RAILWAY CARD

FUNCIONAMENTO DAS LOCOMOTIVAS: As Locomotivas a Vapor compõem-se de três partes principais: a caldeira, a máquina a vapor propriamente dita e o veículo. O calor é produzido pela queima de carvão ou de óleo combustível em uma fornalha. O calor transforma a água em vapor dentro de uma caldeira, e o vapor penetra nos cilindros. Nestes a pressão produzida pelo vapor comanda barras de aço denominadas êmbolos. Os êmbolos estão ligados às hastes de êmbolo (bielas), hastes mestras e hastes laterais, que movem as rodas. Uma locomotiva a vapor possui um vagão-reboque chamado tender que transporta o combustível e a água necessários à alimentação da máquina.

As locomotivas a vapor possuem muitas desvantagens. Apesar do progresso dos demais tipos de locomotivas, ainda são utilizadas em alguns países. Uma locomotiva a vapor necessita de vigilância permanente, especialmente para manter aceso o fogo na fornalha. Transcorre algum tempo para acender o fogo e aquecer a caldeira para produção do vapor. As locomotivas a vapor não mantêm a mesma velocidade média das locomotivas diesel ou elétricas. Não têm boa eficiência de combustível. Uma locomotiva a vapor precisa queimar grande quantidade de combustível para produzir energia, embora apenas pequena parte do calor produzido seja usado para fazê-la mover-se. A quantidade restante não é aproveitada.

Um dos primeiros precursores da locomotiva a vapor foi o veículo autopropulsor idealizado em Pequim, no ano de 1681, pelo jesuíta francês Ferdinand Verbiest. Em 1769, Joseph Cugnot, militar francês, construiu em Paris um veículo a vapor destinado ao transporte de munição. O aparecimento da locomotiva, e com ela o das vias férreas, está associado tradicionalmente ao nome do engenheiro inglês Richard Trevithick.

O protótipo era muito rudimentar: tratava-se de uma caldeira na horizontal, apoiada por quatro rodas. Para os leigos, ela não passava de um enorme tonel deitado, com chaminé e rodas. Trevithick teve que fazer muita propaganda, pois poucos viam futuro "naquilo". Até que o inventor foi desafiado pelo proprietário de uma mina. O mineiro queria observar o desempenho da engenhoca sobre 15 quilômetros de trilhos. Após várias tentativas, Trevithick construiu em 1804 uma locomotiva de quatro rodas que podia deslizar sobre trilhos de ferro fundido. O teste foi marcado para o dia 13 de fevereiro de 1804. Trevithick provou que sua máquina podia transportar tanto pessoas como materiais. No caso, a máquina de tração levou 70 pessoas e nove toneladas de carvão em cinco vagões, além de setenta passageiros, a uma velocidade de oito quilômetros por hora. A euforia inicial, entretanto, durou pouco, devido a alguns problemas. A máquina, pesada demais, logo voltou a ser substituída pelo cavalo.

Esse feito motivou os engenheiros a estudar a possibilidade de construir vias férreas e conjuntos de veículos capazes de percorrê-las.

Entretanto, ficou comprovado que as rodas da locomotiva patinavam sobre os trilhos, sem conseguir mover o trem. Não existia uma proporção exata entre o peso da locomotiva e a carga que deveria puxar e começou-se a buscar soluções para a questão. Uma delas consistia em lubrificar os trilhos para diminuir o esforço de tração, recurso que teve de ser rejeitado, já que o óleo diminuía a aderência necessária. O inglês John Blenkinsop propôs algo diferente: em 1812, construiu uma locomotiva que, ao deslocar-se sobre dois trilhos de ferro fundido, dispunha de dois cilindros verticais, que movimentavam dois eixos unidos a uma roda dentada. Essa roda acionava uma cremalheira, que corria entre os trilhos.

Entretanto o fator decisivo para a evolução das ferrovias foi o trabalho do inglês George Stephenson, mecânico das minas de Killingworth, que em 1814 construiu sua primeira locomotiva a vapor para o trem mineiro de Killingworth. Essa máquina, a Blücher, era capaz de puxar trinta toneladas de carga, a uma velocidade de seis quilômetros por hora. A inovação estrutural que solucionou o problema da aderência consistiu em unir as rodas por meio de correntes e fazer com que todos os eixos participassem da tração.

Entusiasmado com seu êxito, Stephenson construiu, entre 1823 e 1825, uma linha férrea que ligava a pequena cidade de Stockton ao vale mineiro de Darlington, no norte da Inglaterra. Tinha 61 km de comprimento, via dupla em dois terços do percurso e foi inaugurada em 27 de setembro de 1825. A partir de então a expansão das ferrovias foi contínua, principalmente em razão do apoio financeiro que começou a receber em todos os países que assistiam, naquele momento, ao começo da revolução industrial.

Stephenson também foi encarregado de construir, em 1829, a estrada de ferro Liverpool-Manchester, inaugurada em 15 de setembro de 1830. Utilizou em sua locomotiva, chamada The Rocket ("O Foguete"), a caldeira tubular, inventada pelo engenheiro francês Marc Séguim, que multiplicava a capacidade de aquecimento ao fazer passar o ar quente, procedente da combustão, através de um sistema de tubos imersos na água da própria caldeira. A velocidade atingida, de 32 km/h, foi considerada um grande avanço em relação aos 24 km/h da via Stockton-Darlington. Foi a primeira ferrovia a conduzir trens de passageiros em horários regulares.

Em meados do século XIX as rodas motrizes passaram a ficar atrás da caldeira, o que permitiu o uso de rodas de grande diâmetro, com sensível aumento da velocidade. Esses avanços fizeram das locomotivas a vapor a forma dominante de tração nas ferrovias, situação que perduraria por mais de um século.

As locomotivas de Stephenson usadas nas primeiras ferrovias de serviço público com o tempo aumentaram em tamanho e potência. Também a primeira locomotiva usada para o transporte de passageiros na Alemanha veio de sua fábrica. Seu nome era "Adler" (águia) e a partir de 1835 ela passou a ligar as cidades vizinhas de Nuremberg e Fürth, no sul da Alemanha.

Stephenson foi também quem pela primeira vez sentiu a necessidade de padronizar as bitolas das ferrovias do país. A bitola adotada para as ferrovias por ele construídas - 1,435m -tinha a largura dos eixos das carroças puxadas por cavalos, que correspondia a 4 pés e 8,5 polegadas no sistema inglês de medida. Esta bitola foi adotada pela maioria das ferrovias européias, norte-americanas e canadenses.

LINHAS:A linha férrea e o leito da ferrovia, juntamente com outras estruturas da ferrovia como túneis, viadutos e pontes, são denominados pista da ferrovia. Além da pista, as ferrovias contam ainda com certa extensão de terra de ambos os lados da pista. Esta área de terra e à pista constituem o terreno ocupado legalmente pela ferrovia.

Os trilhos e os dormentes que constituem uma linha férrea estão dispostos sobre o leito da ferrovia, terreno terraplanado, devidamente preparado como base de apoio à linha. O leito da ferrovia segue, naturalmente, o traçado planejado para a ferrovia. A linha principal une as cidades mais importantes. As linhas de ramais estendem-se entre as linhas principais e os diversos locais não servidos pelas linhas principais. Grande parte das linhas principais consiste de dois ou mais trilhos colocados lado a lado. Essa via dupla ou múltipla permite aos trens viajarem em direções opostas na mesma linha e ao mesmo tempo. As linhas de via única devem ser equipadas com um sistema de desvio, disposto em vários pontos ao longo do trajeto. Esse desvio consiste, em essência, de um pequeno trecho de trilhos que acompanha o sentido de uma linha principal ou auxiliar, para o qual é desviado um dos dois trens, até o outro trem passar.

RODAS DO TREM: Os trens correm sobre rodas com roscas. Uma rosca é um aro existente na borda interna da roda que a orienta ao longo da linha. A linha, por sua vez, consiste de
dois trilhos apoiados em dormentes. Os dormentes são assentados sobre um leito de cascalho.

OS TRILHOS E OS DORMENTES: As duas placas do dormente devem se encontrar à mesma distância sobre cada dormente, em toda a extensão da linha. Esta distância uniforme entre os trilhos é denominada bitola. A bitola é medida entre as faces internas das duas filas de trilhos, 12 mm abaixo do plano de rodagem.
Pela conferencia Internacional de Berna, em 1907, ficou oficialmente adotada como "bitola internacional" a bitola de 1,435 m . Na atualidade é adotada pela maioria dos países, apesar de continuarem existindo outras bitolas.

O LEITO DA FERROVIA E O TRAÇADO:Antes de construir o leito da ferrovia, os engenheiros projetam um traçado com o menor número possível de elevações e curvas. O traçado ideal de uma ferrovia seria uma linha reta que atravessasse um terreno totalmente plano. Nessas condições, os trens de carga poderiam transportar carregamentos pesados sem dificuldade, e os trens de passageiro viajariam a alta velocidade. Elevações muito abruptas impedem que um trem transporte cargas pesadas ou viaje em alta velocidade. Se uma estrada atravessa uma região montanhosa, os engenheiros assentam a linha de forma que esta circunde as elevações, ao invés de passar sobre elas. Nesse caso, a linha terá obrigatoriamente muitas curvas. As curvas reduzem a velocidade do trem, mas não o impedem de transportar cargas pesadas.                                                                                                          Para uma estrada atravessar uma montanha, algumas vezes seria necessário percorrer um número tão grande de curvas que a viagem se tornaria extremamente demorada. Os engenheiros solucionam este problema com a construção de túneis e pontes sobre os vales mais profundos. Os túneis e as pontes são construídos para estender o traçado da ferrovia debaixo ou através de rios e de outras massas de água.                                                                                                                                                     A construção do leito da ferrovia exige importantes trabalhos de engenharia, pois o terreno deve ser nivelado, tanto quanto possível, as curvas pouco pronunciadas e as rampas suaves. Este processo é chamado de nivelamento. A maior parte dos leitos é coberta por uma camada de cascalho, que consiste de materiais como pedregulhos e pedras esmigalhadas. O leito pode ser coberto também por areia, pedra britada, escórias ou terra. O cascalho mantém os dormentes no lugar, contribuindo desse modo para que a linha permaneça estável. O cascalho ajuda a distribuir o peso dos trens que passam. Portanto, os trens viajam com mais facilidade sobre o cascalho do que sobre a terra nua. O cascalho também promove a drenagem da água da chuva e dificulta o crescimento de capim. As usinas siderúrgicas produzem trilhos de 18m de comprimento, de aço laminado, de peso médio de 50 kg por metro. Os trilhos são ligados nas extremidades por peças de aço chamadas talas de junção. As talas de junção são fixadas no trilho por intermédio de parafusos especiais, que passam através de orifícios nas talas e nos trilhos. No entanto, as talas de junção não unem os trilhos de uma forma perfeita; deixam pequenos intervalos entre eles. Estes intervalos produzem pequena trepidação no trem quando este passa sobre eles. Atualmente, os antigos trilhos de l8 m vêm sendo substituídos por trilhos novos, maiores, de cerca de 400m. Esses trilhos são formados pela soldadura de diversos trilhos de 18m. Os trilhos soldados apresentam menos intervalos e proporcionam uma viagem mais tranqüila. Além disso, o trilho soldado facilita o trabalho de manutenção dos empregados da ferrovia.
A via férrea é constituída pelos trilhos, colocados sobre dormentes, que distam 53 cm um do outro. Os dormentes podem ser de madeira, concreto ou aço. O número médio de dormentes por quilômetro é 1.900. Duas finas placas de aço, chamadas placas do dormente, são presas com pregos à parte superior dos dormentes, uma perto de cada extremidade. Cada placa possui um encaixe, moldado a fim de possibilitar a fixação à parte inferior do trilho. O encaixe e os pregos mantêm o trilho firmemente seguro ao dormente.