Основные этапы мирового тепловозостроения

В США некоторые станции или отдельные их парки также сооружались на уклоне, например станции Гринвиль, Логанспорт, Шеридан. На таких станциях маневры осуществлялись «самотеком» под действием силы тяжести вагонов.

Поворотным моментом в развитии сортировочных станций стало применение сортировочных горок, определившее технологию переработки вагонопотоков на многие десятилетия вперед.

Первыми станциями с сортировочными горками были: в Германии Шпельдорф (1876 г.), во Франции Терр-Нуар (1888 г.). В России первая горка была сооружена на станции Ртищево в 1889 г. Применение сортировочных горок позволило устранить основной недостаток наклонных вытяжек – необходимость расцеплять вагоны на уклоне, используя для этого ручные тормозные средства. На сортировочной горке для этой цели имеется надвижная часть, расположенная, как правило, на подъеме; затем, достигнув при надвиге вершины, отцеп отрывается от состава и скатывается вниз по спускной части горки.

Сортировочные горки разной производительности имеют все страны с развитым железнодорожным транспортом. Хотя прошло уже более 120 лет с начала их строительства, но лучшего решения в ближайшей перспективе не просматривается.

В 1914 г. на станции Герне (Германия) был осуществлен автоматический перевод стрелок. В США на двусторонней станции Потомак стрелки горочной горловины были оборудованы электропневматическими приводами, управляемыми с горочных постов.

Итак, еще в XIX веке путевое развитие крупных сортировочных станций отвечало основным требованиям, предъявляемым к ним и в настоящее время.

В Германии до 1925 г. при возрастании объемов работы односторонние сортировочные станции переустраивались в двусторонние с последовательным расположением трех (реже двух) парков. Новые сортировочные станции строились также двусторонними. На многих станциях многогруппные составы поездов формировались в группировочных парках с вытяжками или гор ками. Особо крупными сортировочными станциями были Гамм, Нюренберг, Мюнхен-Лейм, Седдан, Вустермак. В США до второй мировой войны применялись в основном двусторонние сортировочные станции с последовательным расположением парков.

Комиссия станций и узлов Американской ассоциации инженеров железнодорожного транспорта рекомендовала укладывать в парке прибытия такое число путей, которое давало бы возможность в течение 3-4 ч принять половину всех поездов, ожидаемых в течение суток.

При реконструкции двусторонние сортировочные станции, как правило, сохранялись. Например, на двусторонней сортировочной станции Клиринг переустройство в 1938 г. заключалось лишь в изменении плана и профиля станции в связи с необходимостью работы с поездами большой длины. В каждом приемном парке длина четырех путей возросла с 70 до ПО четырехосных вагонов (примерно до 1650 м). До реконструкции длина сортировочных путей составляла 38 вагонов, и поэтому на каждое назначение выделялось по два пути; после реконструкции большинство сортировочных путей было удлинено. Для увеличения перерабатывающей способности на сортировочных горках сооружено по два пути надвига и роспуска. Поезда отправлялись непосредственно с путей сортировочных парков.

После второй мировой войны тенденция к концентрации сортировочной работы на железных дорогах США, Канады, Великобритании, Франции и других стран определила необходимость строительства мощных сортировочных станций, оснащенных современными устройствами механизации и автоматизации.

Рассмотрение схем сортировочных станций, построенных в послевоенный период, выявляет ряд направлений в их развитии.

Сортировочные станции сооружаются преимущественно односторонними. Переход к ним определяется появлением мощных сортировочных горок, оборудованных новейшей техникой, стремлением сократить протяженность станционных путей (в том числе оборудуемых контактной сетью), интенсифицировать использование технических средств, сократить эксплуатационный штат и т. п.

Станции строят с парками приема (отправления), как правило, объединенными для всех примыкающих направлений, - Жеврей во Франции, Оффенбург в ФРГ, Вест-Колтон в США. В сортировочных парках предусматривается большое число путей: в Канаде на станции Монреаль – 124 пути, в том числе в основном парке – 84, в группировочном – 40; в США на станции Бенсенвилл 70 путей; в Великобритании на станции Хили-Милле – 75 с учетом путей в группировочном парке; во Франции на станции Жеврей – 59 путей и др. [1]

Довольно часто двусторонние сортировочные станции переустраиваются в односторонние, например в США станции Бенсенвилл и Джон Севье, в ФРГ станция Оффенбург.

Однако в крупных узлах при необходимости концентрации переработки вагонопотоков в особенно больших размерах и при соответствующем технико-экономическом обосновании сооружаются новые двусторонние сортировочные станции: в США станция Конуэй, в ФРГ станция Машен, в Великобритании станции Карлайл и Тис.

В США длины путей приемных и отправочных парков значительно больше, чем сортировочных парков, и достигают 2-2,5 км, а на станции Вест-Колтон – 3 км. В Европе длина приемо-сортировочных путей составляет 700-900 м и, как правило, не превышает длины сортировочных путей.

Ввиду значительного увеличения длины поездов чаще сооружают станции с комбинированным расположением парков, имеющих разную длину приемо-отправочных и сортировочных путей, что облегчает выполнение маневровой работы с составами различной длины: станции Янг и Эрнст Норрис в США, Урнад во Франции.

В США до 1960 г. с последовательным расположением приемного, сортировочного и отправочного парков были построены только три станции – Розевилл, Рэднор и Линкольн.

На ряде станций отсутствуют отправочные парки и сформированные поезда отправляются непосредственно из сортировоч-но-отправочных парков: станция Торнтон в Великобритании, Лозанна-Сортировочная в Швейцарии. В США на станциях Силвис и Вест-Колтон некоторые отправочные пути являются непосредственным продолжением части сортировочных путей, образуя длинные сортировочно-отправочные пути, которые удобно использовать для формирования и отправления длинносоставных поездов.

Для ликвидации враждебных маршрутов в послевоенные годы чаще используют развязки маршрутов в разных уровнях при помощи путепроводов и петлевых подходов: станция Тотон в Великобритании, Жеврей во Франции, Эрнст Норрис в США.

Для обработки больших местных вагонопотоков сооружают отдельные группировочные (вспомогательные сортировочные) парки с сортировочными горками.

Эти устройства располагаются по отношению к основному сортировочному парку последовательно (Торонто в Канаде, Маргэн и Тинсли в Великобритании) или сбоку (Вуаппи во Франции, Вест Колтон, Конуэй, Эрнст Норрис и др. в США).

В Японии на станциях Корияма, Муссасино в качестве группировочных используются пути среднего пучка сортировочного парка, имеющие соединение «елочка» (трехсекционные группировочные пути), что позволяет объединить операции по расформированию поездов с формированием многогруппных поездов без повторных передвижений вагонов. Для этой же цели в ФРГ в сортировочной системе Север – Юг (перерабатывающей вагонопотоки, следующие с Севера на Юг) на станции Машен используют несколько двухсекционных группировочных путей.

6. Дайте сравнительную  характеристику грузовых вагонов (вагонеток), используемых в 19 веке  и вагонов настоящего времени

Выпуск первых вагонов (вагонеток) в России относится к середине XVIII в. Как отрасль промышленности вагоностроение зародилось в середине 40-х годов XIX в., когда в связи с началом строительства первой магистральной железной дороги Петербург-Москва (1843) для производства вагонов был выделен государственный (казенный) Александровский литейно-механический завод в Санкт-Петербурге. [3]

История отечественного вагоностроения также, как и история железных дорог России начиналась с Царскосельской дороги 30 октября 1837 г.

Особенностью вагонного парка той эпохи являлось то, что железная дорога была рассчитана в основном на перевозку пассажиров. Заказывались преимущественно пассажирские вагоны для пригородных поездок, т. е. без спальных мест, туалетов и буфетов. Первые вагоны Царскосельской линии были двухосными, имели деревянные раму и кузов. Для их соединения использовалась сцепка в виде цепей. К вагонной раме крепился один буфер, предохранявший вагоны от столкновения при ручном торможении. Нагрузка от массы вагона передавалась на буксы через листовые рессоры, за исключением вагонов 4-го класса, у которых рессор не было. На железных дорогах мира находится в обращении более 5 млн. грузовых вагонов. Конструкция современного грузового вагона создавалась в течение длительного периода.

Совершенствование грузовых вагонов происходило по нескольким направлениям.

Среди них – повышение грузоподъемности, приспособление конструкций вагонов к перевозкам различных видов грузов, включая создание лучших условий для погрузочно-разгрузочных работ, оснащение вагонов средствами механизации и автоматизации.

Организаторы железнодорожных перевозок обратили внимание на закономерность: чем больше груза можно перевезти в одном вагоне, тем экономичнее перевозка. Поскольку масса груза, перевозимого в одном вагоне, зависит от допустимой нагрузки одной оси на рельс, числа осей вагона и массы тары, усилия создателей грузовых вагонов были направлены на решение проблем, связанных с этими факторами.

В начальный период существования железных дорог допустимая нагрузка на рельсы от оси вагона составляла 70-80 кН. Первые грузовые вагоны подобно гужевым повозкам были двухосными и имели грузоподъемность 8-10 т при массе тары вагона 6-7 т.

Уже в 40-х годах прошлого века начали выпускать четырехосные вагоны.

Наибольшее распространение они получили в США. В остальных странах их внедрение шло медленнее.

В России первые серийные грузовые вагоны начали выпускать в 1846 г. Они были четырехосными на двух двухосных тележках. Однако, из-за того, что рама и кузов вагонов были деревянными и это снижало их грузоподъемность, было решено перейти на бестележечные двухосные вагоны, подобные западноевропейским. И только в 1965 г. двухосные вагоны были исключены из обращения на железных дорогах СССР. [2]

Четырехосные вагоны имеют значительное преимущество по сравнению с двухосными. У них меньше коэффициент тары (отношение массы тары к его грузоподъемности), потому что такие элементы вагона, как сцепные устройства и тормоза, имеют одинаковую массу независимо от числа осей. При одинаковой массе перевозимого груза длина поезда из четырехосных вагонов в 1,6-1,7 раза меньше, чем из двухосных. Это снижает требование к длине станционных путей. Четырехосные тележки с меньшим сопротивлением проходят кривые участки пути. Сопротивление движению поезда из таких вагонов также снижается благодаря меньшему числу междувагонных промежутков. Все это приводит к уменьшению расхода топлива.

Можно назвать много других преимуществ четырехосных вагонов, например, сокращение времени на расформирование и формирование поездов, взвешивание вагонов, оформление документов и т. д.

Были попытки создания трехосных вагонов, но эти вагоны не получили распространения.

Постоянно проводимые работы по усилению железнодорожного пути позволили к началу XX века усилить дополнительную нагрузку на ось до 17, а к 40-м годам до 20 т. Грузоподъемность четырехосного вагона при массе тары 20-22 т возросла до 60 т.

После второй мировой войны работа по повышению дополнительной нагрузки на ось продолжалась. В СССР она была доведена к концу 80-х годов до 25 т, в США – до 30-40 т на ось.

Постоянно велась работа по повышению числа вагонных осей. В Германии в период перед первой мировой войной имелись вагоны на двух трехосных тележках грузоподъемностью до 63 т. В СССР шестиосные вагоны были созданы в 1955 г. Однако они не получили распространения в основном из-за сложности конструкции трехосной тележки. В 1969 г. были созданы восьмиосные цистерна и полувагон грузоподъемностью по 120-130 т. Общая масса такого вагона примерно 180 т.

Цистерна такой грузоподъемности вмещает столько бензина, что его достаточно для заправки 4 тыс. легковых автомобилей. Наибольшая грузоподъемность вагонов достигнута в США: средняя грузоподъемность одного вагона приближается к 80 т, в бывшем СССР – примерно 65 т.

Для снижения массы тары вагонов используют как конструктивные решения, так и новые, более легкие материалы. Все большее применение находят алюминиевые сплавы. В США и ряде стран Западной Европы обращаются вагоны для перевозки угля, зерна, нефтепродуктов, масса тары которых снижена на 4-5 т за счет использования подобных сплавов. Алюминиевые сплавы находят применение и в вагонах, строящихся в нашей стране.

Создаются вагоны, у которых некоторые детали делают из стекловолокна.

 

Список использованной литературы

1. Сотников Е.А. Железные дороги мира из XIX в XXI век / Е.А. Сотников. – М.: Транспорт, 1993.
2. История железнодорожного транспорта России / под редакцией Красковского Е.Я., Уздина М.М. – Спб., 1994.
3. Кологривая И.Е. История развития железнодорожного транспорта: учеб. пособие / И.Е. Кологривая. 2-е изд. доп. и перераб. – Хабаровск: ДВГУПС, 2007.