I sistemi frenanti delle montagne russe

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I sitemi usati per frenare sono da dividere in due categorie principali i Trim Brakes ed i Block Brakes

  • Trim Brakes

trim brakesQuesta tipologia di freni viene usata per regolare la velocità in alquni punti del tracciato dove necessario ridurre le forze-g trasversali ma questi freni sono aggiunti anche per motivi di sicurezza, manutenzione e ragioni meccaniche, un sensore rileva la velocità del treno e se questa è troppo alta fa intervenire i Trim Brackes in modo da riportare il treno ad una velocità normale.  Foto By parkpreview.co.uk

 

  • Block Brakes

Block BrakersQuesto tipo di freni invece serve proprio a bloccare il treno in prossimità della stazione oppure se il treno che precede è in fase di stop, questi freni vengono usati anche nei Dive coaster in modo da bloccare il treno in pendenza per poi lasciarlo andare. Foto by Coasterdome.de

 

Adesso vediamo i vari tipi di freni che vengono usati

  •  Skid Brakes

Gli Skid Brakes sono composti da un lungo pezzo di materiale spesso ricoperto da ceramica, questo pezzo viene montato in modo parallelo ai binari e posizionato nel centro del binario, il pattino si solleva di qualche centimetro e sfregando contro la parte inferiore del treno genera atrito per fermare il treno. Foto By WillMcC

 

 

  • Fin Brakers

Usati spesso su roller coaster della Bolliger & Mabillard questi frenisono composti da una pinna in metallo attaccata alla parte inferiore del treno e da una sorta di pinza posta sul binario, un computer regola il meccanismo di chiusura di questa pinza tramite aria compressa che andando ad agire sui pistoni chiudono le pinze per arrestare il treno

 

  • Magnetic Brakes (Freni Magnetici)

Questi freni sono di ultimissima generazione e stanno prendendo piede grazie anche alla loro elevata sicurezza, i freni magnetici sono costituiti da una o due file di magneti al neodimio molto forte. Quando una pinna di metallo (generalmente rame o rame / lega di alluminio) passa tra le file di magneti, correnti parassite sono generate nella pinna, che crea un campo magnetico opposto movimento della pinna's. La forza risultante frenante è direttamente proporzionale alla velocità con cui la pinna si muove attraverso l'elemento di freno.  I freni magnetici non possono mai  fermare completamente  un treno in condizioni ideali. Questo effetto magnetico di frenata può essere spiegata con un esempio in cui si dimezza la velocità del treno che passa attraverso ogni set di freni. la velocità del treno (in qualsiasi unità) sarebbe inizialmente 40, poi 20, 10, 5, e così via. E 'quindi spesso necessario per portare il treno per un arresto completo su una serie supplementare di freni pinna o "ruote kicker", che sono pneumatici che rendono semplice il contatto con il treno e efficacemente parco.

Per i freni magnetici possono essere trovati in due configurazioni:


    1) Gli elementi sono montati  lungo la pista e le pinne sono montate nella parte inferiore o ai lati del treno. Questa configurazione è simile ai freni fin attrito.
    2) Le pinne sono montate sulla pista e gli elementi di freno sono montati nella parte inferiore del treno. Questa configurazione può essere trovato sul Coasters Intamin's Accelerator  come Kingda Ka a Six Flags Great Adventure. Questa configurazione è probabilmente meno costosa.

 

Proprietà Magnetiche

Alcune importanti proprietà utilizzati per confrontare i magneti permanenti sono: rimanenza (Mr), che misura la forza del campo magnetico; coercitività (HCI), la resistenza del materiale a diventare smagnetizzato; energetica del prodotto (BHmax), la densità di energia magnetica, e Curie temperatura (TC), la temperatura alla quale il materiale perde il suo magnetismo i magneti al neodimio hanno una maggiore rimanenza molto più alta coercitività e prodotto energetico, ma spesso più bassa temperatura di Curie rispetto ad altri tipi. Il neodimio è in lega con terbio e dysprosium al fine di preservare le sue proprietà magnetiche a temperature elevate. [2] La tabella seguente mette a confronto le prestazioni magnetico di magneti al neodimio con altri tipi di magneti permanenti.

Magnete Mr (T) Hci (kA/m) BHmax (kJ/m3) TC (°C)
Nd2Fe14B (sinterizzato) 1.0–1.4 750–2000 200–440 310–400
Nd2Fe14B (legante) 0.6–0.7 600–1200 60–100 310–400
SmCo5 (sinterizzato) 0.8–1.1 600–2000 120–200 720
Sm(Co, Fe, Cu, Zr)7 (sinterizzato) 0.9–1.15 450–1300 150–240 800
Alnico (sinterizzato) 0.6–1.4 275 10–88 700–860
Sr-ferrite (sinterizzato) 0.2–0.4 100–300 10–40 450
 

Proprietà Fisiche e Meccaniche

Conducibilità termica 7.7 kcal/(hm°C)
Il modulo di Young 1.7×104 Gg/m2
Resistenza alla flessione 24 MPa
Compressive strength 80 MPa
Resistenza alla compressione 0.12-0.16 mΩ·cm
Densità 7.4–7.5 Mg/m3
Durezza Vickers 500–600