جامع القوس
 | تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . ( فبراير 2017 ) |
جامع القوس هو أحد الأجهزة الرئيسية الثلاثة المستخدمة في عربات الترام لنقل التيار الكهربائي من الأسلاك الموجودة أعلى إلى الترام الموجود أسفله. وبينما كان شائعًا جدًا في أوروبا القارية ، فقد تم استبداله بالبانتوغراف أو عمود العربة ، والذي غالبًا ما تم استبداله لاحقًا بالبانتوغراف.
الأصول
عندما ابتكر المخترع الألماني إرنست فيرنر فون سيمنز جامع القوس لأول مرة في أواخر ثمانينيات القرن التاسع عشر، كان المخترع الأمريكي فرانك جيه سبراج من فرجينيا قد حصل للتو على براءة اختراع لنظام عمود عربة الترام لجمع التيار من سلك علوي . لتجنب مخالفة هذه البراءة، اضطرت شركة سيمنز إلى تصميم شكلها الفريد لجمع التيار، ألا وهو جامع القوس. تم استخدام جامع القوس لأول مرة من قبل شركة سيمنز للكهرباء في عربات الترام الكهربائية المبكرة إما في أواخر ثمانينيات القرن التاسع عشر أو أوائل تسعينيات القرن التاسع عشر. استخدم نظام الترام الكهربائي هوبارت - الأول من نوعه في نصف الكرة الجنوبي ، والذي افتُتح عام 1893 - عربات سيمنز مع جامعات قوسية مبكرة جدًا. كما استخدمت العديد من أنظمة الترام الأوروبية القارية الأخرى وبعض أنظمة الترام البريطانية، بما في ذلك ليدز وجلاسكو، هذه الطريقة أيضًا.
بناء
جامع القوس هو أحد أبسط الطرق وأكثرها موثوقية لجمع التيارات المستخدمة في الترام. كانت الإصدارات الأولى عبارة عن أسلاك ثقيلة الوزن أو قضبان فولاذية مثنية على شكل مستطيل ومثبتة على سطح الترام بحيث يكون الجانب الطويل لأسفل. ثم يتم رفع المجمع بواسطة زنبرك، بحيث تضغط حافته العلوية على السلك الموجود أعلاه. تتكون هذه الحافة العلوية من قضيب فولاذي بعرض 1 بوصة (أو أكثر)، تم تصنيعه ليكون له مقطع عرضي على شكل قوس؛ وقد ألهم هذا المقطع العرضي الاسم. يشار إلى هذا القضيب على شكل قوس باسم "لوحة المجمع"، وفي النماذج اللاحقة قد يصل عرضه إلى عدة بوصات، ويتم تجميع الأقطاب الموجبة بواسطة القوس بينما يتم تجميع الأقطاب الأخرى عند القضبان، وذلك لأغراض السلامة. على عكس العديد من أعمدة الترام، لا يحتوي جامع القوس عادةً على قاعدة دوارة (كان هناك استثناء في روما، حيث يمكن تدوير التجميع بالكامل)، ولكنه مثبت بشكل مركزي على سقف الترام.
بعد عام 1900، تم استبدال طرق التأطير البسيطة المذكورة أعلاه تدريجيًا بطرق أكثر تعقيدًا وتطورًا، لكن طريقة التشغيل العامة ظلت كما هي. تكون تغييرات التصميم ملحوظة بشكل أكبر في الأنظمة التي تستخدم فيها عربات ذات طابقين وطابق واحد على نفس النظام. عادةً ما تحتوي عربات الترام ذات الطابق الواحد على مجمعات طويلة وخفيفة البناء بإطارات معقدة لدعم لوحة المجمع الثقيلة المصنوعة من الفولاذ المصبوب، بينما تحتوي العربات ذات الطابقين عادةً على مجمعات أثقل وزنًا بإطارات أقل تعقيدًا.
للحفاظ على اتصال كهربائي جيد، يجب أن يمارس جامع القوس ضغطًا قويًا جدًا على السلك الموجود أعلى، وبالتالي يتم استخدام نظام معقد من النوابض أو الأوزان لضمان اتصال كهربائي جيد. يجب شد السلك نفسه وإبقائه مسطحًا قدر الإمكان، وهو متطلب مشترك لكل من جامع القوس والبانتوغراف .
تعمل القضبان الفولاذية الموجودة على المسارات كعودة كهربائية .
عملية
يجب تركيب جامع القوس بشكل صحيح بحيث ترتفع الحافة العلوية للوحة المجمع عدة بوصات فوق السلك عندما يكون إطار المجمع قائمًا بشكل مستقيم. وبالتالي يميل المجمع عادةً عكس اتجاه السفر؛ وعندما يحين وقت السفر في الاتجاه المعاكس، يجب تأرجح المجمع. للسماح بحدوث ذلك، يجب رفع السلك العلوي عدة بوصات في الأماكن التي تتأرجح فيها الأقواس، مثل المحطات الطرفية والمفاتيح. يتم تحقيق هذه العملية عادةً بالحبال والبكرات. يتم طي المجمع لأسفل إلى وضع أفقي عندما لا تكون السيارة قيد الاستخدام.
لم تكن بعض العربات المبكرة مزودة بوسائل لتأرجح مقدمة العربة. وكان من المعتقد أن هذا سيحدث تلقائيًا عندما تبدأ العربة في السير في الاتجاه الآخر، لكن جامعي مثل هذه العربات فشلوا.
لم تكن أغلب عربات الترام السوفييتية (والتي لا يزال بعضها قيد الاستخدام في الدول التي خلفت الاتحاد السوفييتي) مزودة بوسائل لتأرجح مقدمة العربة. وكانت هذه العربات "ذات طرف واحد"، ولم تكن مصممة للسفر في كلا الاتجاهين. وكانت بعض عربات الترام، مثل ترام KTV-55-2، مزودة بجامعين أماميين للتعامل مع كلا الاتجاهين.
المزايا والاستخدامات الحديثة
يحتوي جامع القوس على أجزاء متحركة أقل من عمود العربة، ولكنه أثقل وزنًا وأحيانًا يكون أكثر تعقيدًا في البناء. إن بناء الأسلاك العلوية لجامع القوس أبسط من أسلاك عمود العربة. نظرًا لأن جامع القوس لا يحتوي على حوامل دوارة، فلا يمكن لجامع القوس القفز من السلك أو اتباع السلك الخطأ عند التقاطعات، كما تفعل أعمدة العربة أحيانًا. وبالتالي، فإن "الضفادع" العلوية والإرشادات لأعمدة العربة ليست ضرورية مع جامع القوس. ومع ذلك، فإن جامع القوس أكثر ضوضاءً من أعمدة العربة.
إن الأسلاك العلوية للمجمعات الأمامية مشدودة بشكل أكثر إحكامًا من تلك المستخدمة في أعمدة الترام، كما أن المقاطع المستقيمة "متداخلة"، أي أن السلك لا يمتد بشكل مستقيم تمامًا على طول خط الوسط للمسار، بل يتعرج قليلاً عبر مسافة صغيرة. وهذا يوزع التآكل عبر صفيحة المجمع الأمامية، ويطيل عمر المجمع. كما أن الأسلاك العلوية "متداخلة" بالنسبة للبانتوغرافات، لذا فإن الأنظمة قد تستبدل المجمعات الأمامية بالمجمعات الأمامية في الترام دون تعديل الأسلاك العلوية.
بالإضافة إلى بعض الترام القديمة، لا تزال جامعات القوس مستخدمة في بعض أنظمة الترام في الاتحاد السوفيتي السابق، على سبيل المثال، في قازان ، ومينسك ، ودزيرجينسك .
جامعات صلبة
في جزيرة مان ، يعد تنفيذ سكة حديد جبل سنيفيل غير عادي من حيث أن السلك العلوي مرتخي ويمكن تعليقه بحرية في سلسلة . يتم استخدام مجمعات هوبكنسون الأمامية لتجنب المشاكل مع أعمدة الترولي في الرياح العاتية على الطريق الجبلي [1] - يستخدم خط سنيفيل أيضًا سكة فيل للكبح. تحتوي كل عربة على مجمعين أماميين عموديين صلبين، مع سلك مرتخي فوقهما يلامس تحت وزنه الخاص. المجمعات ليست طويلة بما يكفي للاتصال بالسلك عند نقاط تعليقها. إنها بعيدة بما يكفي، بالنسبة لتباعد الأعمدة، بحيث بينما يكون أحدهما غير متصل بالسلك، يكون الآخر في منتصف الامتداد ويحدث اتصالاً جيدًا. لا يمكن خفض المجمعات إلا بفكها عند مستوى السطح، أثناء انقطاع التيار الكهربائي. أدى عدم القدرة على عزلها بسهولة إلى إعاقة مكافحة الحرائق عندما اشتعلت النيران في العربة رقم 5 في عام 1970. [ بحاجة لمصدر ]
كما تم استخدام مجمعات مماثلة في البداية على سكة حديد مانكس الكهربائية القريبة والأقدم قليلاً . لقد تسببوا في مشاكل في البداية بسبب ضعف الاتصال، لذلك تم تطوير نظام الأسلاك المتراخية. عادة ما يعطي السلك المشدود اتصالاً جيدًا ولكنه ينقطع عندما يمر المجمع بالقطب. سمح إرخاء السلك ورفعه عمدًا بعيدًا عن المجمع عند القطبين لوزنه بإعطاء اتصال موثوق به فوق المجمع الآخر، مع تباعده ليكون في منتصف المسافة بين القطبين. تم استخدام مجمع منقح في غضون السنوات القليلة الأولى، بحلول عام 1900. تم وضع إطار قوس صغير بمفصلة أعلى الأعمدة الثابتة، مما أعطى اتصالًا زنبركيًا. [2] لم تدوم المجمعات القوسية على الرغم من ذلك وتم استبدالها بأعمدة عربة.
انظر أيضا
مراجع
