شاحنة بيسيل

عربة بيسيل ( أو عربة بيسيل الصغيرة ) هي عربة ذات محور واحد تدور باتجاه مركز قاطرة بخارية لتسهيل اجتيازها للمنحنيات. اخترعها ليفي بيسيل عام 1857 ^{[ 1 ]} ، وكانت تُعرف آنذاك باسم عربة صغيرة ، وهي وسيلة بسيطة وشائعة لتصميم عجلة حاملة .

في مصطلحات السكك الحديدية ، تُعرف عربة "بوني" بأنها عربة أمامية ذات عجلتين فقط. يُنسب اختراعها عمومًا إلى بيسيل، الذي ابتكر واحدة عام 1857 وحصل على براءة اختراعها في العام التالي. ومن هنا جاء مصطلح "عربة بيسيل" أو "عربة بيسيل" أو "محور بيسيل" المستخدم في أوروبا القارية . أما في المملكة المتحدة ، فيُطلق عليها اسم "عربة بيسيل". ^{[ 2 ]}

لم يتقبل صانعو القاطرات المحافظون في الولايات المتحدة ، موطن بيسيل، التصميم الجديد، ولم يُطبّق إلا بعد أن قامت شركة سكك حديد المقاطعات الشرقية في المملكة المتحدة بتركيب واحد على قاطرتها رقم 248 في عام 1859. وأصبحت عربات البوني ذات التصميم المماثل شائعة جدًا في القاطرات البريطانية بعد ذلك. ^{[ 3 ]}

تستطيع القاطرة المزودة بمحور بيسيل الدوران حول محورها الرأسي والتأرجح شعاعيًا إلى الجانب، وهي حركات مفيدة لقاطرات البخار لأن موضعها على السكة تحدده عجلات القيادة أو العجلات المقترنة. كما يساعد محور بيسيل على تثبيت القطار عند الانعطاف، حيث تتسبب قوة الطرد المركزي في ميل القاطرة بعيدًا عن السكة. ويتكون من سطحين مائلين يتصلان بمجموعة مقابلة على هيكل المحرك عند نقطة الالتقاء. وكلما زاد ميل المحور إلى الجانب، زادت قوة الرفع على الجانب الخارجي للقاطرة، مما يؤدي إلى ميلها قليلًا داخل المنحنى. ورغم فعالية النظام، إلا أن صب وتشكيل أسطحه المائلة كان مكلفًا.

حققت شاحنة هدسون-بيسيل، وهي نسخة مطورة، النتيجة نفسها باستخدام مكونات أقل تكلفة. فبدلاً من أن يرتكز هيكل المحرك على مستويين متقابلين، يتم ربطه بالشاحنة بواسطة وصلتين متأرجحتين. وعندما تدور الشاحنة جانبياً، يرتفع الجزء الخارجي من القاطرة، وهو تعديل عملي استُخدم حتى نهاية عصر البخار.

معادلة

بسبب عدم تساوي الحمل بين عربة بيسيل الأمامية وعربات القيادة الأمامية ، لم تحظَ عربة بيسيل الأمامية بشعبية فورية في الولايات المتحدة. لم تكن القاطرات في المملكة المتحدة تُوازن الحمل عمومًا، لذا لم يُعتبر ذلك مشكلة هناك. كان جون ب. ليرد أول من حاول موازنة الحمل بين عربة بيسيل الأمامية وعربات القيادة الأمامية عام 1857، وحصل على براءة اختراع لهذا المفهوم عام 1866. كان تصميم ليرد معقدًا ولم يلقَ استحسانًا، على الرغم من أنه أدرجه في بعض القاطرات التي بناها أو أعاد بناءها، لا سيما في سكة حديد ماريتا وسينسيناتي، ولاحقًا في سكة حديد بنسلفانيا .

كان جون إتش. ويتستون من سينسيناتي، الذي كان يعمل لدى شركة نايلز ، هو التالي الذي ابتكر طريقة للموازنة؛ في هذه الطريقة، كان هيكل العربة نفسه بمثابة عارضة الموازنة. أفلست شركة نايلز قبل منح براءة الاختراع، ولم يتم تجهيز أي قاطرة بهذا التصميم.

ابتكر ويليام إس. هدسون، مدير مصنع روجرز للقاطرات والآلات ، نظامًا أكثر نجاحًا لموازنة وزن العربة الأمامية مع عجلات القيادة ، وحصل على براءة اختراع عام 1864. في هذا التصميم، ربط ذراع موازنة كبير العربة الأمامية بقضيب عرضي متصل بحوامل النوابض الأمامية لعجلات القيادة. حقق هذا التصميم نجاحًا فوريًا، واستُخدم في القاطرات الأمريكية الصنع حتى نهاية عصر صناعة القاطرات البخارية.

في الولايات المتحدة، كانت هذه العربات تُعرف باسم عربات القيادة. وكانت عربة "بوني" هي العربة الأمامية في عربة السكة الحديدية أو الترام التي تجرها الخيول. وكانت عربة "بوني" تتطلب وصلة لربط الخيول. ويُعتبر هذا المصطلح قديمًا عند استخدامه لوصف قاطرات البخار الأمريكية بعد عام 1900. ولا تُشابه عربات "بوني" تمامًا القاطرة المفصلية .

يمكن لعربة البوني أن تتحرك شعاعيًا حول محور ارتكاز حقيقي أو افتراضي. عندما يقع محور الارتكاز داخل العربة، تُسمى العربة بعربة بوغي. ما يميز عربة بيسل بوغي هو وجود محور الارتكاز في الخارج، إما في الخلف أو الأمام. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

من أمثلة محركات البخار المزودة بعربات بيسيل، قاطرات DRG الألمانية من الفئة 64 والفئة 99.73-76 . كما تحتوي بعض القاطرات الكهربائية القديمة على عربات بيسيل، إذا كانت محاور القيادة موجودة في الهيكل الرئيسي بدلاً من العربات التقليدية.

ومن الأمثلة البريطانية على ذلك قاطرة الخزان 0-4-2 التابعة لسكك حديد لندن والشمال الغربي، والتي عُرفت باسم " خزان بيسيل " أو "خزان شاحنة بيسيل". ^{[ 2 ]} كما استُخدمت هذه القاطرة في قاطرات جنوب أفريقيا الكهربائية من الفئة 4E، وقاطرات الديزل الكهربائية من الفئتين 32-000 و32-200 .

• قطار جنوب أفريقي من الفئة 32-000
• قاطرة ديزل كهربائية 1Co+Co1

• مقال ألماني عن عربة بيسل - يتضمن رسومات توضيحية