Ozkotirna širina. Železniška širina

Železniška proga– dve vzporedni niti tirnic, položeni na podlago (pragovi, tramovi, bloki) in pritrjeni na določeni razdalji drug od drugega. Namen tirnega profila (RG) je usmerjanje koles tirnih vozil med premikanjem po ravnih in zakrivljenih odsekih. Glavni parametri tira so: širina tira, raven položaj tirnih niti in naklon tirnice. Najpomembnejši parameter je širina tira - razdalja med delovnimi robovi glav tirnic, merjena v izračunani ravnini najverjetnejših stikov glav tirnic z delovnimi robovi prirobnic koles (cca. 13 mm pod kotaljenjem). površina glav tirnic). V obdobju priprav na gradnjo železnice Sankt Peterburg-Moskva je bila sprejeta odločitev o vzpostavitvi enotne širine širine za Rusijo. in. d) enako 5 čevljev, kar ustreza 1524 mm; čeprav je bila na prvi cesti Tsarskoye Selo v Rusiji širina 6 čevljev ali 1829 mm, na Sahalinu pa 1067 mm.
Na večini v evropskih državah je širina koloteka 1435 mm, v Srednji in Južni Ameriki od 1676 do 1435 mm, na Kitajskem predvsem 1435 mm, v Indiji 1676-1667 mm, na Japonskem 1435-1067 mm, v Afriki 1676 mm, v Avstraliji 1600-1087 mm . Dane dimenzije tira običajno imenujemo široka tirna širina. Ozka tirnica po evropskih standardih ima širino 600, 750, 1000 mm, čeprav v praksi na ozkotirnih železnicah. d) širina tira je od 420 do 1000 mm. Na splošno je na svetu 62% dolžine železnic. omrežja imajo širino 1435 (1430) mm, 10% - 1524 (1520) mm, 6% - 1675 mm, 8% -1067 mm, 9% - 1000 mm, 5% - manj kot 1000 mm.
Parametri RK so neposredno povezani z dimenzijami kolesnih parov, med katerimi so najpomembnejši: širina kolesnega para (razdalja med delovnimi robovi kolesnih prirobnic v konstrukcijski ravnini) q, velikost kolesa pritrditev (razdalja med notranjimi robovi koles) T, debelina prirobnice kolesa v konstrukcijski ravnini h, širina kolesa a (slika 3.76). Širina kolesne dvojice je enaka: q = T + h\ + L2 + 2ts + e; tukaj upošteva spremembo širine kolesnega para med njegovim elastičnim upogibanjem pod obremenitvijo (za obremenjene avtomobile je zoženje 2-4 mm, za lokomotive je razširitev 1 mm). Širina kolesne dvojice je manjša od širine koloteka. Na ravni črti se oblikujejo reže med navoji tirnic in prirobnicami koles, kar omogoča "mahajoče" gibanje kolesne dvojice. Ko se razmik zmanjša na optimalno vrednost, se bočni udar tirnega vozila na tir zmanjša. Pri zelo majhnih razmikih se poveča odpornost proti gibanju vlaka. Najmanjši dovoljeni razmik je 7 mm za lokomotive in 5 mm za tovorne vagone, optimalna velikost je 14 oziroma 12 mm, največja pa 31 in 29 mm. Nihanje kolesne dvojice olajša koničnost tekalne površine kolesa. Tirnice tudi niso nameščene navpično, ampak z naklonom V20 znotraj tira.

Na podlagi znanstvenih raziskav in ob upoštevanju tujih izkušenj so leta 1970 v Rusiji sprejeli odločitev o prehodu na zmanjšano širino tira 1520 mm. Raziskave so pokazale, da se pri širini kolena 1520 mm, z razmikom, zmanjšanim na optimalno vrednost 14 mm za lokomotive in 12 mm za avtomobile, stranski učinki koles tirnih vozil na tir zmanjšajo na 94 %. Najmanjši upor gibanja se je izkazal tudi pri širini koloteka 1520 mm. Dovoljena odstopanja širine tira od norme so največ +8 (za razširitev) in – 4 mm (za zoženje), na območjih, kjer je hitrost prometa 50 km / h ali manj, pa ne več kot +10 in -4 mm. V skladu z Odredbo št. 6 Ts Ministrstva za železnice širine tirov manjše od 1512 mm in večje od 1548 mm niso dovoljene. Če je širina koloteka manjša od 1512 mm, se kolesna dvojica z največjimi dimenzijami lahko zagozdi v konstrukcijski ravnini. Pri širini koloteka nad 1548 mm obstaja nevarnost padca koles v notranjost tira, ko se kolo kotali po glavi tirnice s tistim delom pnevmatike, ki ima koničnost 1/7 (in ne 1/20) - to bo povzročilo dodatno razširitev tira in v slabem stanju tira lahko tirnico potisnete navzven.
Položaj navojev tirnic vzdolž vrha glave tirnic na ravnih odsekih mora biti na isti ravni; dovoljena so odstopanja ± 6 mm. Po celotni dolžini ravnih odsekov je dovoljeno vsebovati en tirnični navoj 6 mm višji od drugega. Na dvotirnih progah je zunanji (robni) navoj nameščen višje, saj je manj stabilen od medtirnega; na enotirni - vsakih 4-5 let se spremeni nit, ki se nahaja nad drugo (za zmanjšanje oslabitve koncev pragov zaradi sprememb). Odstopanja od standardnega položaja navojev tirnic tako po širini kot po nivoju ne smejo presegati 1 mm; na 1 m dolžine tira pri hitrosti do 140 km/h in 1 mm na 1,5 m pri hitrosti nad 140 km/h.
Nagib tirnic je njihov naklon v tir glede na zgornjo ravnino (posteljo) pragov. Naklon 1:20 ustreza koničnosti kotalne površine glavnega kolesa. Naklon obeh tirnic v ravnih odsekih in zunanjih tirnic v ukrivljenih odsekih ne sme biti manjši od 1:60 in ne večji od 1:12, notranjega navoja v krivinah pa, ko je zunanja tirnica dvignjena več kot 85 mm - ne manj kot 1:30 in ne več kot 1:12. Na lesenih pragovih je naklon tirnic praviloma zagotovljen s polaganjem klinastih podstavkov, na armiranobetonskih podlagah pa z nagibanjem podporne ploščadi pod tirnicami pragov ali bloka.
Ko se vozni park premika v krivuljah, se pojavijo dodatne bočne sile - centrifugalne, vodilne, bočne, okvirne. Zato ima RK v tirnih lokih naslednje značilnosti: razširitev tira s polmerom loka manj kot 350 m in polaganje protitirnic v potrebnih primerih, dvig zunanje tirnice, ureditev prehodnih ovinkov, polaganje skrajšanih tirnic na notranji navoj, povečanje razdalje med sosednjimi tiri.
Obstajajo najmanjša, optimalna in največja širina koloteka v ovinkih. Najmanjša dovoljena širina koloteka mora zagotavljati tehnično možnost vgradnje vagonov z veliko togo podlago v ovinke. Pri optimalni širini koloteka se lahko masivni vagoni (avtomobili) prosto prilegajo. Največja širina tira se določi iz pogoja zanesljivega preprečevanja padca koles tirnih vozil na tir. V skladu z odredbo Ministrstva za železnice Ruske federacije št. 6 Ts z dne 6. marca 1996 je nazivna širina med notranjimi robovi glav tirnic na ravnih odsekih in v krivinah s polmerom 350 m in več kot 1520 mm, s polmeri 349-300 m - 1530 mm (vključno z urami na armiranobetonskih pragovih -1520 mm), s polmeri 299 m in manj -1535 mm.
Na odsekih kjer ni bila izvedena celovita zamenjava tirnega in pragovnega omrežja, je dovoljena nazivna širina tira 1524 mm na odsekih tirov z lesenimi pragovi v ravninah in krivinah s polmerom nad 650 m. V tem primeru se na strmejših ovinkih sprejme širina koloteka: s polmerom 649-450 m - 1530 mm, 449-350 m - 1535 mm, 349 in manj - 1540 mm. Dovoljena odstopanja od nazivnih mer ne smejo presegati +8 mm pri razširitvi in ​​+4 mm pri zožitvi pri hitrosti 50 km/h ali več; +10 oziroma -4 mm – pri hitrosti manj kot 50 km/h. Pri odstranitvi razširitve proge naklon ne sme biti večji od 1 mm/m.
Ko vozni park vozi vzdolž ovinkov, nastanejo centrifugalne sile, ki težijo k temu, da se vagon nagne izven zavoja. To se lahko zgodi le v izjemnih primerih. Centrifugalna sila pa negativno vpliva na potnike, saj povzroča bočne udarce v tir, prerazporeditev navpičnih pritiskov na tirnice obeh niti in preobremenitev zunanjega niti, kar vodi do povečane bočne obrabe tirnic in kolesnih prirobnic. Poleg tega so možne neravnine tirnic, širitev tira ali prečni premik tirnice in rešetke pragov, to je motnja v tlorisnem položaju tira. Da bi se izognili tem pojavom, je zunanji navoj tirnice dvignjen nad notranjim. Dvig zunanje tirnice se izračuna na podlagi dveh zahtev: zagotavljanje enakega pritiska kolesa na zunanji in notranji navoj tirnice in s tem enakomerne navpične obrabe obeh tirnic; zagotavljanje udobne vožnje za potnike, za katero je značilen dovoljen nezmanjšan centrifugalni pospešek. Po standardih Ministrstva za železnice je dovoljena vrednost izjemnega pospeška 0,7 m/s2 za potniške vlake (v nekaterih primerih z dovoljenjem Ministrstva za železnice - 1 m/s2), za tovorne vlake pa +0,3. m/s2. Nadmorska višina zunanje tirnice je urejena v krivinah s polmerom 4000 m ali manj. Izračun temelji na želji po zagotavljanju enakosti prečnih komponent centrifugalne sile in teže posadke G, tj. Lcosoc = Gsina (slika 3.77). To dosežemo s spremembo kota nagiba a projektne ravnine glede na obzorje ali z dvigom zunanje tirnice.

Višina višine (v mm) se določi po formuli: L = 12,5Vin2/R, kjer je Vin zmanjšana hitrost prometa vlakov, km/h; R – polmer krivine, m Zmanjšana hitrost toka vlaka kjer je O masa določenega tipa vlaka, bruto tone; u – dnevno število vlakov posamezne vrste; Vlcp je povprečna hitrost vlakov vsake vrste v krivulji (glede na trakove hitrosti). Velikost višine se preveri tudi iz pogojev udobja z uporabo formule: hmm = (i2,5Vlaxnac/R-U5, kjer je hmm najmanjša projektirana višina zunanje tirnice, mm; Vmax pass največja dovoljena hitrost potniški vlak, km/h R je polmer ovinka, m 115 – vrednost največje dovoljene niže zunanje tirnice ob upoštevanju stopnje nezdušenega pospeška 0,7 m/s2 Iz vrednosti ​​od nadmorske višine, dobljene iz formul, se vzame večja in zaokroži na večkratnik 5. Največja vrednost nadmorske višine na železniškem omrežju Ruske federacije je 150 mm. Če izračun povzroči večjo vrednost, potem vzemite 150 mm in omejite hitrost gibanja v krivulji na

Običajno se dvig zunanje tirnice doseže z dvigom s povečanjem debeline balasta pod zunanjim navojem tirnice. Vendar pa je v nekaterih primerih priporočljivo dvigniti zunanji navoj za V2 izračunane višine in znižati notranji navoj za enako višino. V tem primeru se izboljša udobje potnikov in zmanjšajo dinamični vplivi na stezo.
Prehodne krivulje zagotavljajo gladko povečanje centrifugalne sile, ko se vozni park premakne iz ravne črte v krožno krivuljo ali iz krožne krivulje enega polmera v krivuljo drugega (manjšega) polmera. Poleg tega se znotraj prehodne krivine uredi denivelacija nivelete zunanje tirnice in denifikacija širitve tira (za radij manjši od 350 m). Gladko povečanje centrifugalne sile je zagotovljeno z gladko spremembo polmera od neskončnosti do polmera krožne krivulje. Temu pogoju najbolje zadosti radioidna spirala (klotoida) ali njen najbližji približek - kubična parabola. Dolžino prehodne krivulje določajo številni pogoji, ki jih lahko razdelimo v 3 skupine. Prva skupina zahteva največjo dolžino prehodne krivulje, povezano z odstranitvijo zunanje višine tirnice: preprečiti, da bi kolesa iztirila notranjo nit, omejiti navpično komponento hitrosti kolesa, ki se dviga na višino, omejiti stopnja naraščanja nedušenega dela centrifugalnega pospeška. Druga skupina je povezana s prisotnostjo vrzeli med prirobnicami koles in navoji tirnice, pa tudi z izgubo kinetične energije, ko kolo prve osi zadene tirnico zunanjega navoja. Tretja skupina upošteva potrebo po zagotavljanju praktične možnosti postavitve prehodne krivulje na tla in njenega nadaljnjega ustreznega vzdrževanja.
Na novih progah za visoke hitrosti ter progah kategorij I in II se dolžine prehodnih krivulj /0 določijo iz pogoja: /0 = = /pcs/100, kjer je h kota zunanje tirnice ( mm), vm3LX pa je hitrost (km/h) najhitrejšega vlaka na dani krivulji. V skladu s STN Ts-01-95 se naklon zunanje višine tirnice običajno ne šteje za več kot 1% o, v težkih razmerah na težkih progah in progah kategorij III in IV pa ne več kot 2%o, na dostopnih cestah - 3%> . Dolžine prehodnih krivin so od 20 do 180 m z razmiki med njimi 10 m (odvisno od kategorije proge in hitrosti vlakov po krivinah). Obstajajo naslednje metode razdelitve prehodnih krivulj: metoda premika krožne krivulje navznoter, metoda uvajanja dodatnih krožnih krivulj manjšega polmera od polmera glavne krivulje; način za premik središča krivulje in spremembo polmera.
Zaradi dejstva, da na ž. d. RF, razporeditev spojev vzdolž kvadrata je sprejeta; vsaka tirnica notranjega navoja krivine mora biti krajša od ustrezne zunanje tirnice. Zaradi neusklajenosti spojev vzdolž kvadrata je nameščenih več vrst standardnih skrajšanih tirnic: 40, 80 in 120 mm za tirnice dolžine 12,5 m ter 80 in 160 mm za 25-metrske tirnice. Število in vrstni red polaganja skrajšanih tirnic se izračunata glede na polmer krivine, kot njegovega zasuka, dolžino in parameter prehodnih krivin. Skupno skrajšanje na prehodni (21K) in krožni (kk) krivulji se določi po formulah:

Kjer je S razdalja med osema tirnic, 1,6 m; /0 in /kk sta dolžini prehodne oziroma krožne krivulje, m; C – parameter prehodne krivulje, m2. Izračunano (standardno) skrajšanje vsake notranje tirnice glede na zunanjo 25-metrsko: ^CI = S-2b/R. Količina dejanskega skrajšanja je sprejeta kot standardna ali blizu nje (vendar ne manjša od standardne).
Na dvotirnih progah je treba zaradi zagotavljanja varnosti prometa vlakov zaradi tirnih razmer povečati medtirno razdaljo. To povečanje se doseže na dva načina. V prvem primeru se na premici pred prehodno krivuljo uvede dodatna krivulja v obliki črke S, zaradi katere se os poti premakne (slika 3.78a). Pomanjkljivost te metode je pojav dveh dodatnih krivulj na vsaki strani glavne krivulje. Druga metoda (različne izmene) je boljša; če sta dolžina in parameter prehodne krivulje notranje poti večja od zunanje, bo premik notranje poti večji od zunanjega (slika 3.78.6). Zahtevano širitev medpoti določimo računsko ali iz tabel.

Primeri širokega tira (širokotirna):

• 3000 mm: Nemčija Konec tridesetih let prejšnjega stoletja je Tretji rajh razvil projekt za izgradnjo omrežja ultraširokotirnih hitrih železnic. Projekt ni bil izveden.
• 2140 mm: Anglija. Great Western Railway (ukinjena, 1854
• do leta 1892 je bil sistem preklopljen na normalno tirno širino)
• 1945 mm: Nizozemska (prekinjena uporaba, 1839-1864 širina železniške tire)
• 1750 mm: Francija. To netipično širino je prevzel sistem Arnoux za pariško progo od Bourg-la-Reine do Limoursa preko Saint-Rémy-lès-Chevreuse.
• 1676 mm: Argentina; Bangladeš; Indija;; Pakistan; ZDA (BART); Čile; Šrilanka.
• 1668 mm: Portugalska; Španija (prehod v teku)
• 1600 mm: Avstralija; Brazilija; Irska; Severna Irska.
• 1524 mm: Finska; ZDA; Panamski prekop (leta 2000 - prehod s 1524 mm na 1435 mm).
• 1520 mm: (ruska tirna širina) Glavna tirna širina - V Rusiji, CIS, Baltiku, Mongoliji in v državah nekdanje ZSSR: Armenija, Azerbajdžan, Belorusija, Estonija, Gruzija, Kazahstan, Kirgizistan, Litva, Latvija, Moldavija, Uzbekistan, Tadžikistan , Turkmenistan , Ukrajina. Poljska (proga LHS 395 km).
• 1495 mm: Kanada. Toronto. Podzemna železnica in tramvaj TTC.

Zgodovinsko široko merilo:

• 1520 mm Nekdanja ZSSR in Mongolija.
• 1524 mm Finska, Panama.
• 1600 mm Avstralija, Brazilija, Irska.
• 1668 mm Španija, Portugalska.
• 1676 mm Argentina, Čile, Bangladeš, Indija, Pakistan, Šrilanka, ZDA.
• 1750 mm Francija.
• 1945 mm Nizozemska
• 2140 mm Anglija
• 3000 mm Nemčija.

Normalna proga (normalna pot). Normalni tir se tako imenuje, ker se uporablja v večini držav, še posebej v vseh državah, ki so prve zgradile železnice: Nemčija, ZDA, Francija, Anglija ... Mednarodna železniška zveza (UIC) je to širino opredelila kot norma po - primerjava z ozko in široko potjo. Po tem standardu je bila ustvarjena večina vseh SL (hitrih prog) na svetu.

Klasične linije: Albanija, Alžirija, Nemčija, Savdska Arabija, Argentina. Avstralija, Avstrija, Belgija, Bosna in Hercegovina, Brazilija, Bolgarija, Kanada, Kitajska, Kolumbija (premogovod), Koreja, Hrvaška, Danska, Egipt, ZDA, Francija, Gabon, Grčija, Madžarska, Iran, Irak, Izrael, Italija, Japonska (večina vseh zasebnih linij in metro), Libanon, Liberija, Luksemburg, Libija (v gradnji), Malezija (letališka linija), Makedonija, Maroko, Mavretanija, Mehika, Črna gora, Nigerija (trgovinska linija), Norveška, Panama (z 2000), Paragvaj, Nizozemska, Peru, Poljska, Romunija, Anglija, Slovaška, Slovenija, Švedska, Sirija, Češka, Tunizija, Turčija, Urugvaj, Venezuela, Vietnam...

Ekspresne linije: Francija, Nemčija, Anglija, Belgija, Nizozemska, Švica, Španija, Koreja, Kitajska, Japonska (Shinkansen), Tajvan. Južna Afrika (v osnutku za Gotren) 1372: Japonska, sistem Keio Line, podzemna železnica Toei Shinjuku in tramvajske proge v Tokiu in Hakodateju.

Metrični tir (tir)

Primeri metrične poti:

• 1607 mm: Južna Afrika, Tanzanija (TAZARA), Zambija, Zimbabve, Kostarika, Honduras, Indonezija, Japonska (razen nekaterih zasebnih linij, linija JR, razen Shinkansen), Sahalin (Rusija), Avstralija (Queensland, Tasmanija, Zahodna Avstralija), Kanada (pred 1880 New Brunswick, Nova Zemlja do septembra 1988, Otok princa Edvarda do 1930, dokončno ukinjeno leta 1989).
• 1055 mm: Alžirija.
• 1050 mm: Jordan.
• 1000 mm: Argentina, Bolivija, Brazilija, Čile, Kamerun, Grčija (Peloponez), Kenija, Uganda, Tanzanija (razen TAZARA), Vietnam, manjši sistemi v Evropi (Francija, Švica, Španija), več prog v Italiji (širina 950 mm) pogosteje) in večina linij v Tuniziji.
• 914 mm: Kanada (White Pass in Yukon Route), Kolumbija, ZDA (Colorado: Cumbres in Toltec Scenic Railroad), Gvatemala, Peru, Nauru.
• 914 mm: Kanada, Gvatemala, Peru, Nauru.
• 950 mm: Italija in njene nekdanje kolonije.
• 1050 mm: Jordan.
• 1055 mm: Alžirija.

Industrijski tir (ozkotirni)

• 900 mm: rudniki v vzhodni Franciji, tramvaj v Linzu.
• 891 mm: Švedska.
• 800 mm: 50 km v Švici.
• 760 mm: Nekatere potniške linije, Avstrija.
• 700 mm: Francija (Železnica Abreschviller, Alzacija je ena redkih predstavnic te širine). Tirna širina, ki jo je pruska vojska uporabljala za izboljšanje premikanja svojih vojaških vlakov po tirnicah.
• 610 mm: Nauru.
• 600 mm: "Decaville kolesnice".
• 580 mm: minske gosenice, Houillères de Messeix.
• 560 mm: gredi Escaro.
• 500 mm: Turistična železnica Tarna, vlakec Little Artoust. Ta merilnik, tako kot "Decavilleov merilnik" 0,60, se je uporabljal v industriji, po možnosti v gorah in v rudnikih.
• 508 mm: Rusija; Krasnoyarsk otroška železnica (od 1961)
• 400 mm: širina pri vrtnarjenju, njivah.
• 380 mm: Turistična železnica v Anseju.

Dober dan! Dragi bralci, kaj veste o železnici? Ali poznate vse podrobnosti? Morda je bilo v vašem "izgubljeno in najdeno" spregledanih veliko odtenkov? Vabim vse, da se skupaj podamo na dolgo potovanje, da študiramo, dopolnjujemo in razvijamo svoje znanje, da nadoknadimo, se naučimo veliko novega, razburljivega in zanimivega o svetu železnic. Tako rekoč od A do Ž.

Vsak od nas je bil na peronu vlaka, znašel se je v istem kupeju s hrupno druščino, ki je vso noč prepevala pesmi, se smejala in nas držala budne do zore. Name so vplivali prav ti občutki potovanja - lahkotnost, svoboda in skrivnostnost. Spoznal sem prijatelje, ki so bili tako kot ti na isti poti. Spraševal sem se, kam in od kod vozijo ti železniški vagoni, kako se je počutil strojevodja, ko je prispel na postajo, ali pa se je ravnokar začel premikati ...

Železniška proga v Rusiji je sestavni del celotnega železniškega sveta, od nje ni odvisna samo pravočasnost in varnost potovanja, temveč tudi pravilno delovanje samega vlaka. Proga je sestavljena iz dveh vzporednih tirnih niti, ki se nahajata na določeni medsebojni razdalji. To je širina poti - razdalja med dvema vzporednima nitima. Preprosto povedano, to je razdalja med tiri.

Dimenzije železniške proge

Železniška proga v Rusiji in Evropi je popolnoma različna (evropska železniška proga je široka 1435 milimetrov, v Rusiji pa 1520 milimetrov), to spremlja veliko različnih razlogov - strateških in zgodovinskih. Danes ima le 60 % evropskih cest evropski tirni profil. Kot taka ni prednosti širine 1520 enot pred širino 1435 enot, ker razlika ni tako velika, kakih 85 milimetrov oziroma 8 pol centimetrov, razlika je le v stabilnosti, saj pri širini 1520 milimetrov , stabilnost je bolj zanesljiva. Dovoljene tolerance +6 -4 mm.

Velikost kolesnih dvojic je povezana s širino koloteka, saj se morajo med seboj ujemati in ustrezati. Zanima me, zakaj je širina tira tako pomembna pri delovanju železniškega stroja? Čim širši je tir, večjo težo lahko prepelje tovorni ali potniški vlak. Naj se sliši še tako nenavadno, že minimalna razlika v spremembi širine proge lahko vpliva na potniški in tovorni promet, saj manjša kot je širina, manjšo maso bo vlak peljal s seboj.

Trenutno je širina železniške proge v Rusiji 1520 milimetrov in je druga najdaljša na svetu po položenih tirih, mimogrede, že več stoletij je ostala skoraj nespremenjena. Takšna dolžina ni samo v Rusiji, ampak tudi v državah nekdanje ZSSR, na Finskem in v Mongoliji.

Širina 1524 mm VS širina 1520 mm

Širina 1524 enot ali 1520, kar se mene tiče, potem je seveda razlika približno 4 mm praktično neopazna in ne nosi grozljivih posledic. Ponovna oprema sestave ali spremembe manjših odtenkov niso potrebne. Toda med prehodno fazo so nastale resne težave z obrabo kolesnih dvojic. Kolesne dvojice so eden od temeljev železniškega podvozja. Širina 1524 enot je postala pomembna med gradnjo Nikolajevske železnice v 19. stoletju, vendar je bila v 70. letih 20. stoletja spremenjena na širino 1520 mm.

Znano je, da se tirna širina ne uporablja le na železnici, ampak tudi v podzemnih železnicah in v večini tramvajskih sistemov. Vse to za sekundo predstavlja 11 % železnic. Kolikor je znano, ta vrednost širine tira ni samo standardna, ampak tudi najbolj optimalna: povečanje stabilnosti tirov pri uporabi vlakov in lokomotiv, tudi zmanjšanje obrabe tirnic in kolesnih parov, povečanje hitrosti železniške zveri. Po mojem mnenju so to precej dobri dejavniki.

Zanimivo je dejstvo, da je bila širina koloteka 1524 enot ustvarjena, ker si jo je bilo enostavno zapomniti in izražena z okroglo številko 1524 mm - 5 čevljev. Po zgodovinskih podatkih je imelo teh istih 5 čevljev precej pomembno vlogo med drugo svetovno vojno, saj so se standardi ruskih prog razlikovali od standardov in notranjih razlik evropskih železniških tirov. To pomeni, da bi sovražnik težko prevažal svoje čete in vojaški tovor, saj bi moral spremeniti lastno širino tirov.

Obstaja še ena vrsta železniških tirov. Ozkotirna železnica ali ozka železnica. Odlikuje ga njegova širina, le 600 - 1200 mm. Obstajajo proge s še manjšimi širinami, na primer proga Dekalievskaya, ki je široka 500 milimetrov!

Velika prednost ozkotirnih železnic je, da jih ni tako drago izdelati in jih ni tako težko uporabljati kot standardne tirnice. Če so standardne tirnice primerne le za tovorni in potniški promet, so ozkotirnice namenjene obratovanju in vzdrževanju rudnikov, sečišč, rudarjenja šote in rudnikov.

In seveda, kako se ne dotaknemo teme otroških železnic. Ni le zabavno in vznemirljivo, je zelo zabavno in poučno ne samo za vašega otroka, ampak tudi za starše. Samo predstavljajte si, kakšno delo opravljajo delavci otroške železnice, da zadovoljijo naše želje in muhe, da bi se ob odhodu s tega kraja ozrli v tiste spomine in si obljubili, da se sem še vrnemo! Širina tira otroške ceste je 750 milimetrov in ja, spada v kategorijo ozkotirnih.

Malo ljudi ve, da je bila prva cesta v Rusiji Tsarskoselskaya, ki je imela največjo širino črte - 1829 enot.

Danes je železnica sestavni del potovanja, poslovnega potovanja ali preproste selitve iz enega kraja v drugega.

Na primer, naredimo preprosto primerjavo, predstavljajte si avto brez enega, četrtega kolesa, ali se bo premaknil? Jaz bom Captain Obvious, ona ne bo niti stala pri miru in se bo preprosto zrušila na tla, ne da bi stala niti sekundo. Prav tako železnica, brez ene stvari, pa naj bodo to kolesne dvojice ali nekakšni notranji mehanizmi, na koncu ne bo mogla obstajati, ampak bo preprosto zasedla določeno ozemlje, se razmetavala v prahu in lovila usmiljene poglede in prezir mimoidočih ljudi.

Upam, da je bil moj članek ne samo zanimiv, ampak tudi do neke mere poučen in fascinanten; morda ste se naučili veliko novega zase, morda naredili nekaj dokončnih zaključkov, odkritij in pridobili nova znanja s področja življenja na železnici od znotraj. Mislim, da obstoj železnice zanima tudi vaše prijatelje ali sodelavce ali morda koga od sorodnikov?! Zato bi bilo lepo, če bi članek delili na družbenih omrežjih, dali vsem vedeti in se učiti.

Seveda se naročite in naročite svoje prijatelje, da posodobite blog.

"Ko je toliko za teboj, predvsem žalosti, ne čakaj nikogaršnje podpore, pojdi na vlak, pristani ob morju ..." - Joseph Brodsky

Železniški tir je sestavljen iz dveh vzporednih tirnih niti, položenih na podlagi, ki vključuje bloke, tramove in pragove. Najnovejši izdelki so narejeni iz različnih vrst lesa, prednost pa dajejo boru. V zadnjem času se za te namene vedno bolj uporablja armirani beton. Vse naštete komponente so pritrjene ob upoštevanju določene medsebojne razdalje. Tirnica neposredno vodi kolesa voznega parka pri premikanju po zakrivljenih in ravnih odsekih ceste. Naklon tirnice in širina same proge sta glavna parametra celotne proge kot celote. Nagib notranjega dela tira glede na zgornjo ravnino, ki jo sestavljajo pragovi, v terminologiji imenujemo nagib tirnice. Kot pri vseh inženirskih objektih imajo tudi tiri posebne tolerance, ki jih ni mogoče preseči, zato se izvajajo občasni pregledi železnice. Z uveljavljenimi predpisi za opravljanje inšpekcijskih del se ureja pogostost njihovega izvajanja.

Tirna širina v Rusiji

Standardno

Železniški tir v Rusiji je imel različne parametre tega indikatorja v različnih časih in na različnih tirih. Tako je leta 1837 začela obratovati prva ruska železnica, ki je povezovala postajo Carsko selo v Sankt Peterburgu, Carsko selo in Pavlovskoje. Imenovali so jo Tsarskoye Selo Road. Širina tirnice je bila takrat enaka 1829 mm. Toda že leta 1851 je Rusija slovesno odprla železnico Sankt Peterburg-Moskva. Po smrti cesarja Nikolaja I. leta 1855 je krak poti postal Nikolajevska. Praviloma po revoluciji v Rusiji začnejo preimenovati vse in vsakogar. Tej usodi ni ušla Nikolajevska cesta od leta 1923, v vseh dokumentih že prehaja kot Oktyabrskaya. Komunikacija na njem je potekala med Moskvo in Sankt Peterburgom, parameter tirne širine je 1524 mm, kar se od pomembnega dela evropskih držav, približno 60% celotnega števila držav, razlikuje za 89 mm. Toda kljub vsem tem opisanim razlikam je ta velikost železniške širine dolga leta v Ruskem imperiju in ZSSR postala zloglasni standard.

Dolžina Nikolajevske ceste je bila šeststo štiri verste ali 645 kilometrov. Za primerjavo, astronomski izračun te poti med Moskvo in Sankt Peterburgom je enak 598 verst, medtem ko je bila dolžina avtoceste med tema mestoma 674 verst. Vse to jasno dokazuje obrambo čistih legend, povezanih z gradnjo ceste.

Ena od priljubljenih zgodb je bila, da je Nikolaj Prvi sam izdal vse ukaze o gradnji bodoče Nikolajevske železnice. Priče potrjujejo, da je cesar začrtal komunikacijsko linijo po ravnilu. Res je, zgodil se je incident; domnevno naj bi samodržec med risanjem črte ceste, začrtane na zemljevidu, v regiji Bologoe, z enim od prstov svoje roke. O vladarjevih navodilih se ne razpravlja, ampak jih izvaja. Čeprav ima v resnici ta ovinek svojo razlago. Na območju Mstinskega mostu bi morala biti pot speljana v ravni črti, vendar moč takratnih parnih lokomotiv očitno ne bi bila dovolj, saj razlika v naravnem profilu tega ne bi omogočala. treba narediti; poleg tega bi bilo treba priključiti še en parni stroj. Zato je bilo treba zgraditi progo z ovinkom, tako imenovano obvoznico Verebyinsky, hkrati pa ustvariti novo postajo Oksochi. Danes so časi drugačni in moč lokomotiv je drugačna, krivina železnice z velikim polmerom pa omogoča zagotavljanje hitrega premikanja vlakov na določenem odseku. Tudi krivine z manjšimi radiji bodo danes rekonstruirali. Serpentine obvoznice Verebyinsky že dolgo ni več in postaja Oksmochi ni več potrebna, Oktyabrskaya železnica je postala resnično ravna, kot je želel ruski avtokrat. Cesta je bila prvotno ustvarjena z dvema linijama tirov.

Kar se tiče širine tirnice, so se inženirji obrnili na ta standard zaradi prihrankov, ob upoštevanju izkušenj pri gradnji ceste Tsarskoye Selo, pa tudi gradbenih izkušenj ameriških inženirjev pri ustvarjanju železniških tirov. Širša kot je proga, več denarja bo potrebno. Pravzaprav je bilo na začetku projektiranja veliko sporov o širini tirnice. Pri tem je nekoč vztrajal ameriški inženir Whistler. Evropski merilnik velikosti 1435 mm so ruski strokovnjaki zavrnili zaradi pomanjkanja zahtevane ravni stabilnosti in, kar je najpomembneje, nezmožnosti razvijanja visoke hitrosti in kaj Rusu ni všeč vožnja z vetričem. V zvezi s tem so bili tudi obrambni premisleki. Takrat so verjeli, da napredujoči sovražnik ne bo mogel uporabiti ruske železnice zaradi razlike v njeni širini. To se je v veliki meri potrdilo med vodenjem sovražnosti sovražnih čet na ozemlju naše države v prvih dveh svetovnih vojnah. Ljubitelji legend pričajo, da je razpravo o širini železniške proge končal Nikolaj Prvi, ko je odgovoril na vprašanje inženirjev o možnosti izbire širine ceste glede na evropski ali ameriški parameter. Cesarjev sklep je bil hiter, kratek in jedrnat: "Ne potrebujete širšega ameriškega vozička - drago je, ne smete biti manjši od evropskega standarda, računajte na velikost ruskega vozička." To je tisto, kar je bilo ustvarjeno v obliki ruskega standarda, ki je enak 1524 mm. Kljub temu, da je to le legenda, se je rodila iz resničnih dogodkov. Ruski standardni tir se uporablja v Mongoliji in še danes na Finskem. Od maja 1970 je ruska železnica uporabljala tirno širino 1520 mm. Ker je razlika s prejšnjim standardom nepomembna, le štiri milimetre, vozni park ni bil predelan. Vendar je že takrat začeto prehodno obdobje pokazalo, da se naše železnice soočajo z resnimi težavami, saj se je začela močna obraba tirnih vozil in kolesnih dvojic. Do danes znanstveniki niso ugotovili natančnega razmerja med prirobnico kolesne dvojice in širino tirnice.

Ozkotirna

Ozkotirna železnica ima lahko naslednje parametre, na primer tirnica Decaville je bila ustvarjena v Franciji, njegova širina je enaka 500 mm, prvotno je bila zgrajena na podeželju. Projekt je ustvaril francoski inženir Paul Decaville. Ker je prihajal s podeželja, je s svojimi rokami olajšal kmečko delo. Osnovo takšne ceste so predstavljale tirnice in pragovi s kovinskimi elementi. Po takšnih tirih so pridelek pese prevažali ročno v vozičkih. Kasneje je bil sistem posodobljen in široko uporabljen na bojiščih, granate so bile dostavljene neposredno na topove v notranjosti obrambnih struktur. Tudi evropska rudarska industrija je uporabljala podobno progo za prevoz izkopane rude. Vlečna moč takih cest se je začela modernizirati s konjsko vleko. V Ruskem cesarstvu je možnost uporabe dekavillove tirnice preizkusil železniški inženir M. S. Volkov.

Zmogljivosti ozkotirnih cest širine 600 mm ali 1200 mm so našle svojo uporabo v civilnih ali vojaških objektih. Ruske ozkotirne železnice so imele širino tira 750 mm. Tudi vse baltske republike so uporabljale podoben merilnik v svojih podjetjih in strukturah. Estonija je to vrsto proge začela uporabljati leta 1896; prva proga je povezovala mesti Valga in Pärnu. V začetku dvajsetega stoletja se je v talinskem pristanišču pojavila tudi ozkotirna proga. Kasneje so bile vzpostavljene komunikacije z regijami Ukrajine in ZSSR. V Estoniji še danes obstaja depo, ki je služil vlakom, ki vozijo po ozkotirnih cestah. Danes to podjetje servisira dizelske vlake in običajne lokomotive.

Tramvaj

Tudi tramvajske proge v različnih ruskih mestih imajo različne širine. Tako je v Rostovu na Donu širina tramvajskih tirov enaka velikosti standardnih evropskih železniških tirov - 1435 mm. Mesta, kot sta Pjatigorsk ali Kaliningrad, uporabljajo tramvajske tire s širino 1067 mm. Enaka širina tirov v Talinu v Estoniji. V nemškem mestu Leipzig je širina tramvajske proge 1458 mm, v Dresdnu pa 1458 mm. Danes sta se na ruskem ozemlju ohranila sistem Pyatigorsk in Kaliningrad.

Metro

Ruski metro uporablja enako tirno širino kot železnica pri nas.

Širina proge v različnih državah

Leta 1830 je bila odprta železnica Manchester-Liverpool, eden od avtorjev projekta je bil angleški inženir George Stephenson. Širina tirnice je bila 1435 mm, kar je v angleških merah štiri čevlje in osem palcev in pol. Po šestnajstih letih ta širina postane evropski standard. Enak tir so postavili na železnice v ZDA, v 60 % evropskih držav in na Kitajskem.

Ekstra široka širina

V tridesetih letih devetnajstega stoletja je bila dokončana gradnja Velike zahodne ceste. Širina njegove tirnice je bila enaka 2135 mm. Angleški inženir Isambart Brunel, ki je živel v tistem burnem času, je podal predloge za gradnjo superširokotirne železnice. Toda njegovim načrtom ni bilo usojeno, da se uresničijo. Leta 1945 je angleški zakonodajalec prekinil nesoglasja glede velikosti tirnih širin.

V skladu z odločitvijo angleškega parlamenta, utemeljeno z rezultati dela posebne parlamentarne komisije, standardna velikost širine tirnic v Združenem kraljestvu postane kazalnik enak vrednosti 1435 mm, od takrat naprej pa naj bi vgraditi na vse železniške tire v gradnji. Ceste, ki niso ustrezale sprejetemu standardu, so bile predmet rekonstrukcije. Zanimivo je tudi, da so bili kršitelji tega sprejetega zakona kaznovani z globo deset funtov za vsak dan obstoja, za vsako odkrito kopensko miljo nestandardne ceste.

Zgodba o nastanku super široke tirnice se tu ne konča. V 30. letih. V 20. stoletju so strokovnjaki Tretjega rajha poskušali razviti visokohitrostno železnico super širokega tira, imenovano "Breitspurbahn", njena širina je bila 3000 mm. Gradnja tega cestnega omrežja je bila načrtovana na evropski in nato na azijski celini. Ideja avtorjev projekta je bila povezati ozemlja Indije in Japonske z vso Evropo. Za vizualno predstavitev je bil zgrajen manjši odsek ceste. Inženirji so si prizadevali ustvariti popolnoma nov tip vagonov, dizelskih lokomotiv in parnih lokomotiv. Projekt ni uspel.

Leta 2001 je bila vzpostavljena gorska železnica Cairngorm v obliki gorske vzpenjače za dviganje gorskih smučarjev, njena širina je 2000 mm. Na Nizozemskem je imela taka cesta širino 1945 mm. V Angliji je največja širina dosegla 1880 mm. Največja širina prve ruske železnice Tsarskoye Selo je bila 1829 mm, v Franciji je ta številka dosegla 1750 mm.

Zgodovina železniške proge

Tirnice in lokomotive

V naši družbi se je razvila nekoliko utilitaristična ideja, da se je železniški promet kot tak pojavil sredi 18. stoletja z izumom parnih kolesnih vozil. Hkrati so imena briljantnih oblikovalcev, kot so Ivan Ivanovič Polzunov, James Watt in Richard Trevithick, ostala v zgodovini. Vendar ima premikanje velikih bremen po tirnicah starejšo zgodovino in tradicijo. Nič manj starodaven kot koncept, kot je železniška proga.

Malo teorije

Da bi malo bolj pravilno zaznali potrebo po nastanku železniškega prometa in takšnega parametra, kot je tirna širina, se velja spomniti malega tečaja fizike iz iste osnovne šole. Iz nje se lahko nekje spomnimo, da je pritisk na določeno površino razporejen premosorazmerno s površino, na katero delujemo. V tem primeru je povsem sprejemljiv primer, ko s silo naše roke ne moremo narediti luknje v isti tkanini ali lesu, vendar oboroženi z iglo, z isto silo vpliva, to storimo brez večjih težav. V nekoliko drugačnem primeru pri hoji po snegu zlahka pademo pod sveže odpadlo skorjo. Če pa si na noge nataknemo smuči ali druge pripomočke, potem bo ta problem rešen.

Tirnica - beseda izvira iz množine angleške besede "rails" - iz latinske "regula", kar pomeni ravno palico. To tehnično rešitev so izumili stari Rimljani, začetna širina med tirnicami pa je bila 143,5 cm, kar je nekoliko manj od sodobne vrednosti takšnega parametra, kot je tirna širina za težki železniški promet.

Podobna težava se je pojavila med našimi predniki pri prevozu velikih težkih tovorov. Tovori so se preprosto zagozdili v isto zemljo ali pesek. Upoštevajoč ravno to lastnost in okoliščine, so naši predniki sami tovor začeli postavljati na nekakšno podlago, ki je celotno obremenitev porazdelila na večjo površino, kot je površina samega tovora, in omogočila premikanje tovora. bolj sprejemljivo.

Točno to so storili stari Grki, ko so morali prepeljati svoje morske ladje čez Korintsko ožino. S postavitvijo celotne poti iz kamnitih plošč, namazanih z mastjo, so Grki premaknili svoje ladje v želeno smer z najnižjimi stroški. In tukaj je morda prvič vredno omeniti tak koncept, kot je železniška proga, čeprav bi bilo pravilneje, če bi jo imenovali kamnita cestna proga, vendar se bistvo koncepta in parametra ne spremeni. V tem primeru je šlo za v kamnite plošče izdolben jarek, po katerem so se gibale same ladje. Res je, da za razliko od sodobnih analogov kot gonilna sila niso uporabljali parnih lokomotiv ali skupin težkih konj, ladje so vlekli sužnji in če verjamete starogrškim zgodovinarjem, so to storili precej dobro.

Železniški tir je strogo določena razdalja med notranjima stranicama položene tirnice in je nespremenjena na celotni dolžini dane poti.

Železniški promet v Evropi

Stoletne izkušnje starih Grkov in Rimljanov pri premikanju velikih tovorov po tirnicah niso padle v pozabo in so bile uspešno implementirane v rudarski industriji Nemčije in Anglije v 16.-18. Tako so zlasti v rudnikih nemške Turingije podjetniki začeli uporabljati lesene tirnice, po katerih so se premikali vozički za prevoz izkopane rude. Posebnost tega projekta je bilo dejstvo, da je za razliko od drugih podobnih razvojev imela zasnova koles vozička tako imenovane prirobnice.

Prirobnica - iz francoske besede "reborde" - "greben", rahlo štrleč del konstrukcije kolesa ali škripca, zasnovan tako, da ohranja kolo ali kabel v določeni smeri. Razdalja med zunanjimi robovi prirobnice na kolesnih dvojicah železnic ustreza parametru, kot je tirna širina.

Hkrati pa podjetniki podjetij, ki se nahajajo na površju, niso zaostajali za svojimi kolegi, ki se ukvarjajo z rudarstvom. In že leta 1603 se je pojavila prva kopenska »Wallaton Carriage Road« za prevoz izkopanega premoga do potrošnikov blizu Nottighama. Uporabljala je tudi lesene tirnice, katerih tirna širina je bila podobna tistim v rudnikih, njena dolžina pa je bila takrat naravnost ogromna, kar tri kilometre in pol. Tudi "Wallaton Carriage Road" je obstajala precej dolgo do zaprtja samega rudnika leta 1620.

Notranji železniški promet

Domači izumitelji in poslovneži niso zaostajali za evropskimi kolegi. Tako je bila leta 1755 v rudarskem podjetju Altai zgrajena ena prvih ozkotirnih železniških cest v Rusiji. Železniška širina je bila precej manjša, kot je bila običajna v Evropi, in je imela le 650 milimetrov med notranjimi razmiki lesenih tirnic. V tem primeru je takšen železniški tir določala tako širina same rudniške odprtine kot tudi uporaba nekoliko drugačnega načina transporta tovora.

Torej, zlasti če so v evropskih rudnikih za prevoz vozičkov uporabljali rudarje same ali konje, potem so v rudnikih na Altaju vozičke premikali s pomočjo kabla, razpetega vzdolž celotne poti. Hkrati je bil sam kabel izdelan v obliki zaprtega obroča, pritrjenega na dva škripca, katerih vrtenje je povzročilo premikanje celotnega kabla vzdolž celotne poti. Same vozičke je bilo mogoče s posebnimi kavlji pripeti na obroče, ki se nahajajo na kablu v določenem koraku. Jermenice, tako kot sam kabel, so poganjali par ali trije konji. Ta rešitev je očitno omogočila uporabo ne le manjše vrednosti za tak parameter, kot je tirna širina, temveč tudi možnost zaviranja vozička in spreminjanja smeri njegovega gibanja z neprekinjenim premikanjem kabla.

Domačo zgodovino železniškega prometa najdete v.

Kolesna linija iz litega železa

Enako izjemen trenutek v zgodovini domačih železnic je gradnja prve železnice v carski Rusiji leta 1788 v Pertrozavodstki, v rudarskih obratih Olonets Charlesa Gascoigna. Za razliko od številnih železniških cest, ki so obstajale v Rusiji v tistem času, je bila ta železniška cesta v celoti izdelana iz litega železa, zato so jo ljudje poimenovali »cevovod za kolesa iz litega železa«. Tirna širina je bila po vzoru evropskih proizvajalcev tirnih vozil postavljena znotraj 800 milimetrov. V tem primeru je to povsem zadostovalo za stabilen transport rude in ulitkov iz jeklarne v vrtalnico, kjer so odlitke topovskih cevi dodatno obdelali. Hkrati so delavce uporabljali kot vlečno silo po vsej dolžini te ceste.

Ta ozkotirna železnica je v takšni ali drugačni obliki obstajala do leta 1956, ko je bila jeklarna Onega spremenjena v tovarno traktorjev. Posamezni fragmenti te ceste so bili razstavljeni in razstavljeni v Karelskem muzeju lokalnega izročila.

Prve parne lokomotive

Čeprav po mnenju mnogih zgodovinarjev palma pri izumu in konstrukciji prve parne lokomotive pripada Angležu Richardu Trevithicku, njegov projekt iz leta 1804 žal ni dobil ustrezne distribucije. In glavna težava ni bila v sami zasnovi parne lokomotive, temveč v zasnovi in ​​materialu, iz katerega so bile izdelane tirnice. In če bi lahko tak parameter železniške proge, kot je tirna širina, bolj ali manj objektivno določili pri 1435 milimetrih, kar je zagotavljalo precej zanesljivo stabilnost gibanja vlaka, pa je nastal problem pri kakovosti tirnic. Ker je bilo takrat kot glavni material za njihovo izdelavo uporabljeno lito železo, takšne tirnice iz litega železa niso vedno zdržale obremenitev, ki so jih razvijale tako sama parna lokomotiva kot naloženi vagoni, ki jih je premikala.

Ob upoštevanju tega se je najuspešnejši model parne lokomotive pojavil šele leta 1812 z lahkotno roko Angleža Georgea Stephensona. Njegova parna lokomotiva "Rocket" je bila tako uspešna zasnova, da je zmagala na posebnem natečaju na odseku Manchester - Liverpool, kar je bilo spodbuda mnogim lastnikom rudnikov, da so namenili sredstva za gradnjo železnice Darlington - Stocktoun. Hkrati so tirnice začeli izdelovati iz jekla, tirna širina pa je postala skoraj standardna in je znašala 1435 milimetrov.

Enako zanimiva točka je dejstvo, da so se od tega obdobja leseni pragovi pod tirnicami začeli polagati ne vzdolž tirnic, temveč v prečnem položaju, ki nam je bolj znan. Hkrati je ta zasnova pritrditve tirnic dala bolj tog položaj ene tirnice glede na drugo, s čimer je imela tirna širina po celotni dolžini trase manjši razpon tega parametra.

Vrste tirnic

Lesene tirnice

Če so imele prve tirnice iz lesa eno pomembno pomanjkljivost - odpornost proti obrabi, so nekateri oblikovalci, da bi jo odpravili ali zmanjšali, začeli pokrivati ​​površino lesene tirnice s kovinskimi trakovi. Toda bolj obetaven predlog je bila uporaba vogalov iz železa namesto kovinskih trakov. V tem primeru navpično vodilo železnega kotnika deluje kot vodilo med premikanjem tako parne lokomotive kot samih vozičkov. Hkrati so se kolesa prvič v praksi železniškega prometa zavihtela po zunanji strani navpičnega roba kota, razdalja med temi tirnimi elementi pa ni nič drugega kot železniška tirnica.

Tirnice iz litega železa

Okoli leta 1790 je angleški izumitelj George Outram predlagal izdelavo tirnic v obliki litoželeznih plošč z dvojnimi vodili. Pri čemer je bila tirna širina glede na zasnovo same tirnice nespremenjena in je znašala že znano vrednost 1435 milimetrov, kar je posledično določalo nespremenljivost takšnega parametra, kot je tirna širina, po celotni dolžini položene proge. Takšne tirnice so bile precej enostavno montirane v trden nadvoz in jih je bilo mogoče po potrebi razstaviti in premakniti na drugo lokacijo z minimalnimi stroški dela. Enako izjemen vidik te zasnove je bilo dejstvo, da je možnost izdelave takih plošč z ulivanjem rešila tudi problem njihove medsebojne zamenljivosti in standardizacije te zasnove. V zvezi s tem je ta vrsta železnice postala precej razširjena tako v premogovnikih in odprtih rudnikih kot v industrijskih podjetjih kot prevozno sredstvo za premikanje surovin in materialov v proizvodnih obratih.

Držala za kapo Jesson

Vendar pa je bil bolj revolucionaren izum tega obdobja delo angleškega strojnega inženirja Stephena Jessona, ki je delal v rudnikih premoga Lowburrow. Ker je malo razumel teoretično mehaniko in takšno znanstveno in tehnično disciplino, kot je trdnost materialov, je Jesson predlagal skoraj sodobno zasnovo tirnice, tipa cap, kjer je bila tirnica določena tudi z razdaljo med notranjima stranicama tirna glava.

Hkrati je ta zasnova zagotovila ne le sprejemljivo izdelavo in namestitev te vrste tirnice, temveč je zagotovila tudi precejšnje prihranke v sami kovini. Tako zlasti v Jessonovi zasnovi vodilna prirobnica ni bila nameščena vzdolž celotne dolžine tirnice, temveč samo na kolesni dvojici parne lokomotive ali tovornega potniškega avtomobila. Hkrati ima sama oblika tirnice namesto čisto pravokotne oblike "I-žarek", kar bistveno zmanjša ne le težo same tirnice, ampak tudi zmanjša porabo kovine za njeno izdelavo. Toda ne glede na to je tirna širina ostala nespremenjena pri 1435 milimetrih, saj sta bili s pomočjo posebnih sponk, tako imenovanih "jerebov", obe tirnici precej togo pritrjeni na niz položenih pragov.

Metalurgija

Po mnenju mnogih zgodovinarjev sta prav razvoj in široka uporaba Jessonove zasnove tirnic dala pomemben zagon razvoju metalurgije. Navsezadnje so njegovi strokovnjaki imeli nalogo ne le povečati obseg proizvodnje jekla, temveč tudi pridobiti ustrezen profil. Ob upoštevanju tega se je sredi 18. stoletja jeklo začelo proizvajati z najnaprednejšimi metodami, kot so Bessemer, odprto ognjišče in pretvornik. In samo proizvodnjo jeklenih tirnic so obvladali v valjarnah. Kar je posledično dalo bolj stabilne vrednosti tako geometrije same tirnice kot parametra, kot je tirna širina. Poleg tega je prvo valjarno za veliko industrijsko proizvodnjo tirnic že leta 1828 zasnoval angleški inženir Neil Berkinshaw. S prvo zasnovo te valjarne je bilo mogoče izdelati jeklene tirnice dolžine 4,5 metra. Vendar pa se je po ustrezni posodobitvi ta številka v valjarni povečala na 7,25 metra, kar je zagotovilo znatno zmanjšanje stroškov dela pri namestitvi tirnice ali pri izvajanju popravil. In tukaj ne smemo pozabiti, da ima z daljšo osnovo enote tirne postelje tak indikator, kot je železniški profil, tudi bolj stabilne kazalnike dovoljene meje odstopanj.

Druga težava, ki so jo metalurgi morali rešiti pri proizvodnji železniških izdelkov, je bila njihova trdnost in odpornost proti obrabi. Prve tirnice iz ogljikovega jekla so imele precej nizke kazalnike teh parametrov, kar je med drugim pomembno vplivalo na tak indikator, kot je železniški tir.

Tako so sčasoma, da bi odpravili te pomanjkljivosti, metalurgi razvili posebne legirane zlitine za proizvodnjo samih tirnic in glavnih elementov voznega parka. Slednji vključujejo predvsem kolesne dvojice tirnih vozil, ki pomembno vplivajo na tak parameter, kot je tirna širina.

Ob upoštevanju tega kovina, iz katere so izdelani ti izdelki, vsebuje v določenem odstotku takšne legirne kovine, kot so mangan, vanadij, titan in cirkonij. Hkrati ima toplotna obdelava končnih izdelkov tudi s tehnološkega vidika pomembno vlogo pri pridobivanju zahtevanih kovinskih parametrov. Torej, zlasti glede na razvite tehnologije, mora biti globina toplotne obdelave najmanj 8 - 10 milimetrov od površine izdelka, mikrorazpoke, praznine in tuji vključki pa niso dovoljeni v makrostrukturi same kovine. Čeprav ti kazalniki kemične sestave in fizikalnih lastnosti kovine ne vplivajo bistveno na tak indikator, kot je tirna širina, v veliki meri določajo kakovost in zanesljivost glavnih elementov voznega parka.

Kako ste izbrali merilni standard?

Po mnenju mnogih strokovnjakov za železnice ostaja skrivnost, zakaj je bilo za standard za tak parameter, kot je tirna širina, izbrano ravno 4"81/2" ali 1435 milimetrov. Obstaja veliko različic videza te velikosti, vendar skoraj vse nimajo strogo znanstvene in dokumentarne potrditve.

Hkrati mnogi od teh strokovnjakov menijo, da bi imelo povečanje takšnega parametra, kot je tirna širina na 51/2" ali celo 6", vsaj nekaj ekonomske upravičenosti. Navsezadnje bi širša tirna širina omogočila bolj racionalno namestitev mehanizmov parne lokomotive, zlasti z enako dolžino bi bilo mogoče znatno povečati prostornino parnega kotla. Da ne govorimo o večji stabilnosti voznega parka in realni možnosti povečanja hitrosti premikanja, isti tovorni ali osebni vagoni bi morebiti lahko prepeljali več tovora. Tukaj je dovolj, da se spomnimo precej ambicioznega projekta iz zgodnjih 30-ih let, razvitega v Nemčiji, "Breitspurbahn", kjer železniška širina ni bila velika, ampak 3000 milimetrov. In to niso bile samo fantazije nemških oblikovalcev, da bi ustvarili čezcelinsko železnico, ki bi se začela v prestolnici tretjega rajha in prečkala vso Evropo in Azijo s ciljem povezati Berlin z Japonsko in Indijo.

To vprašanje torej ni popolnoma prazno in prinaša znatne tehnične in ekonomske težave.

Nekje so snovalci hitrih potniških vlakov naleteli na podobne težave pri določanju takega parametra, kot je tirna širina. Pri enakih dimenzijah voznega parka je bilo namreč treba rešiti veliko tehničnih težav, da bi se takšni vlaki lahko premikali s hitrostjo, veliko večjo od 320 km/h.

Težave s priklopom

Enako zanimiv problem pri razvoju domače železnice je vprašanje povezovanja evropske železniške proge s progo, ki se nahaja na ozemlju Rusije. Navsezadnje ima evropska tirna širina standardno velikost 1435 milimetrov, medtem ko ima ruska železniška tirna širina 1520 milimetrov.

Da bi zagotovili nemoten pretok tovora in potnikov v države, kot so Poljska, Slovaška, Madžarska in Romunija, so bila na obmejnem območju opremljena tako imenovana "docking" vozlišča, kjer se podstavni vozički enega standarda preklopijo na drugega. V povprečju ta operacija traja do dve do dve uri in pol. Hkrati se na "priklopnih" točkah uporabljajo močne dvigalke, ki dvignejo osebna in tovorna vozila na zahtevano višino. V tem primeru so kolesne dvojice nameščene na tirnih vozilih, na katerih tir ustreza zahtevani velikosti.

Široka je naša mati Rusija! Njegova obsežnost je velika. Zato železniško omrežje kot krvne žile, po katerih se gibljejo ljudje in blago, pokriva ves prostor od vzhoda do zahoda, od severa do juga. Če potujete z vlakom iz Kaliningrada proti vzhodu, vse do Ohotskega morja, boste potrebovali celih enajst dni potovanja.

V prijetnem napol snu, gladkem zibanju na spojih tirnic, malo ljudi razmišlja o širini koles vagona. Medtem pa to vprašanje skriva veliko zanimivih zgodovinskih dejstev. Navsezadnje je sprva velikost proge ustrezala širini angleške diližanse, ki je po drugi strani izvirala iz rimskih vozov. Prvo železnico od Liverpoola do Manchestra je zgradil George Stephenson. Njegova širina koloteka je bila 1435 milimetrov.

Kasneje je Brinell poskušal povečati širino na 2135 milimetrov, da bi povečal tovorni promet. Velika Britanija ima mrežo železnic različnih širin. To je privedlo do takšnih neprijetnosti pri gibanju, da je bila leta 1846 z odlokom angleškega parlamenta širina železniške širine strogo regulirana.

Ta standard velja v Evropi, Severni Ameriki in na Kitajskem.

Železniška širina v Rusiji

Širina koloteka se nanaša na razdaljo med notranjima grebenoma glav koles.

Od sredine devetnajstega stoletja je bila širina v Ruskem imperiju pet angleških čevljev ali 1524 milimetrov. Enaki standardi so bili sprejeti na Finskem in kasneje v Mongoliji. V dvajsetem stoletju je bilo treba povečati stabilnost tovornega prometa s povečanjem njihove hitrosti, od leta 1970, v dvajsetih letih, pa se je sprejeta velikost zmanjšala za štiri milimetre in danes znaša 1520 milimetrov.

Pri nas imajo nekatere proge tramvaja in metroja še vedno tire s tirno širino 1524 milimetrov.

Ta novost praktično ne moti železniškega prometa na Finskem. Kolo vozička ima dve izboklini, notranja se imenuje prirobnica in ščiti kolo pred preseganjem tira. Spreminjanje velikosti za 4 milimetre je sprva prineslo veliko težav zaradi obrabe koles. Toda izvedene študije niso potrdile povezave med spremembo reže in obrabo kolesne dvojice.

Kako se prekovujejo vlaki

Skozi celotno pot skozi Rusijo pot nadaljujete brez težav. Toda v tujini so bili sprejeti drugi standardi prog. Za nadaljnjo vožnjo se mora vlak preobuti, zamenjati kolesne dvojice ali prestopiti potnike v druge vagone.

Pri vlakih na dolge razdalje in tovornih vlakih, če je premikanje tovora nedonosno ali nevarno, se podstavni vozički ponovno namestijo za neoviran prehod nadaljnje poti.

Prvič so zamenjavo podstavnih vozičkov izvedli v Avstraliji. Avto se dvigne s posebnim dvigalom, podstavni vozički ene širine se odvijejo, na njihovo mesto pa se namestijo kolesne dvojice druge širine. Celoten proces je precej delovno intenziven in zahteva materialne stroške z vidnimi prihranki časa. Konec dvajsetega stoletja je bilo na tej oddaljeni celini pet točk za zamenjavo kolesnih vozičkov. V enem izmed njih, največjem, so predelali 66 avtomobilov na dan. To delo je opravljalo osemnajst ljudi.

Zakaj so železniški tiri v Rusiji širši kot v Evropi?

V Ruskem imperiju je imela prva zgrajena železnica Carsko selo tirno širino 1829 milimetrov.

Leta 1843 je inženir Melnikov načrtoval železnico od Sankt Peterburga do Moskve, imenovana Nikolajevska cesta. Merilo je bilo pet angleških čevljev. Kaj je bilo priročno za merjenje. Prednosti pred Jeffersonovim dizajnom so bile:

• pri povečanju stabilnosti in hitrosti voznega parka;
• pri povečanju količine tovora;
• v priročni postavitvi mehanizmov lokomotive in kotla.

Pravila za tehnično delovanje ruskih železnic

Pravila Ruskih železnic so bila razvita za načrtovanje in delovanje infrastrukture železniškega omrežja in zagotavljajo nemoteno gibanje vlakov.

Sprejeti merilni standardi odvisno od polmera železniške proge; ostrejši kot je zavoj, širša je proga:

• na ravnih površinah in na zavojih s polmerom 350 metrov ali več je standard 1520 milimetrov;
• s polmerom obračanja s 300 metrov na 349 metrov se standard poveča na 1530 milimetrov;
• Če je zavoj strmejši od 299 metrov, bo povečanje znašalo 1535 milimetrov.

Ker idealnih dimenzij ni mogoče doseči, obstajajo tolerance, znotraj katerih popravila komunikacijskih vodov ne bodo potrebna. Pri zoženju naj odstopanje ne presega -4 milimetrov, pri raztezanju pa ne več kot +8 milimetrov. Toda na odsekih, kjer je omejitev hitrosti vlaka nastavljena na 50 kilometrov na uro, se dovoljena širitev poveča na +10 milimetrov.

Odpravljanje velikostnih odstopanj od standardov je zaupano lastnikom komunikacijskih poti oziroma lastnikom infrastrukture.

Širine koloteka, manjše od 1512 milimetrov in večje od 1548 milimetrov, niso dovoljene.

Kakšen poklic je ta "kretničar"? O tem se boste naučili iz videoposnetka.

Obstaja še en pomemben parameter komunikacijskih poti. Železniški tir je sestavljen iz dveh medsebojno vzporednih tirov. Počivajo na podlagi, ki je sestavljena iz blokov, tramov in pragov. Prej so bili pragovi izdelani iz lesa, raje iz bora. Danes se les vse bolj nadomešča z armiranim betonom. Nagib notranje strani tirnice na površino praga se imenuje podklon. Velikost je tudi strogo regulirana.

Obstaja anekdota, da je med gradnjo prve železnice sam cesar Nikolaj Prvi z ravnilom označil pot na zemljevidu, toda na območju naselja Bologoe mu je prst padel pod svinčnik. Cesarjev odlok je zakon, zato je bil narejen obvoz s postajo Oksochi. Toda najverjetneje je to zgodba. Na tem območju naravna sprememba topografije ne bi omogočila, da bi lokomotiva vlekla vlak brez dodatne vleke. Moč dizelskih lokomotiv že dolgo časa omogoča vleko vlakov tudi na strmejših zavojih, tako da rešitev ni več potrebna. In pot iz Sankt Peterburga v Moskvo je postala neposredna, kot je želel cesar ...

Druga legenda pojasnjuje, zakaj se širina ruskih železnic razlikuje od standardov skoraj 60 odstotkov držav. Povečanje od sprejetih evropskih standardov je 89 milimetrov.

To strateško pomembno odločitev je sprejel Nikolaj Prvi, da bi ustvaril oviro na poti sovražnika med invazijo na široke meje Rusije. To se je potrdilo med sovražnostmi.

Ekonomsko neizvedljivo je bilo, da bi bila širina večja od ameriške, manjša od evropske bi povzročila zmanjšanje stabilnosti in s tem izgubo hitrosti. In sprejeta vrednost je ustrezala velikosti ruskega vozička.

Tukaj je nekaj zanimivih dejstev skrita za našimi vsakodnevnimi premiki po železnici.

Video

Iz tega videa boste izvedeli, kako je bila nastavljena širina železniške proge.