A maioria dos sistemas críticos de segurança em um veículo de metrô leve provavelmente são óbvios. Provavelmente no topo da lista estão os freios. Outro sistema óbvio que mantém as pessoas seguras são os para-choques. Alguns sistemas, porém, são mais difíceis de adivinhar. Mas você já se perguntou por que os trens tinham caixas de areia?

As caixas de areia nos trens dispensam areia diretamente à frente das rodas motrizes para proporcionar tração em trilhos íngremes ou escorregadios.

Qual é o propósito das caixas de areia nos trens?

A areia pode ser transportada por gravidade, explosão a vapor ou locomotivas a vapor, ou ar comprimido. O arenamento por gravidade requer que a areia esteja seca o suficiente para fluir livremente. Como as locomotivas utilizam várias caixas de areia, seus tubos de entrega podem ser muito curtos e quase verticais.

Fornos de secagem de areia foram instalados em depósitos de locomotivas no Reino Unido para que as caixas de areia pudessem ser reabastecidas com areia seca todas as manhãs. Nos Estados Unidos, locomotivas a vapor tinham uma única caixa de areia no topo da caldeira, chamada de domo de areia, onde o calor ascendente ajudava a secar a areia. Mesmo com esse arranjo, os tubos de areia tendiam a entupir, e na década de 1880 foram propostos sistemas de arenamento pneumático. (Source: Ard Media) 

A tecnologia de arenamento a vapor

O avanço do arenamento a vapor teve impacto no design das locomotivas. Como a areia agora podia ser soprada horizontalmente e diretamente sob as rodas, não precisava mais ser desviada pelos ventos cruzados antes de ser eficaz, o que reacendeu o interesse em alguns projetos mais antigos de locomotivas de único motor que anteriormente eram prejudicados por desempenho de aderência insuficiente.

Johnson projetou seus bem-sucedidos Spinners de 1887, vinte e um anos após os últimos Singles, em resposta ao desenvolvimento do equipamento de arenamento a vapor de Holt na Midland Railway em 1886. Esses modernos Singles seriam produzidos em várias ferrovias britânicas pelos próximos dezesseis anos, incluindo a Great Eastern, Great Western, Great Central e Great Northern, bem como um famoso exemplo único, o número 123 na Caledonian Railway, que permaneceu em serviço de linha principal até 1935.

As caixas de areia são instaladas perto das rodas de locomotivas e vagões diesel e elétricos para alcançar o menor comprimento possível do tubo de entrega. Um secador de areia pode ser instalado em um depósito para aquecer e secar a areia antes de seu uso. (Source: Ard Media) 

Quais são os perigos das caixas de areia nos trens?

A areia de frenagem espalhada em baixa velocidade pode causar um efeito isolante entre a roda e o trilho no caso de veículos de tração com acionamento individual. Na Alemanha, a Autoridade Federal dos Caminhos de Ferro ordenou que as companhias ferroviárias evitassem o arenamento a velocidades de 25 km/h ou menos em locomotivas com freios a disco.

A revista Report da ARD informou em 20 de agosto de 2013 que a areia de freio interferia no contato elétrico entre a roda e o trilho, anulando os sistemas de controle dos trens. Como resultado, a aplicação de areia para frenagem de locomotivas é proibida pelos Ferrovias Federais Suíças.

Em 1º de agosto de 2013, ocorreu uma quase colisão entre dois trens S-Bahn na Estação Central de Mainz. A Autoridade Federal dos Caminhos de Ferro anunciou em 24 de setembro de 2013 que a causa foi o excesso de areia de freio nos trilhos.

Muito areia pode causar problemas, especialmente em desvios ou passagens de nível onde a areia não pode escorregar lateralmente. Por fim, a areia aumenta o atrito entre o trilho e a flange da roda, o que reduz a lubrificação da flange; a diminuição da lubrificação da flange aumenta o risco de as rodas subirem no trilho. (Fonte: Ard Media) 

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