14 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как железнодорожная колея стала своей для автомобилей

Железнодорожная колея

Многие знают, что в Европе железнодорожная колея чуть уже, чем на территории бывшего СССР. И при пересечении границы, например в Бресте, производится так называемая замена колесных пар. Т.е. вагоны поднимают, колеса из под них выкатывают, подкатывают новые, вагоны опускают и закрепляют на новых колесных тележках. Вот сегодня прочитал про причины такого разнообразия умную статью (ниже приведен текст), и вспомнил хулиганский железнодорожный анекдот на эту тему.

Когда проектировали первую железную дорогу Санкт-Петербург — Москва, у царя спросили, какой ширины делать колею, как в Европе или шире? «Нах ** шире» — ответил царь. Инженер плохо понимал русский язык, поэтому строго последовал совету Государя, взял линейку, и. И с тех пор колея в России на *** шире европейской.

А вот умная статья:
Ширина колеи на железных дорогах измеряется по внутренним граням головок рельсов.

Казалось бы, первые строители железных дорог имели большие возможности для выбора ширины колеи. Можно было, например, сделать ширину колеи 3 м, тогда в один вагон вмещалось бы намного больше грузов, чем сейчас. Между тем изобретатели железных дорог остановились на ширине колеи, равной примерно 5 футам. В одном футе, как известно, содержится 12 дюймов, а в одном дюйме 2,54 см. Значит, ширина колеи железных дорог составляет примерно 1,5 м. Почему же выбрана именно такая ширина колеи? Эта ширина колеи явилась результатом исторического процесса развития колейного транспорта. Еще первые колейные дороги древней Греции и древнего Рима, представлявшие собой углубления до 50 мм в каменном основании, имели ширину 1,5 — 1,6 м. Это соответствовало ширине уличных экипажей.
Железным дорогам, в частности, предшествовали, если можно так сказать, городские «деревянные конные дороги» XVI и XVII веков, колея которых составляла также примерно 5 футов. На первых железных дорогах с конной тягой в рудниках и на угольных копях использовали разную ширину колеи — от 2 до 5 футов. Наиболее удачно была спроектирована железная дорога Мертир — Тайэфайль в Англии шириной 5 футов, соответствующая колее обыкновенных экипажей. Удачной эксплуатации этой железной дороги способствовало использование рельсов и колес с ребордами. Этот принцип взаимодействия системы рельс — колесо главенствует и поныне.
Полагают, что именно эта дорога послужила для Джорджа Стефенсона прообразом при постройке в 1825 г. первой железной дороги с паровой тягой Стоктон — Дарлингтон. Стефенсон сначала принял ширину колеи, равную 4’6″ (4 фута 6 дюймов — 1372 мм), соответствующую ширине колеи обыкновенных дорог, распространенной на севере Великобритании. Однако при конструировании своего паровоза ему не удалось удобно разместить паровой цилиндр и пришлось расширить колею на два с половиной дюйма. Получилась ширина колеи:
4’6″ + 21/2″ = 4’81/2″ (1435 мм).
На свои паровозы Стефенсон стал получать много заказов, и поэтому такая ширина колеи получила распространение в Европе и Америке. Ее иногда называют «стефенсоновской», или «нормальной широкой железнодорожной колеей».
Сын Джорджа Стефенсона, Роберт Стефенсон, настаивал на большей ширине колеи (5 футов — 1524 мм или 5 футов 3 дюйма — 1600 мм). Он исходил при этом из более удобного размещения частей конструируемых паровозов.
В то время мало кто думал, что ширину колеи следует выбирать исходя из создания единой сети железных дорог в одной стране или тем более на целых континентах. Казалось, что это вопрос далекого будущего. В Великобритании с самого начала строительства принималась разная ширина колеи. В 1833 г. инженер Бринель предложил строить Большую Западную дорогу в Великобритании с шириной колеи 7 футов (2135 мм). Он считал, что это создаст более благоприятные условия для повышения скорости движения. И такая железная дорога была построена. Кроме нее, еще три крупные железные дороги имели ширину колеи, отличную от стефенсоновской, а именно 1676 и 1600 мм. Таким образом, только на родине железных дорог было принято в начале строительства четыре разных ширины колеи! Несколько позже были приняты и другие значения ширины колеи.
Сначала, пока все строящиеся разными компаниями и акционерными обществами железные дороги были разобщены друг от друга, особых забот это не вызывало. Однако примерно через 20 лет после начала железнодорожного строительства — в середине 40-х годов XIX века — вопрос о ширине колеи стал одним из самых острых в общественной жизни страны. Там, где соединялись дороги с разной шириной колеи, для продолжения пути пассажирам требовалось пересаживаться из одних вагонов в другие, а грузы надо было перегружать. Это вызывало большие неудобства. Наконец, вопрос был поставлен в парламенте Великобритании.
Была создана специальная парламентская комиссия, которая 12 августа 1846 г. на основании мнений 46 экспертов приняла билль по вопросу о ширине колеи. Комиссия установила, что строительные расходы при более широкой колее выше, но не удалось показать, как это компенсируется в процессе эксплуатации линий. К моменту принятия билля в Великобритании было железных дорог с шириной колеи:
4’81/2″ (1435 мм) — 3228 км;
5’3″ (1600 мм) — 55 км;
5’6″ (1676 мм) — 55 км;
6’2″ (1880 мм) — 43 км;
7′ (2135 мм) — 469 км.
Все-таки большинство дорог имели стефенсоновскую колею. Да и перешивка широкой колеи на узкую обходится дешевле, чем узкой на широкую. Это также было важным доводом в пользу принятия более узкой колеи.
В то же время были высказаны серьезные доводы в пользу ширины колеи 5’3″, 5’6″ и 6’2″. Лишь за колею 7′ не высказался ни один из экспертов.
Принятый парламентом Великобритании закон обязывал всех владельцев железных дорог перешить колею на ширину 4’81/2″ (1435 мм). Все будущие дороги также должны были строиться с такой колеей. В случае нарушения закона о ширине колеи «виновная дорога» должна была выплачивать штраф в размере 10 ф. ст. с каждых 10 миль за каждый день существования. Исключение было сделано для Ирландии, где была сохранена ширина колеи 5’3″ (1600 мм).

Читать еще:  Смотреть видео как называется сальник между коробкой и двигателем

На Европейском континенте с шириной колеи в начале также была настоящая чехарда. В основном была принята стефенсоновская колея — 4’81/2″. Но в Германии Баденские железные дороги ввели широкую колею 6′, в Испании, а затем и в Португалии — колею шириной 5’6″, линия Амстердам — Аргейм также была уширенной. Более широкую колею имели и некоторые железные дороги Швейцарии.
Однако долго такое положение терпимым быть не могло — пересадки пассажиров и перегрузка грузов вызывали слишком большие и ничем не оправданные потери времени и средств. Между существовавшими тогда государствами заключались договоры о введении единой колеи. Такие соглашения заключались, например, между городом Франкфуртом и великим герцогством Гессенским, Нидерландами и Пруссией. Союз Немецких управлений железных дорог окончательно высказался за стефенсоновскую колею шириной 4’81/2″ . Она в конечном итоге и стала основной для большинства европейских стран.

В России первая железная дорога С. -Петербург — Царское Село была построена с шириной колеи 6′ (1829 мм). Эта дорога была введена в действие в 1837 г., т. е. через 12 лет после постройки Джорджем Стефенсоном первой железной дороги Стоктон — Дарлинггон. Это был период, когда принятая ширина колеи 4’81/2″ подвергалась критике, и в ряде случаев строились дороги большей колеи.
Железная дорога С. -Петербург — Москва начала строиться в 1843 г. О выборе ширины колеи один из ее строителей инженер Мельников, после тщательного изучения железнодорожного дела в США, писал: «Трудно допустить, чтобы измерение для одного из главных элементов железной дороги (т. е. ширины колеи), принятое почти случайно на первой дороге Англии, было выгоднейшим для всех железных дорог вообще. До сих пор не обнаружились еще весьма убедительные причины к увеличению или уменьшению числа 4’81/2». Впрочем, многие из лучших инженеров Америки полагают, что ежели бы при теперешней их опытности им предстояло назначить норму для ширины путей в стране, где железных дорог еще не существует, то они решились бы увеличить эту ширину до 51/2″ и даже, может быть, до 6′.
В России тогда еще железных дорог, имеющих серьезное хозяйственное значение, не существовало. Выбор колеи более широкой, чем 4’81/2″, обеспечивал более удобное размещение механизма паровоза, увеличение объема его котла, массы груза в вагонах, лучшую устойчивость подвижного состава.
Мельников предложил колею шириной 5′ (1524 мм), что на 89 мм шире стефенсоновской колеи. 29 сентября 1842 г. был издан указ «Об учреждении Комитета устройства железной Петербурго-Московской дороги». Крупнейшая дорога длиной 650 км стала предшественницей всех русских железных дорог, а также и железных дорог Финляндии.
Железные дороги шириной колеи 1435 мм и более обычно называют ширококолейными. Более узкие называют узкоколейными, такие дороги относятся к второстепенным. Только в США к 1890 г. протяженность подобных дорог была 20800 км. В Европе для узкоколейных железных дорог были установлены стандарты — 600, 750 и 1000 мм. На практике же во всем мире имеется до 30 различных вариантов, узкой колеи, начиная с 420 мм.
В целом на Земном шаре примерно 75% длины железных дорог имеют стефенсоновскую колею — 1435 мм, 11% дорог — более широкой колеи и 14% — узкой. Вопрос о ширине железнодорожной колеи имеет свою историю, часто пересекающуюся с историей человечества в XIX и XX веках.

Железная дорога сверхширокой колеи (и немного об атомных поездах).

Железная дорога сверхширокой колеи — железная дорога, колея которой значительно шире, чем у обычных железных дорог.

Сначала немного тех.определений.)

Рельсовой колеей называются две геометрические линии, проходящие вдоль пути по внутренним граням головок рельсов на уровне их контакта с гребнями колес.

Условно считают, что эти линии проходят по внутренним (рабочим) граням головок рельсов на уровне, находящемся на 13 мм ниже их поверхности катания.

Читать еще:  Тонировочный лак для стекол

Расстояния между внутренними гранями гребней называют насадкой колес Т=1440 ±3 мм.

Колеса имеют гребни (реборды), фиксирующие положение колесной пары на рельсах. Поверхность катания колес имеет коническую форму с уклоном в средней части 1/20 (рис. 7.2). На расстоянии 100 мм от внутренней грани колеса начинается элемент с коничностью 1/7.

Благодаря коничности колес экипаж, выведенный по каким- либо причинам из среднего положения по отношению к оси пути, будет стремиться вернуться в это положение из-за появления горизонтальной составляющей давления колеса на рельс.

Однако при определенных скоростях движения колесные пары начинают двигаться по волнообразной кривой (вилять), создавая этим условия для возникновения виляющего движения как тележек, так и кузова, что ухудшает взаимодействие подвижного состава и пути. Принятая форма поверхности катания колеса предотвращает образование желобчатой формы его износа, которая приводит к увеличению контактных напряжений в металле головки рельса.

Поперечный профиль колеса: а — локомотивного; б — вагонного.

До 1972 г. нормальной на наших дорогах считалась ширина колеи 1524 мм; ее сужение до 1520 мм принято для уменьшения зазора между колесами и рельсами, что при возросших скоростях движения способствует уменьшению расстройств пути.

Для облегчения вписывания (прохода) тележек экипажей в кривые участки пути (R

Железные дороги с шириной колеи 1524 мм (5 футов) были впервые построены в Великобритании и США.

Ширина колеи в 1524 мм впервые стала использоваться в Российской империи в ходе постройки Николаевской железной дороги.

Возможно, это было связано с тем, что на строительстве работали консультанты из Америки(в то время такая колея была популярна в южных штатах США).

Возможно также, что использовать эту ширину колеи предложили русские инженеры П. П. Мельников и Н. О. Крафт, посетившие Соединённые Штаты перед началом строительства Николаевской железной дороги.

Кроме того, эта ширина колеи была удобна тем, что выражалась круглым числом — 5 футов, что равно 60 дюймам, использовавшимися в Российской империи до массового внедрения метрических единиц измерений.

Сама по себе колея 1520 мм не имеет больших преимуществ перед 1435 мм, кроме чуть большей устойчивости поездов, разница между ними невелика — 85 мм (≈6 %).

Габарит подвижного состава колеи 1520 мм существенно шире и выше, чем в Европе, но это обусловлено не шириной колеи, а историческими причинами.

В Китае, США, Корее и Австралии — где используется европейская колея — габариты подвижного состава сопоставимы с принятыми для колеи 1520 мм.

Другой проект радикального расширения колеи был осуществлён в Англии инженером Брюнелем.

Железные дороги колеи 2140 мм строились компанией «Great Eastern Railway» начиная с 1838 года, однако в 1864 году началось их переоборудование на колею 1435 мм, завершившееся в 1892 году.

По поводу колеи 1435мм,есть несколько мнений.

Вот одно из них:
в 1767 г. на некоторых металлургических заводах Англии стали применять для транспортных целей первые чугунные рельсы корытообразного профиля.

Так появились конные железные дороги (чугунки или конки) с шириной колеи 4 фута и 6 дюймов — 1372 мм, что соответствовало естественным габаритам упряжки конки.

При проектировании паровозов для дороги с этой шириной колеи у Дж. Стефенсона возникли затруднения с возможностью размещения цилиндров паровой машины по бокам парового котла.

Ему пришлось «раздвинуть» колеса локомотива и, соответственно, рельсы дороги на 2,5 дюйма (примерно 63 мм).

Так появился европейский стандарт колеи — стефенсоновская колея — 1435 мм.

Один из наиболее амбициозных проектов (Breitspurbahn) разрабатывался в Германии в 1930-х—1940-х годах. Пост на Пикабу на эту тему был.

Сеть эта была запланирована в Европе, а в будущем и в Азии, дороги должны были по замыслу связать Японию и Индию с Европой.

Предусматривалось использование колеи 3000 мм (первоначально даже 4000 или 4600 мм). Подвижной состав мог быть шириной 8000 мм и высотой 7500 мм.

Нагрузка на ось должна была составлять 30—35 тс; скорость пассажирских поездов 200—250 км/ч.

Электрификация должна была осуществляться с помощью третьего рельса.

Еще в 1937 году немецкий инженер Гюнтер Винс разработал проект железной дороги нового типа.

Для радикального повышения ее пропускной способности и скоростей поездов предполагалось использование сверхширокой колеи.

Возможно, эта идея так и была бы похоронена под грудой других предложений безумных ученых того времени, если бы про нее не вспомнили в конце 1941 года на фоне тяжелейшей ситуации на Восточном фронте.

Это оказался тот случай, когда масштаб задумки пришелся по нраву Гитлеру.

До этого безразличный, в общем-то, к рейхсбану фюрер решил, что предложение Винса достойно его планов по строительству новой империи, где Берлин должен был стать столицей всей планеты.

Для Breitspurbahn, несмотря на продолжающуюся войну, был разработан свой, не имеющий аналогов подвижной состав.

Пассажирские поезда представляли, по сути, небольшие города на колесах.

В среднем эшелоне в двухэтажных вагонах трех классов шириной до 6 м и высотой до 7 м могло путешествовать 2000—4000 человек сразу.

Читать еще:  Как снять обшивку водительской двери Форд фокус 2

Проектировались локомотивы трёх типов — тепловозы, электровозы с питанием от центрального рельса и паровозы с двигателем на угольной пыли.

К 1944 году немцы подготовили всю документацию необходимую для строительства сверхпоездов для сверхширокой железной дороги и инфраструктуры проекта.

Были построены опытные участки пути длиной в 3 км, отдельные элементы поезда и макеты.

Но на этом всё и закончилось.

Были такие проекты и в СССР.

В прошлом действительно обсуждался весьма экзотический проект устройства в СССР сверхшироких железнодорожных магистралей.

Авторы идеи предлагали на двухпутных железных дорогах снимать по два внутренних рельса. Оставшиеся внешние рельсы образовали бы собой колею шириной около шести метров.

На такой колее планировалось использовать атомный поезд.

Речь об атомных поездах зашла ещё в 1950-е годы.

Как раз тогда начали строить атомные подводные лодки (К-3 «Ленинский комсомол», 1958), атомные ледоколы («Ленин», 1959) — почему бы не появиться и рельсовому транспорту на атомной тяге?

Правда, разрабатывать атомовоз начали лишь в 1970-х годах, хотя исследовательские работы велись и раньше.

Основной географической областью применения таких поездов должна была стать Сибирь и вообще отдалённые районы страны, где нужна высокая степень автономности поезда и мощная тяга.

Планировались гигантские локомотивы на сверхширокой колее , могучие вагоны — и вообще весь проект был пронизан гигантизмом.

Приводом для колёс должны были служить электродвигатели, запитанные от компактной электростанции, которая была построена по классической схеме внутри локомотива. Классическая схема выглядит так: ядерная реакция вырабатывает тепло, теплоноситель передаёт его парогенератору, пар вращает турбину, турбина — вал электрогенератора.

К 1985 году проект атомного локомотива был уже практически завершён.

В качестве тяговой установки должен был использоваться реактор на быстрых нейтронах БОР-60 (это одна из самых лёгких и многоцелевых установок подобного плана).

Чертежи трёхсекционного локомотива бродили по различным ведомствам, но в итоге оказались в архивах.

Потому что целесообразность атомовоза была под большим сомнением.

Очевидно, что для атомного мегапоезда пришлось бы не просто прокладывать более широкую колею, но заново просчитывать и создавать всю инфраструктуру.

В итоге по техническим и экономическим соображениям идея создания одной широкой колеи из двух стандартных была отклонена.

В 1954 году в инженерном сообществе США проект атомного локомотива Х-12 для обычной колеи вызвал особый интерес, ведь в его реализации не было ничего невозможного.

Вот только никто из железнодорожников не впечатлился — издержки от загрязнения территории превышали все возможные прибыли.

Но если бы можно было радикально увеличить размер локомотива… Благо такой проект существовал.

В то же время шло активное обсуждение строительства Панамериканского межконтинентального шоссе для связи Северной и Южной Америки, а вместе с ним рассматривалась идея межконтинентальной ширококолейной железной дороги. Она должна была пройти от Аляски до Аргентины и превратить оба континента в единую экономическую зону.

Атомные локомотивы как нельзя лучше подходили для этого проекта.

Но ценник оказался неподъёмным.)

Художественное представление о советской атомной ширококолейной железной дороге.

Найдены возможные дубликаты

«По бокам космического корабля «Кеннеди» размещаются два двигателя по 5 футов шириной. Конструкторы корабля хотели бы сделать эти двигатели еще шире, но не смогли. Почему? Дело в том, что двигатели эти доставлялись по железной дороге, которая проходит по узкому туннелю. Расстояние между рельсами стандартное: 4 фута 8.5 дюйма, поэтому конструкторы могли сделать двигатели только шириной 5 футов. Возникает вопрос: почему расстояние между рельсами 4 фута 8.5 дюйма? Откуда взялась эта цифра? Оказывается, что железную дорогу в Штатах делали такую же, как и в Англии, а в Англии делали железнодорожные вагоны по тому же принципу, что и трамвайные, а первые трамваи производились в Англии по образу и подобию конки. А длина оси конки составляла как раз 4 фута 8.5 дюйма! Но почему? Потому что конки делали с тем расчетом, чтобы их оси попадали в колеи на английских дорогах, чтобы колеса меньше изнашивались, а расстояние между колеями в Англии как раз 4 фута 8.5 дюйма! Отчего так? Да просто дороги в Великобритании стали делать римляне, подводя их под размер своих боевых колесниц, и длина оси стандартной римской колесницы равнялась. правильно, 4 футам 8.5 дюймам! Ну вот теперь мы докопались, откуда взялся этот размер, но все же почему римлянам вздумалось делать свои колесницы с осями именно такой длины? А вот почему: в такую колесницу запрягали обычно двух лошадей. А 4 фута 8.5 дюйма — это был как раз размер двух лошадиных задниц! Делать ось колесницы длиннее было неудобно, так как это нарушало бы равновесие колесницы. Следовательно, вот и ответ на самый первый вопрос: даже теперь, когда человек вышел в космос, его наивысшие технические достижения напрямую зависят от РАЗМЕРА ЛОШАДИНОЙ ЗАДНИЦЫ.»

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector