu problema menţinerii sistemelor existente de

tansport local, soluţionarea acestei probleme constituie o dificultate pentru majoritatea municipiilor, datorită lipsei de fonduri şi a cunoştinţelor insuficiente la nivel instituţional. Acest lucru se datorează faptului că, odată cu descentralizarea, fondurile pentru investiţii nu au mai fost transferate de către stat consiliilor locale şi cel mai mult au avut de suferit oraşele mici şi mijlocii (peste 100). Prelungirea perioadei de blocare a investiţiilor în transportul local din oraşele mici şi mijlocii pot avea următi grave pentru populaţia acestor oraşe.

Dacă în transportul aerian, fluvial, feroviar şi chiar rutier interurban, cursele sunt dimensionate în funcţie de cererea stabilită prin statistici, transportul local de călători trebuie să satisfacă cererea în funcţie de intervalul între două treceri şi nu în funcţie de capacitatea folosită sau restabilită, indiferent de oră din zi sau că este zi lucrătoare sau sărbătoare. Acesta este unul din motivele pentru care în aproape toate metropolele şi marile oraşe din lume, transportul public urban este susţinut cu diferenţe de tarif - chiar dacă salariaţii, pensionarii sau şomerii au venituri de peste 10 ori mai mari, comparativ cu ale celor din România.

1.3.1. Starea actuală a serviciului de transport public local de călători Din totalul reţelei de transport urban local, cu peste 8.300km., 20% sunt reţele

electrice iar 80% sunt căi rutiere pentru transportul cu autobuzul, microbuzele, maxi taxi şi taxi.

Dotarea cu vehicule a evoluat ajungând astăzi ca din totalul vehiculelor, estimat la peste 6.800 (parc existent) autobuzele să reprezinte 63% iar vehiculele electrice 37%, din care 64% sunt tramvaie iar 36% troleibuze. Vechimea acestora este în medie de 50%, ajungând în multe oraşe spre 100%.

Din punct de vedere legislativ, până în anul 2001, acest serviciu a funcţionat în baza unor reglementări asimilate de la transportul rutier, respectiv feroviar, care nu mai corespundea condiţiilor reale. Prin legea serviciilor publice de gospodărire comunală nr. 326/2001 respectiv Ordonanţa nr. 86/2001, s-a stabilit cadrul de organizare, gestionare, reglementare şi monitorizare a serviciului de transport public local de persoane, prin curse regulate, cu mijloace de transport în comun. Această Ordonanţă a fost analizată şi transformată în lege de către Parlamentul României în anul 2002 şi promulgată de Preşedintele României, fiind publicată ca Legea nr. 284/2002. Aceasta a completat Ordonanţa nr. 86/2001. în vederea aplicării acestei legi, s-au elaborat normele de aplicare ce au făcut obiectul Hotărârii de Guvern nr. 828/august 2003. Se poate afirma că în prezent, din punct de vedere legislativ, există cadrul legal de organizare, funcţionare şi control al serviciului de transport local de călători.

Din punct de vedere financiar, diferenţele de tarif (dintre preţul real al titlului de călătorie şi cel aprobat de consiliul local) sunt acordate ca măsură de protecţie socială, conform legislaţiei în vigoare, inclusiv a celei pentru acordarea de reduceri sau gratuităţi. Aceste diferenţe de tarif se situează între 10 - 40% din încasările din bilete/abonamente sau procent din cheltuielile materiale. Aceste diferenţe de tarif (precum şi preţul biletului şi al

abonamentelor) se aprobă prin hotărâri ale consiliului local. Operatorii privaţi îşi aprobă tarifele practicate prin propriul Consiliul de Administraţie.

Din punctul de vedere al creditelor, ca sursă de finanţare, numai oraşele Bucureşti şi Timişoara au obţinut o finanţare pentru modernizarea infrastructurii transportului cu tramvaiele (cale de rulare, sistem energetic şi respectiv modernizare de depouri). Acestea au obţinut finanţare de la Banca Europeană de Investiţii (BEI) în valoare de 110 milioane USD pentru Bucureşti şi respectiv 40 milioane USD pentru Timişoara, creditul asigurat de BEI fiind de 50% iar restul fiind asigurat de autoritatea locală. Creditul este acordat pe 20 de ani, cu 5 ani de graţie, în vederea modernizării a 11 Okm linie de tramvai în Bucureşti şi respectiv 40km linie de tramvai în Timişoara.

Sursele de finanţare a serviciului de transport local sunt cuprinse în Hotărârea Consiliului Local de aprobare a bugetului propriu pe anul în curs.

1.3.2. Disfuncţionalităţi ale serviciului de transport public local de călători Constrângeri cu privire la modul de organizare a serviciului. în unele oraşe, reţeaua de

transport local este operaţională de peste 100 ani. Traseele sunt organizate în sistem radial sau inelar, în raport cu configuraţia rutieră a fiecărui oraş. Parcarea vehiculelor se face în autobaze şi depouri. în marea majoritate a oraşelor, monitorizarea parcului de vehicule se realizează prin dispecerate echipate cu telefonie fixă sau mobilă, respectiv staţii radio conectate la puncte de dispecerat amplasate fie la terminale (capăt de linie) fie în punctele cele mai importante ale reţelei de transport.

Monitorizarea electronică a traficului la nivelul oraşului este asigurată doar în câteva oraşe precum: Bucureşti, Ploieşti, Tg. Mureş, Timişoara, unde dispecerizarea vehiculelor se face atât prin sisteme radio cât şi prin GPRS sau GSM.

în majoritatea oraşelor există un singur operator public de transport local, însă sunt oraşe unde, pe lângă cel al consiliului local, există şi operatori privaţi care întreţin o concurenţă nu întotdeauna loială.

Constrângeri tehnice şi tehnologice. Vechimea mare a infrastructurii şi parcului actual de vehicule impune măsuri urgente şi concrete de reabilitare, în primul rând prin investiţii de modernizare a dotării existente şi apoi prin extinderi de reţele sau achiziţii de vehicule noi.

Transferul călătorilor de la un mijloc de transport la altul se asigură prin câteva puncte intermodale. Acestea însă nu sunt încă suficiente pentru a asigura în general o deplasare continuă, fară timpi pierduţi pentru a schimba mijloace de transport, atunci când acest lucru este necesar.

Constrângeri datorate limitării resurselor energetice şi impunerii standardelor europene. După cum se constată, în prezent ponderea vehiculelor electrice, nepoluante, este încă foarte redusă în raport cu cea a vehiculelor auto. Controlul emisiilor poluante provenite din transportul local de suprafaţă se asigură la limita prevăzută prin legislaţia în vigoare (Legea 137/1995) şi este sub 10%, faţă de emisiile provenite de la traficul general, respectiv de la industria locală.

Constrângeri financiare. în prezent tarifele pentru titlurile de călătorie pentru transportul urban de suprafaţă se stabilesc ţinându-se cont de protecţia socială. Gradul de acoperire al cheltuielilor prin încasările din vânzarea titlurilor de călătorie variază între 10 -

60%. Majoritatea operatorilor de transport local, atât din ţară cât şi din străinătate, nu înregistrează profit din activitatea de transport local. Actualele sisteme de transport au costuri de exploatare şi întreţinere care depăşesc limita de suportabilitate a utilizatorilor şi nu oferă un serviciu de calitate la un preţ accesibil, aşa cum este definit un serviciu public prin normele Uniunii Europene.

Actualul mecanism al diferenţei de tarif nu este corelat cu veniturile reale ale utilizatorilor.

Constrângeri sociale. Forţa de muncă angajată în acest serviciu nu beneficiază pe deplin de condiţii de muncă prin care să fie stimulată motivarea unei atitudini adecvate a acestora faţă de aşteptările clienţilor (călătorilor). Pregătirea profesională este unilaterală, limitată la cerinţele actualelor tehnologii aplicate. Concurenţa neloială descurajează fidelitatea angajaţilor operatorilor de transport local şi a responsabilităţilor acestora pentru o calitate atrăgătoare a serviciului.

1.4. Dezvoltarea durabilă a sistemului de transport local de călători Pentru dezvoltarea durabilă a unui sistem de transport local de călători este necesară

parcurgerea a cinci etape esenţiale, care se întrepătrund şi fără de care pot apărea probleme grave în transportul local de călători, cu impacturi negative asupra mobilităţii cetăţeanului şi asupra mediului înconjurător.

Aceste etape sunt: 1. Organizarea oraşidui pentru asigurarea unui serviciu de transport local eficient.

Aceasta presupune alegerea rutelor de transport local de călători care să satisfacă cerinţele de mobilitate stalibite prin planul de deplasări urbane. Parametrul care este apreciat de client este durata călătoriei, de aceea pentru micşorarea ei oraşul trebuie să fie pregătit cu căi proprii pentru mijloacele de transport, comanda semafoarelor de către vehiculele de transport local, dirijarea circulaţiei cu prioritate pentru transportul local. în vederea parcurgerii acestei etape de organizare a oraşului, trebuie să se facă un management eficient al traficului şi cu prioritate pentru transportul local, salvare, pompieri, taximetre, etc. Amenajările stradale destinate serviciului de transport local, pe lângă necesitatea lor, impune şi cerinţe de intermodalitate pentru sistemele de transport. 2. Constituirea autorităţii locale de transport local.

Aceasta trebuie să gestioneze serviciul asigurând atât planificarea respectiv finanţarea acestuia cât şi accesul tuturor operatorilor de transport local autorizaţi, indiferent de capitalul acestora (municipal sau privat). Atributele acestei autorităţi se dezvoltă funcţie de cerinţele clienţilor şi de eficienţa sistemului. Această etapă organizatorică presupune atăt înţelegerea particularităţii serviciului cât şi atragerea de către consiliul local a resurselor de finanţare, altele decât cele din venituri rezultate din vânzarea titlurilor de călătorie. Această autoritate trebuie să analizeze toate rutele de transport pentru a apropia clientul de cerinţa de transport cât mai aproape de noţiunea "din poartă în poartă". 3. Datarea cu vehicule şi modernizarea infrastructurii.

Serviciul de transport local nu se poate realiza la un nivel de calitate corespunzător dacă nu există vehicule ce trebuie să corespundă principiilor: de apărare a mediului înconjurător, de economie de energie şi să deservească toate categoriile de călători (inclusiv cei cu handicap). Infrastructura serviciului presupune o pregătire a fiecărui caiet de sarcini pentru

5

achiziţie sau modernizare, în concordanţă cu principiile de mai sus. Securitatea călătorului este principiul obiectiv al acestei etape. 4. Colectarea vniturilor din vânzarea titlurilor de călătorie.

Această etapă este deosebit de importantă în continuitatea şi stabilitatea serviciului de transport local. Ea se impune a se adapta continuu funcţie de cerinţele clientului, astfel încât acesta să nu motiveze lipsa măsurilor tehnice şi organizatorice pentru a-şi exercita această obligaţie. Fără o minimizare a cheltuielilor şi o maximizare a veniturilor, nu se poate vorbi de un serviciu continuu, sigur şi stabil. 5. Pregătirea şi perfecţionarea personalului.

în contractul dintre operator şi client, personalul de bord este de fapt executantul contractului. Dacă acesta nu respectă principiul satisfacerii clientului, drept cheie a calităţii serviciului, atunci atractivitatea şi chiar utilitatea serviciului sunt puse sub semnul întrebării. Această etapă este definitorie pentru stabilitatea şi continuitatea serviciului de transport local, indiferent de câte vehicule dispune acest serviciu, din punct de vedere operaţional.

1.4.1. Obiective pentru dezvoltarea durabilă a serviciului de transport local de călători

Principiile care stau la baza strategiei de modernizare şi eficientizare a serviciului de transport urban local de călători. Nivelul de dezvoltare al unui sistem de transport public urban poate fi măsurat prin diverse criterii. Acestea diferenţiază sistemele de transport public aflate la nivele de dezvoltare mai "scăzute" sau mai "ridicate" astfel: • Existenţa unui cadru politic coerent, • Dacă sistemul de transport public, oficial reglementat, răspunde solicitărilor în creştere,

sau, alternativ, dacă o parte considerabilă a cererii este acoperită de mijloacele de "paratranzit" neoficiale (în bună măsură nereglementate),

• Existenţa unui sistem oficial al diferenţei de tarif. Aceste trei criterii arată:

• dacă există cadru legislativ adecvat, • dacă autoritatea locală a adoptat o concepţie coerentă în ce priveşte gestionarea

transportului local de călători, în raport cu unele evenimente, pe măsură ce acestea apar, • dacă autoritatea locală are capacitate administrativă şi tehnică suficientă pentru a planifica

şi reglementa efectiv acest serviciu, • dacă a existat voinţa politică de a lua decizii dificile, precum menţinerea tarifelor titlurilor

de călătorie la niveluri care să permită operatorilor să acopere costurile, sau să ia măsuri care să diminueze utilizarea automobilelor private.

Obiective. Principalele obiective se referă la creşterea capacităţii de transport şi descurajarea transportului privat, reducerea consumului de energie, modernizarea infrastructurii, înnoirea parcului de vehicule, finanţarea pe bază de credite sau parteneriat public-privat a investiţiilor pentru modernizări şi dotări, generalizarea sistemelor nodale (intermodale) dintre transportul public urban de suprafaţă şi alte mijloace de transport (metrou, interregional, etc.), reducerea poluării mediului urban cu 5% faţă de nivelul actual, atât prin modernizarea parcului de vehicule, prin promovarea cu prioritate a vehiculelor

electrice dar şi a combustibililor nepoluanţi (GPL, pila electrică, etc.) pentru motoare ecologice.

1.4.2. Direcţii de acţiune Reorganizarea regiilor şi societăţilor. în general, trebuie parcurse o serie de etape,

între care cele mai importante sunt: autorizarea operatorile de transport local, licenţierea a traseelor şi a vehiculelor, stabilirea a caietului de sarcini pentru licitaţia de trasee, stabilirea traseelor pentru licitaţie,

- rezolvarea problemei patrimoniului fiecărui operator, elaborarea şi încheierea contractului de transport şi/sau de concesionare a serviciului de transport local, stabilirea algoritmului pentru veniturile din vânzarea titlurilor de transport, tipărirea titlurilor de transport, controlul serviciului de transport local, integrarea tarifară a sistemelor de transport local.

Se pot rezolva astfel următoarele aspecte principale: o mai mare transparenţă în administrarea şi organizarea serviciului de transport local, eficienţă sporită în asigurarea serviciului, implicarea sectorului privat în serviciul de transport local.

îmbunătăţirea performanţelor operaţionale şi financiare ale operatorilor. Asigurarea unor servicii de calitate la preţuri accesibile va putea deveni realitate numai printr-un proces profund de reformă a performanţelor operaţionale ale operatorilor, în baza următoarelor principii:

autoritatea publică să aibă în proprietate bunurile de natură publică şi privată cu care se operează în executarea serviciilor respective, operatorii, indiferent de statutul lor juridic, primesc dreptul de a opera numai în baza unui contract de delegare de serviciu câştigat prin licitaţie, contractele de delegare pentru operarea serviciului vor fi monitorizate de autorităţile publice locale şi supervizate de autoritatea de reglementare, tarifele şi indexarea acestora vor fi calculate în baza legislaţiei existente, aprobată de autoritatea locală de transport local şi de consiliul local, activitatea managerială va fi evaluată în baza unor contracte şi criterii de perf< -rmanţă.

Pentru a obţine performanţele dorite sub raportul cost/beneficii, este necesară generalizarea metodei evaluării acestor performanţe în baza unor indicatori statistici cu privire la performanţe tehnice, economice, financiare ale fiecărui operator, procedură cunoscută sub numele de benchmarking. La finele unui mandat de management, indicatorii realizaţi vor putea astfel fi comparaţi cu performanţele impuse prin contractul de management.

Adoptarea unei strategii locale, la nivelul municipiilor şi oraşelor. Legea nr. 326/2001 conferă autorităţilor locale libertatea deplină de a decide în ce priveşte organizarea şi administrarea serviciilor publice, inclusiv transportul local. în acest context, există deja

7

câteva municipii unde a fost formulată o strategie de dezvoltare a serviciului de transport local. Această strategie trebuie să aibă ia bază un studiu al deplasărilor populaţiei într-un oraş prin care să se determine:

deficienţele sistemelor existente, stabilirea şi organizarea traseelor funcţie de cererea de transport local, inventarierea capacităţii existente şi determinarea necesarului real de vehicule, evaluarea volumului de investiţii pentru realizarea soluţiilor tehnice necesare pentru atingerea parametrilor performanţi, fundamentarea proiectului financiar necesar obţinerii fondurilor pentru realizarea obiectivelor de investiţii propuse.

Strategia locală în domeniul serviciului de transport local trebuie să cuprindă: • stabilirea priorităţilor în alocarea spaţiilor rutiere între cei care concurează prin cererile de

utilităţi, faţade, pietoni, vehicule ne motorizate, vehicule de transport public cu staţiile aferente, zonele de parcare şi deplasare a vehiculelor,

• îmbunătăţirea capacităţii rutiere, prin managementul traficului, măsuri de constrângere, pentru ameliorarea vitezei medii a vehiculului de transport local de călători către 18-20km/h, realizând acest lucru prin măsuri de acordare a priorităţii vehiculelor de transport local, acolo unde acest lucru se justifică,

• limitarea sau reducerea rolului mijloacelor de para tranzit până la un anumit nivel, prin îngrădirea acestora pe rute secundare, printr-o strategie progresivă de asigurare a competiţiei şi impunerea unor restricţii, precum şi prin consolidarea proprietăţilor fragmentate, pentru a facilita controlul lor,

• revizuirea traficului rutier şi a sistemului de licenţiere pentru crearea unor autorităţi corespunzătoare,

• garantarea faptului că serviciile de transport public oferă complexitate, siguranţă, o acoperire judicioasă a oraşului, asigură o serie de servicii de primă calitate (aer condiţionat, locuri suficiente),

• asigurarea furnizării unei infrastructuri adecvate, inclusiv staţii, acoperişuri, terminale şi facilităţi de întoarcere/schimbare a direcţiei,

• acordarea priorităţii rutelor pietonale pentru accesarea staţiilor de vehicule şi la terminale. Din punctul de vedere al strategiei naţionale pentru serviciul de transport local se

desprind următoarele direcţii: a) în oraşele care au toate tipurile de reţele de transport (tramvai, troleibuz, autobuz) se va

urmări menţinerea respectiv dezvoltarea într-o formă optimă a reţelei de transport electric, cu alimentarea acesteia de către autobuze şi microbuze

b) în oraşele care au numai reţea de autobuze şi/'sau microbuze se va urmări menţinerea respectiv dezvoltarea sistemului actual, prin optimizarea lui

c) introducerea transportului de cartier cu microbuze, în vederea eliminării punctelor de conflict în trafic şi realizarea magistralelor deservite de transport electric şi/sau autobuze

d) introducerea transporturilor speciale (şcolari, navetă, studenţi, persoane cu handicap) e) integrarea tarifară a tuturor mijloacelor de transport şi respectiv a operatorilor de transport

2. Cerinţe actuale privind sistemul de transport urban pe şine 2. ¡.Principale cerinţe impuse vehiculelor pentru transportul urban de călători Transportul urban, comparativ cu celelalte sisteme de transport la mare distanţă, se

caracterizează prin numărul foarte mare de călători pe care-i deplasează pe distanţe relativ scurte, cu o viteză cât mai mare. în plus, el leagă zonele centrale ale oraşelor, puternic aglomerate, cu zonele periferice industriale sau rezidenţiale şi asigură legătura cu gările şi aeroporturile. Pentru a satisface comodităţile de transport ale călătorilor, staţiile trebuie să fie suficient de dese, distanţa dintre ele fiind relativ mică. Pentru a asigura o viteză comercială cât mai ridicată, aceasta impune ca vehiculele de transport urban să realizeze acceleraţii şi deceleraţii relativ mari, din acest punct de vedere fiind supuse la un regim greu de funcţionare.

De asemenea, vehiculele folosite trebuie să poată asigura un flux de urcare-coborâre al călătorilor relativ mare, într-un interval cât mai scurt de timp, în scopul reducerii timpilor de staţionare, ceea ce implicit conduce la creşterea vitezei comerciale. De aceea, construcţia vehiculelor trebuie să răspundă acestor cerinţe.

în acest scop, vehiculele de transport urban trebuie să aibă un număr sporit de uşi de acces, care să asigure o suprafaţă corespunzătoare acestor fluxuri. în plus, accesul în/din vehicul trebuie să fie cât mai comod, ceea ce impune o podea cât mai coborâtă, cu un număr cât mai redus de trepte de acces şi cu o diferenţă de nivel cât mai mică faţă de platformele de aşteptare pentru călători. Cu deosebire se pune accentul, în ultima perioadă, pe realizarea unor spaţii adecvate, special amenajate în interior pentru transportul persoanelor handicapate, ceea ce presupune şi dotări corespunzătoare pentru cel puţin o uşă de acces. Aceste cerinţe impun constrângeri suplimentare privind amplasarea pe vehicul a întregului echipament de forţă, precum şi a tuturor celorlalte sisteme şi echipamente auxiliare necesare funcţionării corecte şi asigurării tuturor utilităţilor corespunzătoare asigurării confortului, atât pentru călători, cât şi pentru conducătorul vehiculului.

în general, noţiunea de confort este un concept larg, care se referă la numeroase aspecte: vibratoriu, sonor, termic, luminos, vizual, etc. De aici decurg de asemenea o serie de impuneri constructive, precum, de exemplu: - utilizarea unei suspensii adecvate, de regulă cu două etaje la tramvaie şi metrouri; - asigutarea unei cât mai bune insonorizări a vehiculului, atât către interior, cât şi către

exterior, ceea ce impune utilizarea unor soluţii constructive adecvate, precum utilizarea roţilor elastice; - realizarea unei izolaţii termice adecvate, dar mai ales adoptarea unor soluţii

corespunzătoare de încălzire a interiorului acestor vehicule care, din construcţie, sunt puternic vitrate (pentru a evita sentimentul de claustrofobie al călătorilor), iar prin condiţiile de exploatare, în perioada rece trebuie ţinut cont de fluxul mare de aer rece care pătrunde în interiorul vehiculului la fiecare deschidere a uşilor de acces. De aceea, la ora actuală se evidenţiază, de exemplu, tendinţa de a se lăsa, controlat, la îndemâna călătorilor posibilitatea de deschidere a uşilor ue acces; - interiorul vehiculului trebuie iluminat corespunzător, creindu-se astfel şi un sentiment

suplimentar de siguranţă. Deşi în general nu este sesizată direct de către utilizatori, o preocupare esenţială la

proiectarea, construcţia, exploatarea şi întreţinerea vehiculelor pentru transport urban o

constituie asigurarea siguranţei circulaţiei şi a călătorilor în general. Aceasta impune, spre exemplu: - utilizarea unor sisteme de frânare cât mai performante şi mai fiabile în exploatare; - utilizarea unor sisteme performante de blocare a uşilor în timpul mersului, cu deosebire în

cazul vehiculelor la care comanda de deschidere este lăsată la îndemâna călătorilor; - proiectarea adecvată a interiorului vehiculului prin dispunerea corespunzătore a locurilor

pentru şezut, precum şi a sistemului de bare şi elemente de sprijin şi susţinere pentru călători, pentru a permite accesul uşor în/din vehicul şi în scopul evitării accidentărilor în situţii deosebite, cum ar fi efectuarea unor frânări de urgenţă; - utilizarea curentului continuu pentru alimentarea motoarelor electrice de tracţiune, la o

tensiune nu foarte mare (în general 750V); - realizarea unei foarte bune izolări electrice a tuturor elementelor cu care călătorii pot intra

în contact, etc.

2.2. Avantajele şi dezavantajele tracţiunii electrice urbane In ultimii ani se constată o mare dezvoltare a sistemelor de transport electric urban

datorită următoarelor avantaje : - contribuie la disponibilizarea motorinei (consumată în motoarele diesel ale autobuzelor), ce poate fi utilizată superior în alte ramuri ale economiei; - sporeşte capacitatea de trafic a reţelei de transport datorită puterilor mari instalate; - motoarele electrice de tracţiune permit suprasarcini considerabile, chiar de 50... 100%, utilizabile în principal la demaraj, deoarece vehiculele motoare electrice de tracţiune transformă şi nu generează energie, cum este cazul motoarelor diesel, ce nu pot fi supraîncărcate; - vehiculele se pot echipa cu frână electrică reostatică, lucru care reduce uzarea fizică a elementelor de frecare, sporind totodată şi siguranţa circulaţiei; - echiparea vehiculelor cu frână electrică recuperativă poate conduce la economii de energie de până la 40%; - nu poluează mediul înconjurător; - sunt silenţioase; - nu necesită alimentare cu combustibil; - au randamente şi fiabilitate ridicate; - tramvaiele şi cu deosebire metroul, având cale de circulaţie aparte, sunt într-o măsură mare independente de traficul stradal, ceea ce permite realizarea unor viteze comerciale mai ridicate; de asemenea, au o mare siguranţă de funcţionare, indiferent de condiţiile de vreme.

Principalele dezavantaje ale tracţiunii electrice urbane sunt: - costuri mari pentru investiţii şi lucrări de construcţie a instalaţiilor fixe de tracţiune, precum şi pentru protecţia reţelelor de telecomunicaţii şi de distribuţie a energiei electrice de joasă tensiune, a cablurilor subterane, a conductelor şi construcţiilor metalice faţă de curenţii de dispersie ai returului curentului de tracţiune; - viteză comercială scăzută de necesitatea unor distanţe mici (de regulă cca. 1 km) între staţii; - dependenţa troleibuzului şi, într-o măsură mai mică, a tramvaiului, de traficul stradal şi de stopuri.

Ţinînd cont de avantajele şi dezavantajele enumerate, trebuie adoptată acea soluţie de sistem de tracţiune electrică urbană care răspunde cel mai bine necesităţilor sociale, dar şi rentabilităţii economice.

Opţiunea pentru adoptarea unei reţele de metrou, tramvai sau troleibuz, datorită eforturilor majore pentru realizarea sistemului, se bazează pe o amplă şi documentată analiză a numeroşi factori, parametri şi indicatori, tehnici şi economici. De o deosebită importanţă, dintre aceştia, este numărul de călători transportaţi pe oră, într-un sens de circulaţie.

Din acest punct de vedere, studiile mai recente arată că troleibuzul oferă soluţia optimă şi flexibilă pentru transportul a 2000...5000 călători/oră, în timp ce tramvaiul răspunde cel mai bine necesităţilor de transport a 5000...20000 călători/oră. Metroul este justificat economic numai pentru transportul unui număr mai mare de 50000 de călători/oră, fiind deci optim pentru rezolvarea transportului de călători în marile metropole.

2.3. Scurt istoric al transportului urban electric pe şine 2.3.1. Evoluţia tramvaiului Tramvaiele cu cai - au fost utilizate pentru prima dată în Nex York, iar pe continentul

european au pătruns sub denumirea de "american tramways". în Europa, prima linie de tramvaie cu cai a fost construită în 1853, la Paris, pe traseul Piaţa "La Concorde" - Saint Cloud. Ulterior au apărut şi în Anglia (1860), Elveţia, Danemarca şi Ungaria (1863), Austria şi Germania (1865), etc.

Cea mai veche linie de tramvaie din România a fost cea cu cai din Timişoara, inaugurată la 8 iulie 1869. în acel an, parcul de tramvaie era constituit din 23 de vagoane de fabricaţie vieneză, dintre care 21 erau utilizate la transportul călătorilor, iar două la întreţinerea liniilor, pentru a căror remorcare se dispunea de 73 de cai.

în Bucureşti, primul tramvai cu cai a fost inaugurat la 28 decembrie 1872 pe traseul Calea Moşilor - Piaţa Sf. Gheorghe - Bariera Mogoşoaiei. Vagoanele de tramvai care circulau pe Calea Moşilor erau etajate (cu imperială) şi erau vopsite, în părţile exterioare, în galben. După deteriorarea acestora, pe toate liniile bucureştene au fost utilizate numai vagoane neetajate, care se compuneau din vagoane acoperite (de iarnă) şi vagoane descoperite (de vară).

Tramvaie cu abur - tracţiunea cu abur a fost folosită pentru prima dată la liniile de tramvai în 1859 de către americanul Latta. Primele locomotive utilizate la remorcarea vagoanelor de tramvai erau asemănătoare celor de pe reţelele feroviare, având însă dimensiuni mai mici. în 1873, americanul Lamm a construit în Chicago o locomotivă cu abur fară focar, care utiliza abur supraîncălzit preluat de la instalaţii fixe de producere a acestuia. Ulterior, locomotivele cu abur care asigurau remorcarea vagoanelor de tramvai au fost înlocuite prin vagoane-motoare cu abur (tramvaie cu abur propriu-zise).

în Bucureşti a fost introdus în 1906 un tramvai cu abur, pe traseul Bariera Sf. Vineri -Gara de Nord, dar nu a corespuns şi a fost înlocuit după numai un an de exploatare.

Tramvaie cu motoare pneumatice (cu aer comprimat) - primele au fost utilizate în America începând din 1874, iar în Europa din 1879. Aerul comprimat era păstrat în rezervoare montate sub cutia vagonului

Tramvaie cu gaz (cu petrol lampant) - au fost construite în perioada 1892-1897 şi utilizau pentru tracţiune motorul cu gaz în patru timpi, la care s-au făcut diverse adaptări.

11

Primul motor cu gaz a fost construit în 1876 de către inginerii germani Otto şi Langen. Aceste tramvaiele erau însă foarte zgomotoase, produceau trepidaţii şi aveau pierderi de gaz datorită etanşării necorespunzătoare a motorului. De aceea au avut o răspândire mică şi au fost înlocuite după numai câţiva ani de exploatare de tramvaiele electrice.

Tramvaie cu amoniac -au fost construite între 1870 şi 1892 şi au fost experimentate pe liniile tramvaiului din Chicago. Funţionarea se baza pe faptul că amoniacul lichid -depozitat într-un rezervor montat pe vagon - era încălzit şi vaporii degajaţi acţionau cilindrul motor. Acest tip de tramvai a avut mai mult un caracter experimental. Deoarece utiliza o substanţă periculoasă precum amoniacul, cunoscut prin toxicitatea sa, acest sistem nu avea, din start, nici o şansă de extindere.

Tramvaie cu cablu (funiculare) - primul tramvai cu cablu a fost construit în perioada 1871 - 1872 în San Francisco, fiind şi astăzi în funcţiune. Cablul de tracţiune era acţionat iniţial de maşini fixe cu abur şi apoi de motoare electrice şi era amplasat într-un tunel subteran, montat în axa căii. La partea superioară, tunelul avea practicată pe toată lungimea o fantă longitudinală, care era străbătută de tija dispozitivului de cuplare a cablului de tracţiune. Iniţial, tramvaiele cu cablu se compuneau dintr-un vagon special care, prin dispozitivul de cuplare, asigura prinderea sau desprinderea de cablul de tracţiune. La acest vehicul se ataşa vagonul-remorcă pentru călători. Ulterior, dispozitivul de cuplare a fost montat chiar pe vagonul de călători.

Tramvaie electrice - primul tramvai electric din lume a fost construit de inginerul german Siemens şi a circulat în Berlin din 16 mai 1881, pe un tronson de linie cu lungimea de 2,5 km, alimentarea facându-se cu curent continuu de 120V, preluat prin intermediul celor două şine de rulare.

De-a lungul timpului, s-au utilizat următoarele sisteme de alimentare cu energie electrică: - de la linia de contact aeriană: - prin două linii electrice aeriene, linia de contact având o formă tubulară şi fiind prevăzută cu o fantă longitudinală care era parcursă, în interior, de un contact glisant. De la cele două contacte glisante, curentul continuu era preluat de tramvai prin intermediul unor cabluri electrice suple. Primul asemenea tramvai a circulat la Paris, în anul 1881; - alimentare prin intermediul unui cărucior (Kontakt-wagen), de mici dimensiuni, care rula deasupra liniilor electrice aeriene - sistem utilizat în 1882 la tramvaiul electric din Charlottenburg (Germania); - sistemul "trolley" (troleu), cu fir aerian unic şi cu returul curentului prin şină - tramvaiele erau echipate cu o priză de curent care era în contact cu un cablu electric aerian. Ideea utilizării troleului aparţine belgianului Van De Poele (1883) şi a fost prima dată aplicată în America (1887) pe liniile tramvaiului electric din Richmod şi apoi în Europa, la Leeds (Anglia) în 1890. Iniţial, contactul se realiza prin intermediul unei rotiţe de contact care se rostogolea pe firul aerian unic, ulterior fiind realizat sistemul de alimentare prin troleu-liră, sistem utilizat în 1894 şi în Bucureşti la primele tramvaie electrice; - sistemul de alimentare prin pantograf - utilizat şi în tracţiunea feroviară, fiind întâlnite cel clasic (simetric) sau, mai recent, pantograful asimetric. - prin linii electrice amplasate subteran fcaniveau) care, în funcţie de modul de dispunere al tunelelor poate fi:

- axial - sistem aplicat pentru prima dată în Anglia, în anul 1884, returul curentului făcându-se prin şine - lateral - experimentat în 1885 în Boston şi introdus prima oară în Europa la Budapesta în 1889 (până în anul 1898, întreaga reţea de tramvaie budapestană utiliza acest sistem de alimentare cu energie electrică) - prin contact superficial (cu pavele), experimentat în 1890 la Clermont-Ferrand (Franţa): între şine şi la intervale mai mici decât lungimea vehiculului motor erau amplasate subteran blocuri metalice (pavele) pe care aluneca o şină de alimentare montată sub cutia vagonului. Şina de alimentare era permanent în contact cu două pavele şi prelua curentul, transmiţându-1 motorului electric de tracţiune. Fiecare tronson de pavele, cu o lungime de lOOm, era alimentat succesiv de la un cablu electric subteran; după trecerea tramvaiului, alimentarea tronsonului traversat se întrerupea. - tramvaie electrice cu acumulatori - primul a fost introdus în cirulaţie la Paris, la 25 mai 1881. După 1885, s-au mai exploatat în oraşe precum Haga, Berlin, Bruxelles, dar costul ridicat, masa mare a acumulatorilor precum şi puterea redusă obţinută, au determinat înlocuirea lor cu alte sisteme de tracţiune.

în ţara noastră, prima linie de tramvaie electrice a fost dată în exploatare în Bucureşti, la 9 decembrie 1894, pe traseul Cotroceni - Obor, în lungime de 5,5 km. Curentul continuu de 550 V era furnizat de uzina electrică de la Grozăveşti. A fost extins apoi şi în alte oraşe: Timişoara (27 iulie 1899), Iaşi şi Brăila (1900), Galaţi (1901), Sibiu (1905), Oradea (1906), Arad (1913).

2.3.2. Evoluţia metroului Primul proiect al unei reţele de căi ferate subterane datează din 1855, când s-a propus

construirea unui metrou la Paris. Proiectul a fost aplicat însă la Londra, unde a fost inaugurată la 10 ianuarie 1863 prima linie de metrou, cu o lungime de 21 km (13mile engleze), care stabilea legătura între cartierele West End şi City. Tracţiunea era asigurată prin locomotive cu abur care, pentru a reduce poluarea din tunele, circulau cu coşurile închise. S-au utilizat şi rezervoare suplimentare montate pe locomotive pentru acumularea fumului, care erau purjate într-o zonă deschisă la suprafaţă. în 1890, au început să fie utilizate locomotive electrice de tracţiune, alimentate în curent continuu la tensiunea de 600V, preluat fie de la un fir aerian, fie de la o a treia şină, montată lateral.

în America, oraşul New York a fost primul în care s-a construit o reţea metropolitană de suprafaţă, metroul circulând pe viaducte metalice amplasate de-a lungul marilor artere rutiere. Construcţia primului tronson a început în 1867, în anul următor efectuându-se primele probe. Succesiv, s-au utilizat mai multe sisteme de tracţiune: prin cablu acţionat de maşini fixe cu abur, cu locomotive cu abur, cu locomotive cu aer comprimat şi cu locomotive, mai apoi rame, electrice. Ulterior, reţeaua a fost completată şi prin construirea de linii subterane, la mică şi medie adâncime (10...25m).

în Germania, prima reţea de căi ferate metropolitane s-a construit la Berlin şi consta din linia de centură Ringbahn (1871-1878) şi reţeaua supraînălţată Hochbahn (1882). O dată cu electrificarea acesteia din urmă, în 1896 a început şi construirea reţelei subterane, denumită Untergrundbahn, care a fost dată în exploatare în anul 1902.

13

Patru ani mai târziu, a fost inaugurat metroul subteran din Budapesta, alimentat în curent continuu la 300V, captat de pantografele vehiculelor motoare de la o linie aeriană.

La Paris, primul tronson a fost inaugurat la 16 iulie 1900. Construcţia este la mică adâncime (8...15m), iar traversarea Senei se face prin intermediul unor viaducte metalice. La Moscova, primul tronson al metroului a fost dat în exploatare la 15 mai 1935. Sunt renumite staţiile care sunt adevărate palate subterane, fiecare, având o arhitectură proprie.

La 8 noembrie 1956 a fost dată în exploatare prima linie pariziană cu rame electrice pe pneuri, care au redus simţitor nivelul zgomotului şi al vibraţiilor în general. Ramele sunt echipate cu roţi cu pneuri dar, în caz de avarie, pot circula şi pe roţi metalice care rulează pe şine.

Construcţia metroului din Bucureşti a început în 1975, iar primul tronson (Semănătoarea - Timpuri Noi) a fost inaugurat la 19 decembrie 1979. Ulterior au fost date în exploatare tronsoanele: Timpuri Noi - Republica (1981), Eroilor - Militari (1983), Semănătoarea - Gara de Nord - Dristor II, Pipera - I.M.G.B., etc

3. Construcţia generală a vehiculelor pentru transport urban pe şine 3.1. Principalele părţi componente ale vehiculelor pentru transport urban pe şine

Deşi sunt de o mare diversitate, vehiculele pentru transportul urban pe şine al călătorilor au în compunerea lor o serie de părţi, subansambluri sau piese identice sau asemănătoare. Pot fi formate din unul sau mai multe vehicule, articulate sau nu. Ansamblul de mai multe vehicule poate avea toate vehiculele motoare sau poate fi format dintr-o combinaţie de vehicule motoare şi remorcate. în general, principalele elemente comune majorităţii acestor vehicule (vezi fig. 1) sunt:

- aparatul de rulare; - organele de ghidare ale cutiei de osie; - suspensia; - boghiul; - şasiul şi cutia; - aparatele de ciocnire, tracţiune şi legare; - captatorii de curent; - controlerul de comandă a alimentării cu energie electrică a motoarelor de tracţiune; - motoarele electrice de tracţiune; - sistemul de frânare; - rezistenţele de pornire şi de frânare.

aparate de ciocnire, N , ., , cutie de osie / osie montata / », , . suspensie . ., organe de ghidare ale / „ L boghiu ^ tractiune şi legare .. - T . ' , aparate de ciocnire, ° * ° cutiei de osie motoare electrice r , ^ tractiune şi legare de tracţiune • °

Fig. 1. Principale părţi componente ale vehiculelor de transport urban pe şine.

Aparatul de rulare are rolul de a transmite sarcinile între vehicul şi şine, de a asigura deplasarea vehiculului şi ghidarea acestuia. Organele de rulare sunt formate din osia montată, subansamblu specific vehiculelor care circulă pe şine, care este format în principal din cele două roţi calate (montate cu strângere) pe osia propriu-zisă şi cutiile de osie, care conţin lagăre care asigură posibilitatea de rotire a osiilor montate, având şi rolul de a transmite toate forţele între fusul de osie şi cadrul boghiului sau şasiu şi de a limita deplasările osiei în direcţie longitudinală şi transversală în raport cu restul vehiculului.

15

Organele de ghidare ale cutiei de osie au rolul de a asigura o poziţie corectă a osiei montate în cale şi faţă de vehicul, transmiţând totodată forţele care acţionează în plan orizontal între cutia de osie şi cadrul boghiului sau şasiu, fără a împiedica funcţionarea suspensiei.

Suspensia asigură legătura elastică între cadrul vehiculului şi osii. Aceasta are rolul de a absorbi energia de şoc şi de a amortiza oscilaţiile, asigurând totodată stabilitatea vehiculului în mers. Suspensia asigură un confort vibratoriu călătorilor, asigură integritatea mărfurilor transportate şi micşorează forţele de interacţiune dintre vehicul şi cale. în general, suspensia vehiculelor feroviare este formată din elemente elastice (arcuri metalice, de cauciuc, pneumatice sau hidropneumatice), care au rolul de a prelua energia şocurilor, de a o transforma în energie potenţială şi de a o reda în timp sistemului, elemente de amortizare (cu fricţiune uscată sau hidraulice), care au rolul de a disipa o parte din energia înmagazinată în elementele elastice, conducând la scăderea amplitudinii de oscilaţie a vehiculului şi din elemente de legătură (legături pendulare sau balansieri), care susţin sau poziţionează elementele elastice, contribuind la transmiterea lor şi la reducerea şocurilor.

Boghiul este un dispozitiv în formă de cărucior, cu două sau mai multe osii, pe care reazemă şasiul sau cutia vehiculului. Acesta are rolul de a asigura înscrierea în curbă în bune condiţii a vehiculelor (permiţând de altfel şi realizarea de lungimi mai mari ale vehiculelor), precum şi un mers liniştit, în special la viteze mari de circulaţie.

Boghiul este format dintr-un cadru, în general rigid, de care sunt fixate cutiile de osie. La mijlocul cadrului, pe o traversă fixă sau mobilă (traversă dansantă), se găseşte un lagăr în care se articulează şasiul vehiculului. Acest lagăr permite oscilaţii de rotaţie în jurul unei axe verticale şi uneori o deplasare transversală. Pe boghiurile vehiculelor motoare sunt suspendate (total sau parţial) motoarele electrice de tracţiune.

Şasiul este o structură metalică pe care se plasează încărcătura utilă (călătorii) dar care suportă şi alte sarcini provenite din greutatea instalaţiilor şi diverselor agregate cu care sunt echipate vehiculele, precum şi din forţa de tracţiune şi frânare, de inerţie, etc. Pe şasiu se fixează dispozitivele de tracţiune şi ciocnire, precum şi alte instalaţii ale vehiculului (frână, încălzire, etc.).

Cutia este formată dintr-o structură în general metalică sau din materiale sintetice. în cutie sunt amenajate spaţiile necesare transportului călătorilor dar şi spaţiul necesar personalului de conducere. Şasiul şi cutia pot forma o singură structură de rezistenţă (cutii autoportante). La vehiculele motoare, Tot în cutie pot fi prevăzute spaţii pentru instalaţiile de forţă şi auxiliare, precum şi pentru cele de încălzire, ventilare, etc.

Aparatele de ciocnire, de tracţiune şi de legare au scopul de a lega vehiculele, de a le menţine la o anumită distanţă între ele, de a transmite eforturile de ti acţiune şi de comprimare de la un vehicul la altul şi de a atenua acţiunea acestor eforturi şi sunt fixate de şasiu. De regulă, la vehiculele pentru transportul urban pe şine se utilizează aparate de ciocnire plasate central, în axul longitudinal de simetrie al vehiculului şi sunt de obicei combinate şi cu aparatele de tracţiune şi legare. Acest ansamblu poartă denumirea de cuplă centrală. In unele cazuri, tot prin ansamblul acestei cuple centrale mecanice se realizează şi conexiunile electrice şi pneumatice dintre vehiculele vecine, cuplarea şi decuplarea putându-se face şi automat. în acest caz, ansamblul poartă denumirea de cuplă automată. în cazul ansamblurilor formate din mai multe vehicule care circulă în permanenţă cuplate, de regulă legătura

mecanică între acestea se asigură printr-o cuplă centrală mecanică astfel construită încât nu poate fi desfăcută decât în atelierele specializate, atunci când, pentru intervenţii, este necesară despărţirea vehiculelor. De regulă, o asemenea cuplă se numeşte "cuplă scurtă"'.

Instalaţia de frână are rolul de a permite reducerea vitezei de circulaţie sau oprirea la punct fix a vehiculului sau a ansamblului de vehicule.în general vehiculele pentru transport urban pe şine sunt echipate cu mai multe sisteme de frânare, bazate pe diferite principii de funcţionare, care conlucrează pentru asigurarea siguranţei circulaţiei.

Astfel, întrucât aceste vehicule sunt echipate cu motoare electrice de tracţiune, de regulă au un sistem de frânare electrică, bazată pe trecerea motoarelor electrice de tracţiune în regim de generatoare de curent. în funcţie de modul de utilizare a curentului debitat de acestea, frâna electrică poate fi reostatică sau recuperativă. în primul caz curentul este debitat pe rezistenţe numite "de frânare" care se încălzesc şi disipează astfel prin căldură energia vehiculului. în cel de-al doilea caz, curentul debitat este din nou introdus în reţeaua de alimentare, contribuind astfel la recuperarea unei părţi din energia electrică consumată. Deoarece eficienţa acestui sistem scade o dată cu reducerea vitezei de circulaţie, nu poate fi folosit decât în scopul reducerilor de viteză, pentru oprirea la punct fix fiind necesare alte sisteme de frânare. Acestea pot fi de tip mecanic, precum frâna cu disc sau frâna cu saboţi, acţionate pneumatic, electropneumatic sau pur electric, sau pot fi frâne cu patină electromagnetică de cale.

Vehiculele pentru transportul urban pe şine sunt în mod obligatoriu echipate fie cu instalaţie de climatizare, fie cu instalaţie de încălzire şi ventilare. Instalaţia de climatizare presupune existenţa a cel puţin două schimbătoare de căldură: unul pentru încălzirea aerului, altul pentru răcirea acestuia, asigurându-se astfel o temperatură optimă indiferent de temperatura exterioară.

Instalaţiile de încălzire sunt echipate cu schimbător de căldură care utilizează ca agent pentru încălzire rezistenţe electrice alimentate de la conducta electrică a trenului.

Captatorii de curent sunt echipamente care permit vehiculului preluarea curentului de la reţeaua de contact, care poate fi aeriană în cazul tramvaielor şi în depourile de metrou, sau "şina a IlI-a" de regulă la metrou. în consecinţă, pe vehiculele pentru transportul urban pe şine trebuie să existe unul sau mai multe pantografe pentru alimentarea de la firul de contact, fie patine de contact pentru şina a IlI-a. în orice caz, captarea curentului trebuie să se realizeze fără ruperea contactului la deplasarea vehiculului cu viteză şi cu o uzură minimă a elementelor de frecare: firului de contact, şina a IlI-a şi plăcuţele de frecare ale captatorilor.

Controlerul de comandă a alimentării cu energie electrică a motoarelor de tracţiune este un echipament care trebuie să realizeze, la comanda mecanicului, variaţiile corespunzătoare de tensiune, curent, flux la motoarele electrice de tracţiune pentru a asigura forţa de tracţiune necesară demarării şi circulaţiei cu viteza stabilită a vehiculelor pentru transportul urban pe şine.

Ampatamentul unui vehicul fără boghiuri este reprezentat de distanţa dintre axele osiilor extreme; în cazul unui vehicul pe boghiuri, ampatamentul vehiculului este dat ue distanţa dintre punctele de susţinere ale cutiei de către boghiuri, iar ampatamentul boghiului de distanţa dintre axele osiilor extreme ale acestuia.

3.2. Osia montată

3.2.1. Construcţia generală a osiei montate

Este principalul subansamblu care asigură rularea şi ghidarea vehiculului în cale şi este în general formată din două roţi calate fix pe osia propriu-zisă, ceea ce constituie o particularitate a acestor tipuri de vehicule, similare din acest punct de vedere celor feroviare: cele două roţi nu pot avea mişcări de rotaţie independente nici între ele, nici faţă de osie. Calarea fixă a celor două roţi este o necesitate care decurge din faptul că forţele axiale (faţă de osie) care apar în procesul de ghidare pot atinge valori foarte mari.

De principiu, osiile montate pentru metrou au fusurile de osie exterioare celor două roţi (vezi fig. 2), în timp ce osiile montate pentru tramvai au fusurile de osie interioare, între cele două roti.

buza

/ o s i a p ropr iu - z i sa

Vi j/

X roata

; fus de o s » / h» ii

—- supra fa ţa de rulare a rot i i

Fig. 2. Osie montată.

In funcţie de tipul de frână cu care este dotat vehiculul, pe osie se mai pot găsi discuri de frână, iar în cazul vehiculelor motoare sunt montate fie o coroană dinţată, fie alte subansambluri şi dispozitive necesare transmiterii cuplului motor.

3.2.2. Roţi elastice Au în construcţia lor elemente elastice, de regulă din cauciuc, care poate fi solicitat în

principal fie la comprimare, fie la forfecare. Principalul avantaj al roţilor elastice este reducerea drastică a masei nesuspendate, aceasta reprezentând, de această dată, masa părţilor componente ale roţii, până la elementele de cauciuc. Astfel se reduc forţele dinamice verticale de contact dintre roată şi şină. De asemenea, asigură o bună insonorizare, datorită cauciucului.

Ca dezavantaje, în primul rând nu pot suporta sarcini prea mari, moiiv pentru care se recomandă în cazul vehiculelor cu masă relativ mică şi viteze relativ reduse de circulaţie. Se utilizează aproape exclusiv la vehiculele de transport urban (tramvaie).

Roţile elastice pentru tramvaie sunt în principal compuse din (vezi fig. 3): butucul roţii, montat cu strângere pe suprafaţa de calare corespunzătoare a osiei propriu-zise; două elemente (discuri) elastice formate din plăci metalice între care este turnat cauciuc; discul roţii, montat între cele două elemente elastice;

un disc de oţel montat spre exteriorul roţii, peste al doilea element elastic;

şase şuruburi speciale, tip prezon, care fixează toate discurile pe butucul roţii; şase şuruburi (numite uzual "şuruburi mici centru roată") care fixează discul exterior din oţel, intrând prin filetare în găurile prevăzute în butucul roţii.

3.2.3. Osia propriu-zisă Are forma unei bare cilindrice cu porţiuni de diferite diametre, în funcţie de

solicitările dezvoltate şi de subansamblurile montate pe ea. Se realizează prin strunjire, din oţel forjat.

Principalele părţi componente ale osiei propriu-zise sunt (vezi fig. 4): - zona de calare a roţii, pe care se montează fix, prin piesarc, roata; - corpul osiei, aflat între cele două zone de calare ale roţilor, care poate fi cilindric sau tronconic. Pe corpul osiei se pot găsi şi zoneie de calare pentru discuri de frână sau roţi dinţate, care au evident diametrul mai mare decât al zonelor de calare (corp cilindric); - fusurile de osie pe care se montează lagărele; - umărul osiei pe care se montează dispozitivele de etanşare ale cutiei de osie; - zona de fixare a lagărului.

19

Osia este solicitată în principal la oboseală şi pentru a evita apariţia unor concentratori de eforturi prea mari, între zonele cu diametre diferite se prevăd racordări cu raze mari, de 15...75 mm. Deoarece diferenţa dintre diametrul fusului de osie şi a zonei de calare este mare, între ele s-a prevăzut o zonă de trecere cilindrică, numită umăr.

l r

zona de calare conxi* os*?* a d iscu lu i de I r an i sau a rotii dinţate

n 1 * cot ¥ " i UOj J i •

c. J d. H os ie pentru cuzineţi osie tip OR 1

O <i> 12ii

osie tip OR 2

e osie tip OR 1-1

Fig. 4. Osie propriu-zisă.

Osiile motate pot fi construite pentru lagăre de alunecare - cu cuzineţi, sau pentru lagăre de rostogolire - cu rulmenţi, pentru oricare din soluţiile constructive adoptate fiind necesară împiedicarea posibilităţii de ieşire a lagărului spre exteriorul osiei.

Osiile cu cuzineţi sunt constructiv prevăzute în acest sens cu câte o rozetă (vezi fig. 7, b) şi, în funcţie de dimensiunile fusului, se realizează în şase tipuri constructive, simbolizate prin : OC 1, 2, 3, 4, 4A şi 6. La ora actuală practic nu se mai utilizează în construcţia vehiculelor pentru transportul urban pe şine.

Osiile pentru rulmenţi se realizează în trei variante constructive, simbolizate prin : OR 1 - (vezi fig. 7, c) diametrul fusului de 120 mm, iar fixarea inelelor interioare se face printr-o piuliţă pe porţiunea filetată existentă constructiv în capetele osiei; OR 2 - (vezi fig. 7, d) diametrul fusului este de 130 mm, iar fixarea inelelor interioare se face printr-o placă montată prin trei buloane fixate în cele trei găuri filetate, dispuse la 120° pe faţa exterioară a fusului; OR 1 -l - (vezi fig. 7, e) seamănă cu osia tip OR 2, având diametrul fusului de 120 mm.

3. 3. Cutii de osie Adăpostesc lagărele care permit rotirea osiei şi trebuie să preia toate forţele între osia

montată şi restul vehiculului şi totodată să limiteze posibilitatea de deplasare longitudinală şi transversală a osiei montate.

în principal, cutia de osie trebuie astfel realizată, încât: - să reziste la toate sarcinile generate în timpul circulaţiei; - să asigure un coeficient de frecare dintre lagăr şi fus cât mai mic, pentru ca rezistenţele la înaintare să fie cât mai reduse; - să aibă o masă cât mai mică, contribuind astfel la scăderea masei nesuspendate a vehiculului; - să aibă dimensiuni de gabarit cât mai mici; - să aibă un sistem de ungere cât mai simplu, dar eficient; - să permită un control uşor şi o înlocuire relativ rapidă a eventualelor subansambluri defecte.

în general se utilizează (rar) cutii de osie cu lagăre de alunecare (cu cuzineţi), sau în mod obişnuit cu lagăre de iostogolire {cu rulmenţi).

Indiferent de tipul constructiv, o cutie de osie se compune din: - corpul cutiei - care preia şi transmite toate forţele dintre osia montată şi restul vehiculului, fiind de obicei şi rezervor de lubrifiant. Dacă pe cutia de osie sprijină arcuri în foi, la partea superioară este prevăzut cu o gaură în care intră cepul legăturii de arc, atât pentru a asigura centrarea arcului, cât şi pentru a împiedica deplasarea faţă de cutia de osie sub acţiunea forţelor orizontale mari care pot apărea în timpul circulaţiei. Dacă în suspensia osiei se utilizează arcuri elicoidale care reazemă pe cutia de osie, aceasta este prevăzută în acest scop cu aripi laterale; - capacul cutiei de osie - asigură etanşarea către exterior;

- capacul obturator - asigură etanşarea cutiei către roată. De regulă, aici se montează dispozitivele de etanşare, care lucrează pe umărul osiei; - lagărul propriu-zis.

Din proiectare, trebuie ca rezultanta tuturor forţelor verticale să fie în centrul fusului, pentru ca acesta să nu fie solicitat dezaxat.

3.4. Suspensia Suspensia asigură o legătură elastică între aparatul de rulare şi restul vehiculului. în

timpul circulaţiei, vehiculul este supus în permanenţă la acţiunea unor excitaţii care conduc la mişcări oscilatorii ale acestuia iar suspensia are rolul de a diminua efectele acestor vibraţii,

în general, suspensia trebuie să: - asigure confortul vibratoriu pentru călători, prin capacitatea suspensiei de a izola vehiculul faţăde impulsurile perturbatoare care iau naştere în procesul de rulare al osiilor montate pe cale, atât pe direcţie verticală, cât şi transversală; - asigure o comportare dinamică stabilă la mersul în linie dreaptă şi o comportare stabilă, cu forţe de ghidare mici, în curbe; - contribuie la micşorarea forţelor reciproce dintre vehicul şi cale, menţinându-le în limite acceptabile atât din punct de vedere al siguranţei circulaţiei, cât şi de necesitatea protecţiei aparatului de rulare şi a căii; - să participe la limitarea forţelor centrifuge la circulaţia în curbă; - să atenueze zgomotele datorate rulării şi propagarea acestora, prin corpuri solide, până în interiorul cutiei; - să atenueze şocurile şi vibraţiile longitudinale, cauzate de variaţia vitezei de mers, la demarare şi frânare.

în plus, la vehiculele de transport urban suspensia trebuie să: - asigure o înălţime cât mai constantă a podelei faţă de calea de rulare, indiferent de gradul de încărcare al vehiculului; - să nu necesite un spaţiu prea mare şi mai ales să se poată încadra cu uşurinţă în spaţiul disponibil pe boghiu.

Pentru a răspunde acestor cerinţe, de regulă suspensia vehiculelor de tramvai şi metrou are două etaje de suspendare: suspensia osiilor (primară), între cutiile de osie şi cadrul de boghiu şi suspensia centrală (secundară), între cadrul de boghiu şi cutie,

în principal, suspensia este compusă din:

9 1

- elemente elastice - care preiau energia cinetică a vibraţiilor şi o redau sistemului în timp, conducând la reducerea efectelor dinamice;

- elemente de amortizare - care disipă o parte din energia potenţială înmagazinată de elementele elastice, contribuind la amortizarea mişcărilor oscilatorii;

- elemente de legătură - care au rolul de a susţine elementele elastice şi de a transmite către acestea forţele.

3. 4. 1. Elemente elastice utilizate în construcţia suspensiei

în general, în construcţia suspensiei se utilizează arcuri metalice (elicoidale, bară de torsiune sau în foi), din cauciuc sau pneumatice.

Arcurile elicoidale şi cele bară de torsiune au o serie de avantaje, între care: - utilizează foarte bine materialul, mai ales dacă se utilizează în construcţia lor bară de secţiune circulară; - au o tehnologie de fabricaţie simplă şi relativ ieftină; - nu necesită întreţinere în exploatare; - sunt sensibile la perturbaţii mici, contribuind astfel la sporirea confortului călătorilor. în cazul arcurilor elicoidale, datorită elasticităţii transversale a acestora, se poate realiza şi o preluare elastică a şocurilor în plan orizontal.

Principalul dezavantaj este legat de faptul că nu au frecare internă, fiind obligatorie utilizarea elementelor distincte de amortizare în respectivul etaj de suspensie.

Arcurile în foi au principalul avantaj determinat de faptul că, prin frecările dintre foi în timpul funcţionării arcului, o parte din energia porenţială înmagazinată de arc se disipă, contribuind la reducerea amplitudinii oscilaţiilor. De aceea, de regulă în etajele de suspensie echipate cu arcuri în foi nu este necesară utilizarea altor amortizori de vibraţii.

Principalele dezavantaje sunt următoarele: - nu sunt sensibile la perturbaţii mici şi rămân blocate, rigidizând etajul de suspensie până când nivelul forţelor perturbatoare depăşeşte suma forţelor de frecare interioare dintre foi. De aceea, se utilizează în general la vehicule la care nu se urmăreşte în mod expres obţinerea unui confort vibratoriu deosebit; - tehnologia de fabricaţie este complicată şi costisitoare; - necesită întreţinere în exploatare (asigurarea ungerii foilor de arc).

Elementele elastice din cauciuc au o serie de avantaje: - au o mare elasticitate, fiind sensibile la perturbaţii mici; - elasticitatea este o proprietate intrinsecă a cauciucului, spre deosebire de arcurile metalice, a căror elasticitate este determinată în mod esenţial de formă. De aceea, arcurile din cauciuc asigură elasticitatea suspensiei independent de formă, deci se pot adapta cu uşurinţă în construcţia generală a vehiculului; - cauciucul are frecare internă, contribuind la realizarea unui efect de amortizare.

Principalele dezavantaje sunt: - dacă frecvenţa oscilaţiilor este mare, cauciucul se încălzeşte mai mult, ceea ce conduce ia o îmbătrânire prematură şi la scăderea calităţilor elastice; - în funcţie de modul de amplasare în suspensie şi de modul de acţiune al forţelor asupra arcului de cauciuc, poate apărea fenomenul de tasare care conduce de asemenea la scăderea calităţilor elastice.

Cauciucul este un material incompresibil, de aceea trebuie să i se asigure posibilitatea de refulare (modificarea formei în cadrul aceluiaşi volum).

De cele mai multe ori, în suspensie, cauciucul se utilizează vulcanizat pe un suport metalic.

Elementele pneumatice au următoarele avantaje: - asigură o rigiditate variabilă cu sarcina; - asigură o distanţă constantă între planşeul vehiculului şi nivelul căii, indiferent de gradul de încărcare. De aceea, se utilizează frecvent în suspensia centrală a vehiculelor de metrou, pentru a asigura acelaşi nivel al planşeului faţă de nivelul peronului; - prin interpunerea unor orificii calibrate între pernele pneumatice şi rezervoarele de aer, se realizează o laminare a aerului, care conduce la pierderi de sarcină pneumatice suficient de mari pentru a realiza şi amortizarea mişcărilor de oscilaţie.

Principalele dezavantaje sunt legate de faptul că necesită sursă de aer comprimat şi de faptul că necesită întreţinere în exploatare.

3. 4. 2. Arcuri din cauciuc Au o serie de avantaje, precum:

- o mare elasticitate; - elasticitatea este o proprietate intrinsecă a materialului, care nu depinde de forma piesei, spre deosebire de arcurile metalice, de exemplu; - simplifică suspensia, conducând la micşorarea greutăţii şi a gabaritului; - amortizează zgomotele care se transmit la vehicul;

- disipă o parte din energia vibraţiilor, având astfel şi rol de amortizare. De cele mai multe ori însă, acesta nu este suficient, fiind necesară montarea în paralel a unor amortizori, de regulă hidraulici.

Arcuri de suspensie de cauciuc de tip bloc în V Sunt formate dintr bloc de cauciuc vulcanizat pe

armături metalice (plăci de oţel) în formă de V. La grosimi mai mari ale blocului, se interpun în masa acestuia armături metalice interioare (vezi fig. 5). Armăturile metalice depăşesc cu 3...5 mm blocul de cauciuc, pentru necesităţi tehnologice de centrare şi fixare în matriţa de vulcanizare. Armăturile interioare se centrează de obicei în matriţă prin bolţuri crestate, care lasă în blocul de cauciuc amprente. In limba germană, aceste arcuri sunt denumite MEGI de la Metall-Gummi. Sunt utilizate în perechi şi sunt solicitate atât la compresiune, cât şi la forfecare. De regulă, unghiul (în plan orizontal) este de cca. 120°, iar unghiul de înclinare în plan vertical este de 6 ... 14°.

Principiul de funcţionare al acestor arcuri este prezentat în fig. 6.

Elementele elastice se montează de o parte şi de cealalta a cutiilor de osie (vezi fig. 7), pe arcuri rezemându-se cadrul de boghiu prin lonjeroni.

Fig. 5. Arc de suspensie din cauciuc tip bloc în V:

1 - bloc de cauciuc; 2 - armături metalice;

3 - armături metalice interioare; x - amprente marcare .

Fig. 6. Principiul de funcţionare al arcurilor de cauciuc tip bloc în V.

Fig. 7. Montarea arcurilor de cauciuc tip bloc în V.

Arcuri de cauciuc tip clopot. Se bazează pe elasticitatea la compresiune-întindere şi

nesc'orfQl f r i c ă r ; j t .

Fig. 8. Principiul arcurilor Fig. 9. Deformarea elementului de cauciuc tip clopot. de cauciuc la arcurile tip clopot.

torsiune a unui element de cauciuc masiv în formă de tor, obligat să se rostogolească între două suprafeţe conice (vezi fig. 8). Torul de cauciuc 1 este montat între dornul central 2 şi clopotul 3. Sarcina P, aplicată axial (pe verticală), deplasează clopotul faţă de pivot, provocând rostogolirea cauciucului după săgeata A. Pentru asigurarea rostogolirii fără alunecare a torului de cauciuc pe suprafeţele metalice, acestea se realizează cu striuri circulare cu muchii rotunjite, sau se acoperă cu un strat de nisip fixat cu răşini.

La fabricaţie, torul din cauciuc are secţiune circulară cu diametrul d (vezi fig. 9), care se deformează la montare şi, sub sarcină, ia forma indicată cu linie plină. Asigură de asemenea o elasticitate radială, deci pe direcţie transversală faţă de vehicul, care variază o dată cu sarcina verticală.

Aceste arcuri se montează de regulă în suspensia centrală, între traversa dansantă (oscilantă) şi cadrul de boghiu (rama de boghiu). Conform fig. 10,

Fig. 10. Arc tip clopot la suspensia centrală a

unui vagon de tramvai.

pivotul 1 este fixat pe rama boghiului cu ajutorul şurubului 2, prin intermediul şaibelor de reglaj pe înălţime 3. Sarcinile verticale primite de la cutia vehiculului se transmit prin intermediul elementului de cauciuc de la clopotul 4 la pivotul 5, de unde sunt transmise cadrului de boghiu.

3.4.3. Suspensii pneumatice O cantitate de gaz închisă într-un spaţiu capabil să suporte o presiune interioară

apreciabilă şi al cărui volum poate fi modificat constituie un element de suspensie, forma cea mai simplă fiind un cilindru cu piston.

Deşi unele gaze, precum amoniacul sau anhidrida sulfuroasă, permit obţinerea unor caracteristici superioare ale suspensiei, datorită dificultăţilor privind etanşeitatea, coroziunea, toxicitatea, au rămas doar la stadiu experimental.

Principiul de funcţionare este simplu şi se aplică legile gazelor perfecte. Rigiditatea unui arc pneumatic depinde de presiune, coeficientul politropic (raportul dintre căldura specifică la presiune constantă şi căldura specifică la volum constant), de secţiunea şi de volumul interior al arcului.

De aceea, se pot obţine diferite rigidităţi, adaptate necesităţilor, variabile cu gradul de încărcare. în plus, prezintă fenomenul de histereză. La curba de comprimare, o parte din energia absorbită se transformă în căldură şi creşte temperatura aerului, ceea ce conduce la creşterea momentană a rigidităţii. La destindere, temperatura scade, scăzând momentan şi rigiditatea.

Principalele avantaje ale suspensiilor pneumatice sunt: - menţinerea unui nivel constant al podelei faţă de suprafaţa căii de rulare, independent de gradul de încărcare al vehiculului; - realizarea unor rigidităţi convenabile; - rigiditatea progresivă; - autoamortizare eficace; - izolare bună la transmiterea zgomotelor.

Suspensiile pneumatice construite la ora actuală sunt de tip compensat (reglabil), variaţia sarcinii statice pe arc fiind compensată prin variaţia presiunii aerului. Pentru realizarea tuturor funcţiilor cerute de o suspensie de calitate, suspensia pneumatică compensată are în componenţă (vezi fig. 11):

- arcuri pneumatice, de regulă montate câte două, la fiecare capăt al traversei dansante; - ventile de nivel, câte unul pentru fiecare pernă pneumatică; - diafragma de amortizare; - câte un rezervor auxiliar pentru fiecare pernă pneumatică; - ventile de egalizare, de regulă câte unul pentru fiecare pereche de arcuri pneumatice montate pe un boghiu; - rezervorul de aer, propriu vehiculului.

Arcul pneumatic este format dinu -o anvelopă de cauciuc, montată între două carcase, prevăzute cu două racorduri, unul legat la conducta de alimentare cu aer comprimat prin intermediul ventilului de nivel, iar celălalt la rezervorul auxiliar, prin intermediul diafragmei de amortizare.

diafragmă de amortizare

perne de suspensie

ventile de nivel

spre boghiul 2

de la sursa de aer

rezervorul de aer al instalaţiei

rezervor auxiliar

Fig. 11 . Schema de principiu a suspensiei pneumatice a unui vehicul pe boghiuri.

După forma constructivă, arcurile pneumatice pot fi în formă de burduf sau în formă de diafragmă.

Cele cu burduf (vezi fig. 12, a) sunt formate din unul până la patru toruri, între care sunt montate inele de fretare, care măresc stabilitatea arcului.

Cele cu diafragmă (vezi fig. 12, b) au carcasa superioară cu diametrul mai mare decât cea inferioară şi au, în general, formă de clopot.

cutie vehicul

arc pneumatic

Fig.12. TiDuri de arcuri pneumatice

A

V

admisie aer comprimat

evacuare in atmosferă

legătură elastică

cadrul de boghiu

Fig. 13. Principiul de funcţionare al ventilului de nivel.

Ventilul de nivel (vezi fig. 13) este un dispozitiv care are rolul de a menţine constantă înălţimea arcului, respectiv distanţa între cutie şi boghiu, independent de gradul de încărcare al vehiculului. La construcţiile de serie, aceasta se realizează prin modificarea presiunii, corespunzător sarcinii.

^ /