从1955年开始…自动货场快速而温柔地拖着汽车

美国铁路公司每年要为损坏的货物支付1亿美元,其中大部分是在火车组装场发生的。这种新的计算机控制系统有望大幅削减开支。它控制汽车的滚动速度,使它们轻轻结合。

通过控制工程 2014年1月24日

快乐的60,控制工程!我们的杂志创刊于1954年9月。2014年的这个月度专栏将会从1954年和1955年的几期杂志中恢复一些我们最喜欢的素材。技术在进步,但它们仍在为今天的创新铺平道路。

一列从俄勒冈州波特兰市向东行驶的100节车厢的货运列车正在内布拉斯加州北普拉特联合太平洋铁路公司(Union Pacific)的院子里等待着。在它旁边,一列类似的列车从洛杉矶驶来。两家公司都有开往芝加哥、堪萨斯城、亚特兰大和纽约的汽车。

在美国的中心,火车将被重新分类。它们将被分解,这些车厢将被整理成目的地更明确的新列车,而不仅仅是“东部”。在长途旅行中,货车可能会经过几个这样的分级场。如果它的路线是海岸到海岸,它可以从任何开往正确方向的火车开始。但当它接近目的地时,必须瞄准得更准确。

在大多数船坞里,换挡发动机会让汽车洗牌。但像联合太平洋公司的北普拉特船厂这样的大船厂则依赖于“打炮”。被重新分类的列车缓慢地向后倾斜,在铁路术语中称为“驼峰”。就在一辆车进入降级区之前,一个扳道工拉开了连接销。然后,车厢脱离了火车,自由地滚动到从驼峰呈扇形散开的一条轨道上。每条铁轨都是一列新火车的仓库。理想情况下,驼峰场会倾斜,这样每辆车都能以恒定的速度向下滑行。不幸的是,汽车各不相同。有些人会加速,以高速到达最后的轨道,伴随着响亮的碰撞,粉碎或转移他们的负载。另一些则在中途减速和失速,这样就需要一个开关引擎来追赶它们,推动它们前进。 A strong tailwind, for example, will give wings to even the most sluggish car.

为了让开关车工对驶离驼峰的车辆的速度有一定的控制,许多船级站都安装了“减速器”,也就是沿着轨道安装的钢制刹车装置,可以抓住车轮的凸缘。一个位于控制塔里的扳道工远程操作减速器。根据他的判断,他必须施加适当的制动压力,使每辆车都能以每小时2英里的速度到达轨道的尽头。

这需要超乎人类的精确判断。即使是经验丰富的扳道工也难以维护院子。不同汽车的特定摩擦特性不同,风速也不总是一致的。但几年前,联合太平洋公司的助理电气工程师罗纳德·伯蒂(Ronald Berti);信号工程师David C. Bettison;里夫斯仪器公司的项目工程师约翰·埃肯巴赫开始开发自动减速机场。他们开发了一种计算控制系统,可以测量每辆车的滚动特性,计算出从缓速器正确的出口速度,然后控制缓速器。尽管联合太平洋铁路公司没有期待奇迹发生,但它的42条铁路中有8条现在采用了新系统。经过两个月的试运行,该系统运行成功,减少了80%的货运损失,为北普拉特船厂每年节省80万美元。联合太平洋公司估计,为船厂其余部分配备设备的成本仅为25万美元。