Horské a lanové dráhy v Čechách a blízkém zahraničí - mechanika KFD

Třídenní cesta po Dolnorakoských Alpách na sklonku léta 2003 se stočila především na železniční tématiku, takže přináším několik postřehů.

rozcestník horské dráhy a lanovky 

Karlovarská - Blog iDNES.cz Karlovy vary - město lanovek

Nejstarší  lanovkou v Českých zemích  byla nákladní lanovka Veverská Bítýška - Lažánky

Místní dráha Kuřim – Veverská Bitýška a navazující nákladní lanovka na kaolín

První úvahy o zřízení železnice přes Veverskou Bítýšku spadají do roku 1868, kdy vznikaly plány na železniční spojení mezi Brnem a Havlíčkovým (tehdy Německým) Brodem. Jeden z návrhů počítal s výstavbou tratě údolím Svratky, realizace se však dočkal projekt prodloužení tratě ze Zastávky u Brna (tehdy Božího Požehnání) přes Třebíč a Jihlavu.

V roce 1908 bylo mezi obcemi Lažánky a Maršov (západně od Veverské Bítýšky) objeveno naleziště kaolinu. O rok později podal majitel dolů návrh na stavbu železniční trati, která by Veverskou Bítýšku spojila s tratí vedoucí přes poměrně blízkou Kuřim. Z městečka by potom pokračovala vlečka k úpravně kaolínu. Projekt dráhy vypracoval inženýr Dr. Alois Samohrd, samotná koncese byla vydána 12. září 1910 a získal ji Dr. Cyril Seifert,[3] který stál za výstavbou několika místních tratí na Moravě. Ten také založil akciovou společnost Lokalbahn Gurein – Bittischka-Eichhorn (česky Místní dráha Kuřim – Bitýška Veverská), jež se stala vlastníkem dráhy.

Kaolin byl z dolů mezi Lažánkami a Maršovem přepravován do Veverské Bítýšky nákladní lanovkou. Oběžná lanová dráha byla v provozu od roku 1911 do zastavení těžby, k čemuž došlo pravděpodobně v roce 1931. 

na Wikipedii  https://cs.wikipedia.org/wiki/%C5%BDelezni%C4%8Dn%C3%AD_tra%C5%A5_Ku%C5%99im_%E2%80%93_Veversk%C3%A1_B%C3%ADt%C3%BD%C5%A1ka

Jinak lanovky začaly patrně vznikat docela improvizovaně...

Mechanika KFD tedy přepočty frekvence - perioda - úlová (vnitřní) rychlost neboli rotace - obvodová rychlost (eventuelně moment otáčení, či síly)

Horské a lanové  dráhy  v Čechách a blízkém zahraničí - mechanika KFD (tento příspěvek, rozcestník pro kinematiku)  dvoupříspěvek s příspěvkem výtahy (jako "vertikální lanové dráhy) Cesty elektrické energie 4 - místní a domovní rozvody elektrické energie, výtahy - Blog iDNES.cz

Mechanika KFD - perioda, frekvence, obvodová rychlost / proč rychlé vozy mají velká kola - Blog iDNES.cz  příspěvek by také mohl mít název čím se liší tachometr a otáčkoměr (zde se zkoumá rychlost a zrychlení) a protože značná část příspěvku je věnována přepočtům perioda  frekvence  rychlost mohl by se příspěvek rovněž nazývat mechanika KFD

Mechanika KFD 2 - pomaluběžný nebo rychloběžný motor, cyklistické závody - Blog iDNES.cz

rychlé vozy "velká kola" - kola s velkou obvodovou rychlostí která se zvětšuje právě směrem k obvodu Mechanika KFD / DAV - frekvence, rychlost, zrychlení / proč rychlé vozy mají velká kola - Blog iDNES.cz

/silné vozy - tahače a traktory  "sesterský příspěvek " - moment síly - tedy záběr síly má maximum na středu kola, proto také tahače mají povícero kol o nevelkém průměru Mechanika DPM výkon okamžitý z frekvence, nebo statistický z práce - nákladní vozy - Blog iDNES.cz - ovšem příspěvek zaměřený spíše na výpočty momentu otáčení a na přepočet na výkon/

dále příspěvek Mechanika A/ KFD 3 rozcestník matematická mechanika a jak měří siloměr přes rychlost sílu - Blog iDNES.cz příspěvek srovnává především dva zdroje pohybu - statickou sílu - ze které plyne moment síly (z něhož částečně vyplývá i soustružnický efekt) a kinematickou sílu - ze které zase vyplývá rychlost 

Mechanika - elektrotechnika MFE 5 - výkon - jako moment třetího stupně, kruhový diagram - Blog iDNES.cz příspěvek zkoumá především obdobné veličiny v mechanice a elektrotechnice - zejména přepočty perioda  frekvence - rychlost

elektrotechnika v dopravě

část příspěvku se zabývá i elektrickou trakcí na železnici

Po stopách jabloneckých tramvají - rozcestník pro elektrické dráhy - Blog iDNES.cz

 

Kinematika pohonu lanovek

.

Ale lanovky - či lyžařské vleky jsou spíš jakoby poháněny od osy... a v tomto případě tu samou funkci jako síla zastane veličina zvaná úhlová rychlost -omega, možná názornější by bylo pojmenování osová rychlost, ještě názornější pak rotace ... jejímž zdrojem je frekvence a úhlová dráha (veličina vytvořená podílem doby úkonu - tedy například dobou jízdy lanovky delta t - a jednou otáčkou, tedy periodou T)...tedy v případě pohonu lanovek by bylo spíše na místě mluvit o momentu otáčení ..,

Jinak v kartézských souřadnicích se veličiny síla a práce nacházejí v jiném výseči než úhlová rychlost omega - ve výseči jakoby zrcadlově obrácené osou y...

Z hlediska přenosu sil (což platí zejména pro výseč obrázku vlevo dole) - jsou lanovky, či lyžařské vleky poháněny jakoby od osy...

výpočty momentu otáčení a momentu síly se zabývají jiné příspěvky zde v cyklu mechanika,

např. Mechanika DPM1 - Výkon, nebo točivý moment - proč má traktor velké zadní kolo a je pomalý? - Blog iDNES.cz

spektrum veličina v oborech kinematika - dynamika - na ilustraci níže zprava do leva - tedy v protisměru hodin

úhlová rychlost OMEGA - přenásobená poloměrem kola  r na moment otáčení Mt- ten znovuvynásoben úlovou rychlostí OMEGAvycházívýkon P - z výkonu po přenásobení dobou provozu by se měla vytvořit práce W , z práce vynásobené dráhou pak síla F 

Dvě cesty ten samý výsledek?

Poměrně důležitou veličinou při výpočtech pohybu zejména rotačního je moment otáčení, točící moment   jinak také moment síly - neboli torgue..., který je uváděn jako ta samá veličina...

Podle zjištěných informací se je ale spíš vhodnější označení moment otáčení - a navíc ve většině případů jakoby se  o dvousložkovou veličinu - kdy síla jakoby vycházela z páky na obvodu - směřovala do středu na osu - a odtud druhou kratší pákou směřovala k čelisti například  zámečnického klíče.... í

Moment síly (otáčení, kroucení)  se zabývá příspěvek Mechanika DPM1 - Výkon, nebo točivý moment - proč má traktor velké zadní kolo a je pomalý? - Blog iDNES.cz

Poněkud specifický případ je u lanovek, kdy je poměrně často poháněna hřídel kola s lanem - nicméně na hřídeli nemá sídlo veličina síla  - nýbrž veličina úhlová rychlost omega  - takže se jedná teoreticky o jednosložkový moment otáčení - ovšem veličinu omega na ose je třeba nějakým způsobem zjistit a jednou z cest je přepočíst obvodovou rychlost na sílu - a brát tuto obvodovou sílu přepočtenou z obvodové rychlosti jakoby byla poháněcí - čímž se točící moment stane vlastně dvousložkovým. 

Dalším tématem u lanovek, případně lyžařských vleků by mohly být převody, kde se rovněž počítá s veličinou obvodová rychlost...  Převody se podrobněji  zabývá příspěvek Převody mechanické (pastorek a kolo) a elektrické (trafa) - vozy Mercedes a vojenství - Blog iDNES.cz. 

Ovšem převody, přesněji převodový poměr je určen přesně naopak - tedy od obvodu - kde také platí převodový poměr i = Z2/Z1v = v2/v1 specifikovaný podle obvodové rychlosti.

Zhruba lze konstatovat, že vnějšek převodového kola sice zprostředkovává samotný převod, ale účinek převodu - tedy rotační či silový se projevuje uvnitř.

Tedy například, pokud je pastorek větší než druhé kolo, jak je tomu často u nevýkonných cyklistických pohonů, znamená to,  že se převod zpomalí -  ovšem pouze na obvodu - rychlost v1,v2 je defacto totéž, co počet zubů z1, z2 - tedy převodová jednotka,  ale při zachování rovnosti momentu síly (neboli momentu otáčení torque) se snížením poloměru "r" zvýší tzv. úhlová, neboli vnitřní rychlost označovaná jako OMEGA - tedy v podstatě rotace. 

Účinnost převodu se ovšem projevuje na ose - při menším poloměru se (při zachování rovnosti momentu síly) se ovšem zvýší vnitřní rychlost na ose - tedy úhlová rychlost což je v podstatě rotace 
přepočtový koeficient "i" je sice určen podle obvodové rychlosti - ale při zachování velikosti momentu síly na všech kolech v převodu - tedy moment síly je roven poloměr "r" krát úhlová rychlost "omega" se při snížení obvodové rychlosti u menšího poloměru zvýší vnitřní tzv. úhlová rychlost na ose. 

VIDEO: Lanovka by měla propojit Bohnice s Podbabou. Naprostá kravina, zní od kritiků - CNN Prima NEWS (iprima.cz)

Horské dráhy  a ozubnicové železnice

Buštěhradská dráha

Svými parametry - například délkou oblouků lze za horskou dráhu považovat také Buštěhradskou dráhu - která systémem viaduktů vytváří takzvaný pražský Semmering. 

Jizerskohorsko-krkonošská železniční trať Tanvald – Kořenov

Na začátku dvacátého století zdolala hřeben Jizerských hor normálněrozchodná železnice s ozubnicovými úseky - původně s parním provozem. Nádraží Kořenov bylo vlastně pohraniční stanicí - za tehdejší rakouskou stanicí Grünthal  bývala pruská stanice (hranici tvořila dál řeka Jizera),

"České Prusko"

Ke 14. únoru 1959 byla původně pruská, pak polská osada Mýtiny připojena k Československu výměnou za stejně velké území s Polskem u Kacířské skály. Celkem Polsko předalo Československu 12,05 km2 a Československo Polsku 8,37 km2. Smlouva určovala, že vyměněné území musí být stejné rozlohy, zatímco Polsku bylo předáno území o 3,68 km2 menší. Problém chybné výměny území se vrátil na jednací stůl v roce 2011 ovšem k dohodě nedošlo...

„Hlučínsko“

Podstatně větší částí Pruska příčleněnou k ČSR po První světové neboli Velké válce ovšem bylo Hlučínsko – neboli Prajská – jedná se ovšem spíš o rovinatou zemi – která s lanovkami a horskými dráhami nemá nic společného. Nejvýraznějším vrcholem je Landek.

zubačka Tanvald -- Kořenov 1999 (album na FCB)

https://www.facebook.com/media/set/?set=oa.1275003595858482&type=1  a na jizerskou zubačku navazovala na německé hranici 

Slezská horská dráha

V roce 1910 zavedla Pruská státní správa železnic zkušební provoz s elektrickou trakcí pomocí jednoduchého střídavého proudu na úseku Dessau-Bitterfeld trati Magdeburg-Bitterfeld-Lipsko. Rok 1910 je proto rokem zrodu elektrického provozu na železničních tratích v Německu.

tedy elektrické dráhy ve Slezsku -  Slezská horská dráha

jednofázová napájecí soustava

Kuriozitou Slezské horské dráhy byla jednofázová napájecí soustava. ELektřina třífázového střídavého napětí se v trakčních rozvodech na železnici - alespoň v počátcích - dala přenášet přenášet pouze rozvody o třech vodičích - proto bylo výhodnější nahradit třífázovou soustavu - ve které se elektřina vyráběla soustavou jednofázovou. Jak to mohlo vypadat? Například za každého ze třech rozvodných vodičů L1, L2, L3 by elektřina mohla být svedena na čtvrtý vodič - vlastní napájecí vodič  L, čímž by se v tomto vodiči udržovalo potřebné napětíU(pravděpodobně 15 000V) a zároveň takto postupně dodával proud I, který se jak známo sčítá...(na rozdíl od napětí).

pro upřesnění zde připomenut Ohmův zákon(vlastní upravená verze)

elektrána 

Slezská horská dráha byla zásobována elektřinou železniční elektrárnou postavenou v Mittelsteine v okrese Glatz. Elektrárna byla postavena v letech 1912 až 1914 od Siemens-Schuckertwerke a Allgemeine Elektrizitätsgesellschaft (AEG). Elektrický proud (obecněji elektrická energie) dodávalo několik trakčních generátorů,  největší o napětí 3000 voltů. Toto napětí není vhodné na přenos na delší vzdálenosti, protože by došlo k velkým ztrátám. Ztráty jsou tím menší, čím vyšší je přenosové napětí.

pohon elektrárny

Pro pohon elektrárny bylo využito místní - třebaže  nepříliš kvalitní uhlí dodávané firmou
der Neuroder Kohlen und Tonwerke, v Johann-Baptistagrube.

přenosová soustava

Elektřina přenášená o napětí 80 000 V, které je zase příliš vysoké pro napájení lokomotiv.  Je proto nutné elektřinu znovu převést. V rozvodnách bylo tedy sníženo napětí  z 80 000 voltů na 15 000 voltů.

měnírny – rozvodny

Rozvodny jsou skutečnými napájecími body trolejového vedení. Původně existovaly tři rozvodny: v Niedersalzbrunn, Hirschbergu a Laubanu. Dále byla v Ruhbank zřízena čtvrtá rozvodna, ale ta byla od té zanedlouho uzavřena.
Vzhledem k prodloužení elektrického provozu na trať Wrocław-Königszelt byla vyprojektována další rozvodna, která byla naplánována do Vratislavi. 

trakční napájení

Elektrická lokomotiva je schopna vyvinout mnohem větší výkony a přepravovat mnohem větší náklady při vyšších rychlostech, zejména ve stoupání. Tato výhoda již byla dosažena po přijetí. elektrického provozu byl použit ve velkém měřítku. Cestovatelé Osobní vlaky mezi Königszeltem a Görlitzem by mohly být zkráceny téměř o hodinu, nákladních vlaků se zkrátí o několik hodin.
Pro cestující veřejnost je přínosem vyšší komfort. Žádný kouř a saze nesnižují požitek z jízdy malebnými oblastmi Slezska

napájecí stožáry 

Tahokokovové stožáry podle původního projektu  byly použity  pro příliš velká podélná rozpětí, což jak se ukázalo - mohlo vést  k vyšinutí sběrače lokomotivy  během bouří.
Trolejové vedení bylo od roku 1922 tedy doplněno o mezilehlé stožáry, které udržovaly vedení v přímém směru, zatímco na základních stožárech byla nosná lana vychylována do stran. 

Vzhledem k instalaci mezilehlých stožárů  bylo možno prosloužit v roce 1927 na otevřeném úseku mezi Königszeltem a Breslau vzdálenost mezi hlavními stožáry na 120 metrů. 

jednofázová napájecí soustava

nyní opačný směr - Rakousko

Na Schneeberg zubačkou

Na úvod malé upozornění - tato oblast je drahá i na rakouské poměry, jako přijatelné ubytování se ukázala chatka v kempu ve městě Pernitz.

Schneebergbahn

Hlavním cílem cesty byla zubačka Schneebergbahn, která na sklonku 19. stol zpřístupnila nejvyšší horu Dolního Rakouska.

Puchberg am Schneeberg je městys v okrese Neunkirchen v rakouské spolkové zemi Dolní Rakousy. Je vzdálený asi 58 kilometrů od Vídně.

Na této dráze nedávno proběhla rekonstrukce, která umožnila zavedení motorové trakce (nejvýznamnějším stavebním zásahem je výstavba nového depa), která umožnila poněkud vydechnout populárním parním lokomotivám.

Osobně hodnotím tuto přestavbu jako vcelku zdařilou, dieselové soupravy zvané Salamandr dle mého názoru nesklouzly někam ke kýči a odpovídají duchu této železnice.

Höllentalbahn

Alpy v Dolním Rakousku skrývají však další dopravní zajímavosti ať už je to horská dráha Semmering, nebo kabinová lanovka "Raxbahn", která patří k nejstarším v Rakousku - byť s novými kabinami.

Nejvíc mě však nadchla úzkorozchodná elektrická železnice Höllentalbahn, nyní muzeální, která vychází z městečka Payerbach na odvrácené s straně Schneebergu.

V jihovýchodní části Dolního Rakouska na severním začátku Semmeringské železnice se standardním rozchodem, první horské železnice v Evropě (postavené v letech 1848 až 1853 pod vedením Carla von Ghegy). Vedle stanice Payerbach-Reichenau, která patří Rakouské jižní dráze, se nachází výchozí bod bývalé elektrické místní dráhy Payerbach – Hirschwang. 

Po desetiletích snah o vybudování normálněrozchodného železničního spojení z Payerbachu do pět kilometrů vzdáleného průmyslového města Hirschwang ztroskotalo na námitkách odbočky habsburské císařské rodiny sídlící v lázeňském městě Reichenau, došlo během první světové války k přehodnocení. V roce 1917 bylo zařazení továrny Hirschwanger mezi významné podniky pro válečné úsilí umožněno získat povolení k výstavbě místní železnice se standardním rozchodem. Z důvodů uspíšení  byla ovšem vybudována provizorní lehká železniční materiálová železnice o rozchodu 760 mm. Mezi dubnem 1917 a únorem 1918 vybudovala stavební firma Redlich & Berger tuto hmotnou železnici, převážně s ruskými válečnými zajatci, která překonala Artzberg mezi městy Payerbach a Reichenau místo 408 m dlouhého tunelu určeného pro železnici se dvěma ostrými zatáčkami, oblouky o poloměru 30 m a sklonem 50 promile. Tato trať byla vybavena elektrickou výzbrojí, třemi elektrickými důlními lokomotivami a lehkými železničními vagóny, které měla firma Redlich & Berger na skladě z výstavby tunelu Karavanky (1906 Rosenbach – Aßling/Jesenice). Zpočátku tato stavební firma převzala řízení provozu a vozidla prozatím zůstala v jejím vlastnictví. Lokomotivy označené čísly I až III se skládají z elektrické části vyrobené v roce 1903 firmou Siemens-Schuckert ve Vídni a mechanické části vyrobené firmou Brand & Lhuillier v Brně na tehdejší rakouské Moravě (hospodářský rozcestník Brněnsko Krátce ze Šlapanic u Brna - počátky výroby turbín a Ohmův zákon pro trolejbus 31 - Blog iDNES.cz .

Dnes ÖGLB prodává tuto 4,6 km dlouhou úzkorozchodnou železnici jako Höllentalbahn – pojmenovanou podle svého cíle. Údolí Höllental v Dolním Rakousku je divoce romantické úzké údolí mezi horskými pásmy Schneeberg (2076 m) a Raxalpe (2007 m), které po tisíce let formovala řeka Schwarza. Letos ÖGLB oslavila 14. července v Payerbachu "100 let železnice v Höllentalu", protože úzkorozchodná hmotná železnice z Payerbachu do Hirschwangu zahájila provoz 7. února 1918.

elektrárna Hoffeld u Haabergu  - měnírna - železniční rozvod 

Kromě toho stavební dělníci postavili tři nádražní budovy, dvě sklady zboží a měnírnu v Reichenau s technologií od firmy Siemens-Schuckert z Vídně. Ten přeměňoval vysokonapěťovou elektřinu z elektrárny Hoffeld u Haabergu na trakční napětí stejnosměrného proudu 500 voltů (rozcestník elektřina DC napětí v dopravě Na konečné v Řečkovicích - proč byl u tramvají zaveden stejnosměrný proud a co je měnírna - Blog iDNES.cz ) a přiváděl ji do trakčního vedení uprostřed vedení. Pro osobní dopravu si LBPH objednala dva elektrické motorové vozy (uspořádání náprav BoBo, 4 lokomotivy o výkonu 26,5 kW) a čtyři podobné sajdkáry od Grazer Waggonfabrik, které byly ve zkušebním provozu od 26. dubna 1926. Dne 1. září 1926 zahájila Lokalbahn pravidelnou osobní dopravu mezi Payerbachem a Hirschwangem.

Karlovy Vary toulání po karlovarských lanovkách https://www.facebook.com/media/set/?set=oa.2259697277580058&type=3

Lanovky a lyžařské vleky

lanovka na Letnou

koláž s upravenou dobovou fotkou

dále jeden dobový obraz kde je vyobrazen lyžařský vlek...

kabinová a kabinková lanovka na Černou horu

Janské lázně

kabinová

kabinková 

šlepr Vrtěříž 

kabinová lanovka byla také vybudována na Ještěd - zde alespoň vysílač Ještěd- tentokrát na bázi technické studie

opuštěný lyžařský vlek by se našel třeba někde pod Lopeníkem 

odkaz Lopeník a rozcestník Slovensko a rozhledny Malá přírodovědecká zastávka u vysokého smrku a metalurgie hliníku Žiar nad Hronom - Blog iDNES.cz

kabinová lanovka na Ještěd

proč se přetrhlo tažné lano?

Desítky let jezdila lanovka na Ještědu bez automatické brzdy, kterou pro ni projektanti navrhli. Někdo ji ještě za socialismu odmontoval. Podle historika libereckého muzea Ivana Rouse, který se o tom rozpovídal pro CNN Prima NEWS, přitom mohla před dvěma lety (2021) zabránit tragédii, při které zahynul průvodčí.

„Kdyby bylo všechno, jak to projektanti vyprojektovali, tak by se automaticky aktivovala brzda a maximálně by lanovka sjela do dolní stanice,“ řekl reportérovi CNN Prima News Ivan Rous, který se historii lanové dráhy věnuje už řadu let.
Kabina, která spadla, pochází ze sedmdesátých let. Po zásadní rekonstrukci lanovky nahradila původní a s ní se změnil i celý systém. V každém směru vedla dvě lana, jedno slabší kabinu táhlo, po druhém silnějším jela jako po kolejnici.
Ale 31. října 2021 se tažné lano přetrhlo. Obě kabiny lanovky, které v tu chvíli jely po trase, se okamžitě daly do nekontrolovaného rychlého pohybu směrem dolů. Jedinou šanci na záchranu skýtalo madlo ruční brzdy pod stropem. Průvodčí, který dolů vezl třináct lidí, za něj dokázal zatáhnout a zachránil jim životy, jeho mladší kolega, který jel nahoru sám, to v rozkymácené kabině nezvládl. Po pádu z výšky více než třiceti metrů zahynul v jejích troskách.

Podle historika Rouse v tu chvíli zásadně chyběla automatická brzda. „Hned, jak vyšly najevo podrobnosti, tak mě napadlo, že přeci nikdo nemohl vyprojektovat lanovku s tím, že bezpečnost všech cestujících bude záviset pouze na lidském faktoru, na tom jestli zrovna zvládne, nebo nezvládne na madlo dosáhnout. Začal jsem pátrat v archivních materiálech, které máme v muzeu, a zjistil jsem, že v projektu z roku 1972 automatická brzda byla,“ uvedl.

Měla fungovat takovým způsobem, že tažné lano bylo z obou stran napojeno na koncovku, která pracovala jako hydraulický válec. „Jakmile v ní kleslo napětí, tak se automaticky spustil elektromagnetický okruh a aktivovala se brzda stejným způsobem, jako když někdo zatáhl za madlo," popsal Rous dvojí systém jištění pro případ přetržení tažného lana.

Existenci automatické brzdy po rekonstrukci lanovky potvrzuje i někdejší přednosta lanové dráhy Pavel Vursta, který nastoupil do funkce na počátku devadesátých let. „Když jsem lanovku přebíral od mého předchůdce, tak mi říkal, že se to tam aktivovalo, protože to snad v projektu bylo, ale došli k závěru, že je to nefunkční, dokonce snad nějak nebezpečné, ale do detailů jsme nešli,“ zavzpomínal.

Údajná nefunkčnost automatické brzdy byla zřejmě důvodem, proč už v roce 1984 zmizela z revizního protokolu položka kontroly součástek automatické brzdy. Namísto toho, aby se někdo zamyslel, co je špatně a co udělat proto, aby brzda řádně fungovala, byla odmontována.

„Nejméně od roku 1984 až do tragické nehody byla lanovka provozovaná bez automatické brzdy. Papírově bylo všechno v pořádku, protože na to dal někdo štempl,“ zdůraznil historik Severočeského muzea.

Dva roky po tragédii označili kriminalisté čtyři konkrétní viníky pádu kabiny a obvinili i provozovatele lanovky – České dráhy. „Lanová dráha byla provozována v rozporu s technickými předpisy,“ konstatoval stručně policejní mluvčí Vojtěch Robovský. Do detailů jít nechtěl s odkazem na pokračující vyšetřování. Není tedy jasné, jestli měli kriminalisté na mysli právě chybějící automatickou brzdu. Stejně tak stále chybí odpověď na zásadní otázku: Proč se přetrhlo tažné lano?

Lanovky a svážnice pro těžbu dřeva

Svážnice Josefová při lesních drahách v Jeseníkách.

Kinematické řešení.

NÁKLADNÍ LANOVKY

na začátek jistá kuriozita - improvizovaná lanovka pro dopravu kamene - foto (orginál) datováno 1923, pravděpodobně se jedná o nějakou lokalitu v Rakousku 

improvizovaná lanovka pro dopravu kamene někde v Rakousku (foto z r. 1923)

dále

nákladní lanovky na Brněnsku

na Brněnsku byly nákladní lanovky tři

ta vůbec nejstarší (zmíněná výše)vedla  z Veverské Bítýšky ke kaolínovému jezírku v Lažánkách,

ta druhá svážela vytěžený vápenec z Lesního lomu na Hádech do cementárny v Maloměřicích a tvořily ji dva samostatné úseky...  

A nedaleko od Brna se ještě nacházela lanovka ze Zbýšova do Elektrárny Oslavany...

Cesty elektrické energie a Ohmův zákon 2 - elektrárna Oslavany, Západomoravské elektrárny - Blog iDNES.cz

nákladní lanovky na Ostravsku

Nákladní lanovka pro dopravu uhlí k jednotlivým  koksovnám - Ostrava

Těžba vápence na Hádech a cementárna Maloměřice v Brně  

album na FCB https://www.facebook.com/media/set/?vanity=nabdazplus&set=a.634131018418871

další nákladní lanovky by bylo možno nalézt v nedalekém Rosicko - Oslavanském revíru - kde propojovala důl Jindřich II s elektrárnou Oslavany. 

NEKONVENČNÍ DRÁHY

nekonvenční dráhou může být například - železniční dráha na jedné koleji 

- čili MONORAIL

MONORAIL rozdělení

nepravý monoreil
třeba monoreily prvních konstrukcí s podpůrnou kolejí

například Patiala State Monorail Trainways (PSMT) - tedy dráhy či trati v Indii- která je určitou kombinací železničního a silničního dopravního prostředku

Monoreil s konvenčním nebo nekonvenčním železničním pohonem
- běžný monorail (vozy jedou po kolejnici)
- závěsný monorail (vozy jsou na kolejnici zavěšené)
- průmyslové varianty

Pohon jednokolejek se obvykle provádí pomocí elektromotorů, ikdyž experimenty byly
provedeny také s parním pohonem a spalovacími motory. V případě nekonvenčního pohonu by se mělo jednat o například o pohon vrtulí a proudem vzduchu - nebo jiný neobvyklý způsob pohonu.

Monoreil s pohonem lineárním elektrickým motorem (100% monorail?)

Typickým upotřebením lineárního motoru je jednokolejnicová dráha MONORAIL - i když se nejedná o zdaleka jediný možný pohon tohoto dopravního prostředku.

Možná ještě jedna poznámka - monoraily nemusí být vždy důsledně jednokolejnicové - ani s elektrickým pohonem - svým způsobem lze k monorailu zařadit jené nekonvenční dráhy - které s monorailem nemají téměř nic společného - jako třeba potrubní vlak.

MONORAIL

Monorail neboli jednokolejnicová dráha, je speciální druh železniční infrastruktury, který užívá
jen jedné kolejnice pro vedení a nesení vozidel.
Pod tímto obecným názvem se ale skrývá řada různorodých originálních konstrukcí.
Myšlenka jednokolejnicové dráhy byla živá již v 19. století. Jedním z konstruktérů lokomotiv pro
tyto dráhy byl již v dobách parního provozu i A. Mallet. Konstruktéři si od těchto drah slibovali
následující výhody:
- nižší náklady
- menší zastavěná plocha
- lepší přizpůsobení terénu nebo reliéfu měst
Ve velké většině případů se ale tyto předpoklady naplnily jen částečně nebo nenaplnily vůbec.

Monorail pro Prahu https://www.fler.cz/blog/monorail-pro-prahu-51960

nepravý monorail

třeba monoreily prvních konstrukcí s podpůrnou kolejí

například Patiala State Monorail Trainways (PSMT) - tedy dráhy či trati v Indii- která je určitou kombinací železničního a silničního dopravního prostředku...

Monoreil na principu Ewing System je vyvažovací jednokolejný systém vyvinutý na konci 19. století britským vynálezcem W. J. Ewingem.

Hlavní výhodou vlaků je, že jezdí po ocelových kolejích. Ocelová kolejnice může nést více nákladu s menším valivým třením než jakýkoli jiný způsob pozemní dopravy. Existuje však několik nevýhod  konvenčních železničních tratí sestávajících se ze dvou kolejnic: Obě kolejnice musí stoupat a klesat a naklánět se společně. Pokládka dvou kolejnic vyžaduje spoustu místa a údržby.

W.J. Ewing zavedl jednokolejný systém s pouze jednou kolejnicí a dvojitými přírubovými železničními koly (tedy dvěma okolky), který navrhl William Thorold v roce 1868. Tento systém se vyhnul mnohým problémůn  problémům, protože byl položen podél silnice, zabíral velmi málo půdy. Hlavním účelem vnějšího silničního kola bylo vyvážit vlak a udržet ho ve vzpřímené poloze. Balanční kolo na silnici neslo pouze 4% nebo 5% nákladu, příliš neubíralo na účinnosti ocelového kola a ocelové kolejnice. Balanční silniční kolo bylo zároveň navrženo jako setrvačník - tedy nepřímo vlastně druhý pohon. 

Jak vypočítat zatížení obou kol?

Informace vychází z předpokladu - že střední, neboli železniční kolo je zatíženo 90% tíhy označené zde jako Fc  a vnější balanční silniční setrvačník je zatížen tíhou Fv, která by měla činit  10% tíhy vozidla G ...

Pokus u výpočet zátěže pro jednotlivá kola vychází z předpokladu  -  že zátěž vnějšího kola připomíná moment kroucení  ve statice, takto příbuzný ohybového momentu - jenom bez druhé podpory...

Velikost momentu kroucení v ose - tedy v působiští zátěže G vozidla - se stanoví zase na základě náhrady statického momentu kroucení dynamickým momentem otáčení (torque) Mt - který by měl odpovídat tíze vozidla G v Newtonech převedenou na Newtonmetry momentu otáčení - tedy například hmotnosti jedna tuna by odpovídala přibližně zátěž 10000 N - což by odpovídalo 10 000 Nm momentu otáčení - a totéž pokud by se pro další výpočet tento moment převedl na moment kroucení. 

Zde by měla být poměrně důležitý detail - přičíst k ramenu momentu otáčení  =  momentu statického kroucení číslici jedna...

pro výpočet vnější balanční síly by měl vycházet přibližně následující vzorec

zjednodušený vzorec pro výpočet 

Fv x ( r + 1) = moment kroucení ve statice = moment otáčení v dynamice = G tíha vozidla

lze předpokládat že moment kroucení má parabolický průběh (průběh ohybového momentu může být lineární, kubický či parabolický) 

místo ( r + 1) je pravděpodobně komplikovanější vzorec odpovídající parabolickému průběhu

nicméně princip pro výpočet by asi měl odpovídat tomuto zjednodušenému vzorci

Fv = G / (r + 1)

a střední síla Fc by se zase mohla zjistit odečtem vnější síly zátěže od celkové zátěže vozidla G 

a procentuelní zastoupení zátěže na vnější a střední sílu zase například trojčlenkou

Patiala State Monorail Trainways – Wikipedie (wikipedia.org)  stránka na Wikipedii

zde vlastní varianta na nepravý monoreil

nepravý monorail se silničním kolem a vysutou podpůrnou a vodící kolejí

dále již "pravé" monoraily

Monorail s konvenčním nebo nekonvenčním železničním pohonem
- běžný monorail (vozy jedou po kolejnici)
- závěsný monorail (vozy jsou na kolejnici zavěšené)
- průmyslové varianty

Pohon jednokolejek se obvykle provádí pomocí elektromotorů, ikdyž experimenty byly
provedeny také s parním pohonem a spalovacími motory. V případě nekonvenčního pohonu by se mělo jednat o například o pohon vrtulí a proudem vzduchu - nebo jiný neobvyklý způsob pohonu.

pravý monorail 

Monorail pro Prahu http://www.totem.cz/enda1.php?a=354711

https://www.msn.com/cs-cz/cestovani/other/jedin%C3%A1-kolejnice-a-n%C3%A1klony-v-zat%C3%A1%C4%8Dk%C3%A1ch-gyroskopick%C3%BD-vlak-jezdil-u%C5%BE-na-po%C4%8D%C3%A1tku-20-stolet%C3%AD-pro%C4%8D-se-neprosadil/ar-AA1mWByN?ocid=msedgntp&pc=LCTS&cvid=dc6a0683aec348ecbf76ad498aa353a4&ei=18

Gyroskpopický vlak

Jediná kolejnice a náklony v zatáčkách. Gyroskopický vlak jezdil už na počátku 20. století. Proč se neprosadil?

Jediná kolejnice a náklony v zatáčkách. Gyroskopický vlak jezdil už na počátku 20. století. Proč se neprosadil?
Jednostopé dopravní prostředky jsou dnes běžnou součástí silničního provozu. Jen málokdo si ale umí představit, že by něco podobného mohlo fungovat i na železniční koleji. Na počátku dvacátého století se irsko-australský vynálezce Louis Brennan o něco takového pokusil. A nebyl sám!

Přinejmenším dva různí konstruktéři pracující nezávisle na sobě v různých částech světa předložili na začátku dvacátého století koncept nové železnice. Jednalo se o stroj balancující na jediné kolejnici pomocí gyroskopických sil. Nezůstalo u návrhů – oba postavili funkční prototypy v plné velikosti. Ani jeden se do provozu nedostal...
Vlak na jedné koleji
Jednokolejnicový vlak byl svým způsobem zvláštní. Nejenže dokázal udržovat rovnováhu během pohybu, ale (na rozdíl od jízdního kola) dokázal zůstat ve vertikální poloze i při zastavení. Když na stojící vůz působila boční síla, místo převrácení reagoval tlakem opačným směrem. V zatáčkách se vozy nakláněly podobně jako cyklisté.

Monoreil s pohonem lineárním elektrickým motorem

Monorail s lineárním motorem je možno považovat za něco jako "monorail na druhou" - protože pro tento druh dopravního prostředku byl vyvinut speciální elektromotor - lineární motor

Dopravní prostředek - který by bylo možno vyhodnotit jako téměř stoprocentní monoreil - protože lineární elektrický motor je zcela typický nebo příznačný právě pro monoreily.

tedy podrobněji 

lineární elektrický motor

nejprve ovšem

krokový lineární motor

Krokový lineární motor

Lineární krokový motor je zvláštní typ krokových motorů. Rovněž krokový motor jako další lineární pracuje na elektromagnetickém principu a skládá se z pohyblivého "forceru" a stacionární desky. kterou je ozubená ocelová tyč obvykle z nerezu. Krokový motor se od ostatních lineárních motorů odlišuje krokovou - čili v zásadě nespojitou činností , alespoň z úhlu velmi krátkého časového intervalu - podobně jako běžné rotační krokové motory. Specifikum konstrukce lineárního motoru Konstrukce motoru spočívá v ozubení statorového pásu - čímž se odlišuje od jiných lineárních motorů. Stator u krokového lineárního motoru je pás se zuby – pólovými nástavci. Rotor, který je složen nejméně ze dvou střídavě napájených cívek, se nad pásem statoru pohybuje prostřednictvím vytvářených magnetických sil ..

Režimy lineárního krokového motoru

Činnost Lineární krokové motory je odstupňována v souladu s odebíraným elektrickým proudem ve dvou režimech, podobně jako u rotačních krokových motorů a to režimech

- micro-stepper
a – vyšší rozlišení

Lineární motor
pracuje na elektromagnetickém principu a skládá se z pohyblivého "forceru" - neboli pojezdu a možná také běhohounu. stacionární desky.

Ačkoli byly lineární motory zmíněny v souvislosti s lineárními dráhami - monoraily - daleko četnější je uplatnění lineárních motorů jinde v průmyslu - ale zdaleka nejen v průmyslu. Častým účelem lineárních motorů - podobně jako servomotorů jsou různé doplňkové činnosti - třeba změna nastavení polohy a tak dále.

Stejnosměrný lineární motor
Asynchronní lineární motor
Krokový lineární motor

Snadný způsob, jak vytvořit lineární motor - například stejnosměrný, je rozvinout běžný rotační stejnosměrný motor a rozvinout do roviny. Tedy alespoň rozvinout stator - ale čistý lineární motor má rozvinutý i rotor. I když výše byl zmíněn lineární motor v souvislosti s jednokolejnicovými dráhami - monoraily - lineární motory se uplatňují zejména v průmyslu u různých strojů.

Stejnosměrný lineární motor

Stator menšího stejnosměrného lineárního motor může byt vyhotoven jako lišta permanentních magnetů s pohyblivou cívkou jakožto rotorem - která může mít buď plochý - nebo kruhový tvar. . Mohou to být ploché nebo kruhové tvary. Inženýři tovární automatizace a robotických aplikací stáli před úkolem sestrojit rychlý, přesný a výkonný elektrický pohon - u kterého se nepřekládá, že by fungoval permanentně - ale spíš jen občas - například jako doplňkový pohon třeba pro nastavení .polohy nějakého jiného zařízení. Typickým užitím stejnosměrných lineárních motorů jsou třeba nemocniční lůžka.- kde se lineární motory používají právě pro změnu polohy. a vlastně pohybují nastavujícími šrouby - přesněji závitová nebo vřetenová část je instalována v trubce, která se vlastně uplatňuje jako matice - kde se vřeteno poháněné elektromotorem pohybuje.
Výhody:
Hlavní výhodou stejnosměrného lineárního motoru jsou rychlosti. I menší motory mohou dosáhnout značného zrychlení.
Další výhodou je provozní životnost. Vzhledem k tomu, že neexistuje ozubení a jedinými třecími
body jsou lineární vodítka, je životnost proto poměrně dlouhá. Motory se vzduchovými ložisky mohou pracovat nepřetržitě při vysokých otáčkách bez opotřebení. Vzduchová ložiska umožňují menší vzduchovou mezeru, což vede k větším motorovým silám.

Nevýhody:
Lineární stejnosměrné motory mají poměrně nízkou sílu nebo zejména velmi nízký gradient síly ve srovnání se stejnosměrným rotačním pohonem.

Jinou jistou nevýhodou je třeba komplikovanější převodování než u rotačních stejnosměrných motorů.

zprozňování

Lineární stejnosměrné motory mají velmi nízkou sílu nebo zejména velmi nízký gradient síly ve srovnání se stejnosměrným rotačním pohonem..

Obzvláště důležitá je potřeba porovnat parametry různých výrobců - které mají různí výrobci často odlišně katalogově zpracovány. Těmito parametry mohou být třeba Maximální síla, brzdná síla, jmenovitá síla, přidržovací síla, zpět hnací síla. Poměrně důležitým parametrem je třeba silový gradient.

Zkouška silového gradientu

Nejkomplexnější zkouškou před zapojením motoru je zkouška silového gradientu. udávaného v jednotkách sekundu za Newton (m/s/N).
To lze vypočítat nebo vám informativní společnosti
dodá číslo představující honotu za sekundu zaNewton (m/s/N).
Gradient rychlosti nárustu zátěže podává informaci, jak moc se motor zpomaluje při každém nárustu zátěže - tedy síly v Newton(ech).. Současně vlastně jde o test pevnosti.motoru..

Výrobci z různých částí světa často používají zcela odlišné katalogizování - asi je tedy namístě posoudit, zda se porovnávají tytéž veličiny.

Asynchronní (Indukční) lineární motor LIM

Motory založené na principu elektromagnetické indukce podobně jako standartní asynchronní elektromotory - u kterých magnetické pole indukované statorem otáčí rotorem - jehož rychlost je ve srovnání s magnetickým polem o něco pomalejší - odtud název asynchroní. Typickým uplatněním lineárních motorů jsou třeba právě výše zmíněné vlaky - a to vlaky standartní na dvou kolejnicích - tak vlakové soupravy monorailů - přičemž tyto dva druhy pohonů či motorů se od sebe dost zásadně odlišují - viz dále. Nicméně funkci statoru právě plní kolej - kde jsou instalovány cívky - napájené třífázovým proudem. Lineární motory na principu indukce se dále například hojně uplatňují u CNC obráběcích strojů třeba jako náhrady náhrady mechanických převodů , kde je magnetický pohyb přesnější než mechanickými převody, jež trpí vůlemi.

Asynchronní (Indukční) lineární motor LIM s lineárním statorem a kruhovým rotorem

Asynchronní (Indukční) lineární motor LIM s lineárním statorem a lineárním rotorem

Jak bylo naznačeno výše - jsou konstruovány dva poněkud odlišné typy motorů. Například v případě železničního pohonu u standartních dvoukolejnicových tratí - kde je kolej vlastně statorem funkci rotoru plní vlastně přímo železniční kolo.

Trochu jiná situace je u monorailu - kde i rotor je vlastně lineární pojezd.

a znovu Krokový lineární motor

Lineární krokový motor je zvláštní typ krokových motorů. Rovněž krokový motor jako další lineární pracuje na elektromagnetickém principu a skládá se z pohyblivého "forceru" a stacionární desky. kterou je ozubená ocelová tyč obvykle z nerezu. Krokový motor se od ostatních lineárních motorů odlišuje krokovou - čili v zásadě nespojitou činností , alespoň z úhlu velmi krátkého časového intervalu - podobně jako běžné rotační krokové motory. Specifikum konstrukce lineárního motoru Konstrukce motoru spočívá v ozubení statorového pásu - čímž se odlišuje od jiných lineárních motorů. Stator u krokového lineárního motoru je pás se zuby – pólovými nástavci. Rotor, který je složen nejméně ze dvou střídavě napájených cívek, se nad pásem statoru pohybuje prostřednictvím vytvářených magnetických sil ..

Režimy lineárního krokového motoru

Činnost Lineární krokové motory je odstupňována v souladu s odebíraným elektrickým proudem ve dvou režimech, podobně jako u rotačních krokových motorů a to režimech

- micro-stepper
a – vyšší rozlišení

 malá vsuvka do tématu "lineární motor" : OPAKOVATELNOST - HYSTEREZE

Opakovatelnost - hystereze Dalším specifikem lineárních krokových motorů jsou poměrně příznivé a přesné hodnoty a spolehlivost při jednotlivých polohách opakujících se pracovních cyklů.
Jednosměrná opakovatelnost měřená opakovatelnými pohyby do stejných výchozích bodů z různých vzdáleností se nazývá hystereze - možná přesněji magnetická hystereze, neboť tento fyzikální jev souvisí především s magnetismem a magnetizací v podstatě – hystereze je "magnetická vůle" v motoru při změně směru. Jev zvaný hystereze - či opakovatelnost popisuje tzv hysterezní křivka - která má význam v různých oborech fyziky - například definuje interval mezi zapnutím a vypnutím přístrojů.

LINEÁRNÍ MOTORY (pokračování)

Aspekty přesnosti v lineárních krokových motorech
Lineární krokové motory mohou pracovat bez zpětné vazby v otevřené smyčce, což z nich z nich dělají velmi nákladově efektivní lineární pohon.

Zatímco některé aplikace vyžadují absolutní přesnost polohování, jiné se obávají vysokého stupně
opakovatelnosti. Opakovatelnost je definována schopností předku vrátit se do stejného bodu ve stejném směru. A tento jev - tedy opakovatelnost popisuje tzv hysterezní křivka - která má význam v různých oborech fyziky - například definuje interval mezi zapnutím a vypnutím přístrojů.

a další typy lineárních motorů alespoň v názvech

Lineární synchronní motory LSM

Lineární spínané reluktanční motory LSRM

Lineární synchronní reluktanční motory LSRELM

Monorail s  lineárním motorem - by bylo možno vyhodnotit jako téměř stoprocentní monoreil - protože lineární elektrický motor je zcela typický nebo příznačný právě pro monoreily.

matematické výpočty při pohybu  Vlak a mechanika integrálních a diferenciálních počtů - rozcestník pro mechaniku pohybu - Blog iDNES.cz

Sněhový pluh KSP 411 / LPO 411 S - Blog iDNES.cz železniční rozcestník a rozcestník těžba a hornictví

Železo z Moravy - v okolí Adamova a na Blanensku - Blog iDNES.cz hutnický rozcestník

Speciální železniční vozidla

Podbíjecí železniční stroje - Blog iDNES.cz

Elektřina na železnici 1 - vlakem znovu do Židlochovic a o elektrické trakci jako takové - Blog iDNES.cz

vozidla na odklízení sněhu - album na FCB

https://www.facebook.com/media/set?set=a.613414923695393&type=3

Elektrické lokomotivy

Dvousystémové elektrické lokomotivy ESO - Blog iDNES.cz

Lokomotivy střídavé trakce řady S 489.0, S 499.0 a S 699.0 - Blog iDNES.cz

Dieselové lokomotivy

Posázavský Pacifik a lokomotiva 714 - Blog iDNES.cz

a ještě odkaz na článek na Wikipedii

KSP 411 – Wikipedie (wikipedia.org)

další doprovodná alba

https://www.facebook.com/media/set/?set=oa.2259697277580058&type=3

výtahy

Cesty elektrické energie 4 - místní a domovní rozvody elektrické energie, výtahy - Blog iDNES.cz