История развития ж/д транспорта и транспортного строительства

 

 

 

Рисунок 5. Первый советский электровоз серии Сс

 

 

В первые послевоенные годы во многих странах была возобновлена интенсивная электрификация железных дорог. В СССР возобновилось производство электровозов постоянного тока серии ВЛ22. Для пригородного движения были разработаны новые моторвагонные поезда Ср, способные работать при напряжении 1500 и 3000 В.

В 50-е годы был создан более мощный восьмиосный электровоз постоянного тока ВЛ8, а затем - ВЛЮ и ВЛ11. В это же время в СССР и Франции были начаты работы по созданию новой более экономичной системы электрической тяги переменного тока промышленной частоты 50 Гц с напряжением в тяговой сети 25 000 В. В этой системе тяговые подстанции, как и в системе постоянного тока, питаются от общепромышленных высоковольтных трехфазных сетей. Но на них нет выпрямителей. Трехфазное напряжение переменного тока линий электропередачи преобразуется трансформаторами в однофазное напряжение контактной сети 25 000 В, а ток выпрямляется непосредственно на электроподвижном составе. Легкие, компактные и безопасные для персонала полупроводниковые выпрямители, которые пришли на смену ртутным, обеспечили приоритет этой системы. Во всем мире электрификация железных дорог развивается по системе переменного тока промышленной частоты.

Для новых линий, электрифицированных на переменном токе частотой 50 Гц, напряжением 25 кВ, были созданы шестиосные электровозы ВЛ60 с ртутными выпрямителями и коллекторными двигателями, а затем восьмиосные с полупроводниковыми выпрямителями ВЛ80 и ВЛ80с. Электровозы ВЛ60 также были переоборудованы на полупроводниковые преобразователи и получили обозначение серии ВЛ60к.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. История развития путевых машин

 

Начало развития локомотивного хозяйства связано с постройкой первых железных дорог. Например, в России основы организации тягового хозяйства и эксплуатации локомотивов на железных дорогах были заложены в 1851 г., то есть с открытием для общего пользования Николаевской (ныне Октябрьская) железной дороги.

Дорога от С.-Петербурга до Москвы была разделена на восемь тяговых участков (тяговых плеч). За длину каждого участка было принято расстояние между "большими локомотивными стоянками", которые впоследствии были переименованы в "главные", или "коренные", депо, сейчас это - основные депо. К депо для ремонта и обслуживания были приписаны грузовые и пассажирские паровозы.

В промежутках между "большими локомотивными стоянками" располагались 'малые стоянки", где находились резервные паровозы на случай порчи локомотивов у проходящих поездов.

Первые тяговые плечи для грузового движения имели протяжение примерно 80 км, а для пассажирского - 160 км. Таким образом, половина основных грузовых депо являлась одновременно и пассажирскими. Из девяти организованных основных депо четыре предназначались только для грузовых паровозов, а пять - для смешанного обслуживания, то есть для пассажирских и грузовых паровозов. К основному депо было приписано 16-20 паровозов.

На территории каждого основного депо было построено круглое локомотивное здание на 20 стойл для стоянки и ремонта паровозов.

В средней части под куполом размещался круг для поворота паровозов. Часть наиболее крупных депо имели прямоугольную пристройку для "большого" ремонта паровозов. На территории депо располагались водонапорное здание и топливный склад. Техническое оснащение малых депо было несложным: прямоугольный сарай на четыре паровоза, деповские пути, водокачка и дровяной склад.

Капитальный ремонт паровозов и вагонов выполнялся в главных мастерских, имевшихся почти на каждой дороге. На некоторых дорогах главные мастерские, помимо ремонта, выполняли и постройку нового подвижного состава. В таком виде система организации тягового хозяйства в основном сохранилась до начала первой мировой войны.

При развитии железных дорог длину тяговых плеч увеличили. К началу 80-х годов прошлого столетия она возросла для грузовых паровозов до 120 км и более, доходя на отдельных дорогах до 260 км. Для сравнения скажем, что на германских и австрийских железных дорогах было принято делать тяговые участки приблизительно 140 км. В случаях очень значительных уклонов или исключительных условий движения тяговые участки бывали гораздо меньше. Так, например, на Земмерингском участке железой дороги из Вены в Триест с подъемами 0,025 (25 м высоты на 1 км длины) смена паровозов происходила после пробега 35 км; на этом участке употреблялись особо тяжелые восьмиколесные паровозы.

Кроме основных и оборотных депо, на перегонах между ними устраивали резервные паровозные сараи, обыкновенно на одно или два стойла каждый, с небольшим теплым помещением для дежурной паровозной прислуги. Паровозные сараи делали прямоугольными, круглыми (ротонды) и дугообразными. Из прямоугольных сараев паровозы имели выход по стрелкам или с использованием передвижных тележек; из круглых - с помощью поворотных кругов, помещаемых в центре здания; из сараев, выполненных по дуге, - с помощью стрелок или кругов. Каждая форма паровозных сараев имела свои преимущества и неудобства.

В экономическом отношении самыми выгодными были промежуточные сараи с выходом паровозов по стрелкам.

С увеличением размеров паровозов изменились также типы и размеры паровозных зданий. Например, круглые депо с длиной стойл 15м, построенные на Николаевской, Петербурго-Варшавской и Харьково-Николаевской железных дорогах не получили дальнейшего распространения и уступили место полукруглым и прямоугольным зданиям. Первое полукруглое здание было построено на станции Санкт-Петербург Петергофской железной дороги в 1858 г. Однако до середины 70-х годов XIX века прямоугольный тип паровозных зданий являлся основным. Одним из недостатков этих удобных и светлых зданий были сильные сквозняки.

В 80-х годах XIX века широкое распространение получили здания веерного типа с радиусом от 47 до 75 м с центральным поворотным кругом и отдельными пристройками для мастерских. Правда, их появление повлияло на строительство прямоугольных зданий размерами от трех до шести путей в ширину, которое продолжалось до 1910 г.

В 1910г. начали строить веерные здания без поворотного круга, который был существенным недостатком зданий этого типа, так как мощность ввода и вывода локомотивов зависит от технического состояния поворотного круга.

Дальнейшим развитием типов локомотивных зданий, сочетавших в себе преимущества веерных и прямоугольных, явились здания ступенчатого типа (кремальерные депо). Первое такое здание было построено по проекту русского инженера Г. Красина в 1903 г. на Рязано-Уральской железной дороге. Несомненные преимущества этого типа здания обеспечили ему в последующие годы наибольшее распространение.

При каждом депо были оборудованы малые мастерские для выполнения преимущественно мелкого ремонта подвижного состава, приписанного или временно находящегося в данном депо; более же значительный ремонт паровозов и вагонов в мастерских при депо выполняли ограниченно в соответствии с имеющимися механическими средствами и свободной рабочей силой. Для значительного ремонта подвижного состава, а также других механических работ на каждой дороге были устроены одна или несколько больших мастерских.

Введение новых видов тяги вызвало необходимость переустройства паровозных депо. Например, в Маркетте и Гибсоне (США) все виды текущего ремонта тепловозов сосредоточили в веерных зданиях паровозных депо после их реконструкции, которая потребовала гораздо меньших расходов, чем постройка новых депо.

Интересен пример переустройства паровозного депо в тепловозное в Меканиксвилле (штат Нью-Йорк, США). Для эффективного выполнения текущего и тяжелых видов ремонта тепловозов его оборудовали мостовыми кранами, сделали достаточной длины смотровые канавы, пониженный пол между путями, высокие рабочие платформы (на уровне пола локомотива), устройства для регенерирования масел, устройства для снабжения тепловозов топливом, смазочным и другими материалами.

Во многих странах крупные виды ремонта, как правило, выполняют в мастерских, оставляя для депо мелкие ремонтные работы, связанные с текущим обслуживанием локомотивов.

В СССР с начала 60-х годов была развернута реконструкция тепловозных депо в связи с широким внедрением электрической тяги переменного тока и появлением двухсекционных электровозов постоянного тока. Реконструкцию осуществляли, как правило, перестраивая специализированные цеха прямоугольной формы.

В современных локомотивных депо, как и в ремонтных мастерских, широко используют ЭВМ для обеспечения информацией лиц, принимающих решения, а также для диагностирования тягового подвижного состава.

Вычислительную технику используют для подбора колесных пар с учетом максимально возможных отклонений диаметров колес после ремонта. В ЭВМ вводятся данные о номере оси, диаметре колеса и толщине гребня каждой колесной пары, поступившей в ремонт. Автоматически выдаются данные о диаметре отверстия в ступице колеса и диаметре подступичной части оси, на основе которых выполняются расчет экономичной обточки колес, расчет оптимальных допусков на запрессовку, обеспечивается выполнение режима запрессовки, обработка колес по наружному диаметру и подбор колесных пар под вагоны.

В локомотивных депо стран бывшего СССР функционируют автоматизированные рабочие места нарядчиков локомотивных бригад и операторов центров оперативно-технического учета работы депо. Разрабатывается комплекс автоматизированных рабочих мест оперативно-диспетчерского персонала в депо, соединенных в локальную сеть и имеющих связь со станциями и с дорожным информационным центром.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. История  развития подъемно-транспортных  и погрузочно-разгрузочных машин

 

Рисунок 6. Поворотный круг

 

 

 

Рисунок 7. Депо с поворотным кругом

 

Устройства для подъема или перемещения грузов были известны в глубокой древности. Уже на ранних ступенях развития человеческого общества возникла необходимость в устройствах для подъема тяжелых грузов. Подъем и перемещение очень больших по весу грузов при постройках в древнем мире, например, сооружения пирамид Хеопса более чем за 2000 лет до н. э., гидротехнические сооружения в древнем Китае, в долине Желтой реки, постройки в древнем Риме, были невозможны без простейших грузоподъемных механизмов.

Наиболее ранними грузоподъемными средствами, по-видимому были рычаги, катки и наклонная плоскость, позволявшие перемещать грузы без дополнительных деталей, связывающих подъемное устройство с грузом. Катки, рычаги, наклонные плоскости применялись, по-видимому еще при сооружении древних каменных построек - дольменов с их помощью осуществлялась доставка и установка колоссальных скульптур для ассирийских дворцов и храмов и громадных каменных плит при возведении пирамид в древнем Египте.

Значительно позже появились устройства, которыми груз поднимали и перемещали при помощи промежуточного элемента ворота и блока.

Древние греки применяли для подъема грузов приспособление «журавль», «Журавль» по-немецки «Краних», откуда и пошло русское слово « кран » для различных грузоподъемных устройств. Подъемник «Журавль» использовался в V в. до н.э. для возведения крепостных стен, а также при театральных зрелищах для подъема по ходу пьесы действующих лиц и театральной бутафории.

Рычажные подъемники использовались для подъема воды в древнем Китае, Индии и странах Востока. Задолго до начала нашего летоисчисления в Китае применялись горизонтальные и вертикальные вороты с ручным приводом.

Позднее древними греками были введены в практику рудо-подъема, транспорта и конного ворота и сложные подъемные установки, состоящие из раскрепленных канатами наклонных столбов с постоянными или переменными углами наклона к горизонту и подвешенных к столбам полиспастов с простейшими захватными устройствами для штучных грузов.

Дальнейшее совершенствование этих установок римлянами привело к созданию поворотных подъемных кранов. По описанию Витрувия, относящемуся к I веку до н. э. краны эти укреплялись на прочных деревянных брусьях, которые могли поворачиваться на канатах в любую сторону. Подъем груза таким краном мог осуществляться на высоту до 12 м.

3.1. Западная Европа

 

В Западной Европе в XI - XII вв. происходит дальнейшее развитие техники. В XIV-XV вв. в связи с развитием торговли и мореплавания и ростом горно-металлургической промышленности отмечаются некоторое грузоподъемных механизмов.

По мере развития механики конструкция машин совершенствовалась. Появились лебедки, что позволило путем сочетания их перемещать и поднимать тяжелые грузы с большой скоростью или с меньшими усилиями. Соединение ворота с блоком или полиспастом создало основное звено грузоподъемного устройства и дало толчок к появлению различных по конструкции типов кранов.

Появление ярко выраженных конструкций кранов относится к периоду ХIV-ХV вв., когда в Европе стали создаваться поворотные, стреловые и цепные краны с остовом из дерева и с конным приводом через топчаки. В связи с промышленным развитием Европы после изобретения парового двигателя краностроение продолжило свое развитие в конце XVIII в.

Замена дерева металлом сравнительно широко начинает осуществляться лишь в первой четверти XIX столетия.

В двадцатых годах этого же века в Париже был построен целиком из дерева первый мостовой кран. Деревянные и деревянно-металлические несущие конструкции мостовых и козловых кранов, стрел портальных кранов сравнительно часто применялись в последней четверти XIX в.