История развития железной дороги в России

Первоначально колейные дороги появились на разработках камня, в рудниках и угольных шахтах. Первые так называемые рельсы представляли собой деревянные брусья — лежни. Первые упоминания о них относятся к середине XVI в. По такому колейному пути лошадь могла везти груз в 4 раза больший, чем по обыкновенной грунтовой дороге. Однако деревянные лежни быстро изнашивались, повозки сходили с пути. Чтобы уменьшить износ деревянных лежней, их стали укреплять железными или чугунными полосами. Для предотвращения сходов повозок с пути на лежнях стали делать закраины.

Чугунные рельсы появились в XVIII в.

Одна из первых чугунных дорог длиной около 160 м была построена на Александровском заводе в Петрозаводске (Онежский завод) в 1788 г. под руководством А. С. Ярцева. Ширина колеи была около 0,8 м. Рельс был уголковым. Движение по этому пути было в 12 раз легче, чем по обыкновенным грунтовым дорогам.

Такая конструкция пути была более совершенной, однако в процессе эксплуатации поверхность рельсов засорялась и оказывала большое сопротивление качению. Эта причина, видимо, привела к появлению выпуклых рельсов с эллиптической формой поверхности катания, введенных горным инженером П. К. Фроловым. Колеса имели желоб, соответствующий форме головки рельса. Этот рельс явился прообразом современного железнодорожного рельса.

Первая конно-чугунная дорога с выпуклыми рельсами протяженностью около 2 км была построена в России в 1806—1809 гг.

П. К. Фроловым на Змеиногорском руднике Колывано-Воскресенских заводов на Алтае. Она была первой в мире железной дорогой со всеми ее основными элементами: дорога имела насыпи, выемки, виадук, мост через реку Корбалиху на 20 каменных столбах высотой до 11 м. Уклон линии не превышал 14%. По этой дороге одна лошадь могла везти груз в 25 раз больший, чем по грунтовой дороге.

Подобные дороги в Америке появились через 17 лет, а в Англии — через 10—15 лет.

Талантливый русский инженер П. К. Фролов предложил ряд проектов строительства дорог на Алтае, а в 1812 г—проект солевозной дороги между озером Эльтон и Волгой протяженностью около 150 км. Эти проекты выходили 1за рамки внутризаводского транспорта. Выдвигая их, Фролов опережал все страны Западной Европы и Америки. Но царские чиновники не поддержали грандиозные по тем временам планы Фролова.

В 1837 г. была построена железная дорога Петербург — Царское Село (г. Пушкин) протяженностью 27 км. Эта дорога не имела практического значения и послужила только как опыт для будущего. Почти все полотно дороги было расположено на насыпи. На дороге было сооружено 42 деревянных небольших моста пролетами по 2—3 м. Мост через Обводный канал был длиной 25,6 м.

Рельсы были двухголовые, укреплялись с помощью клиньев в чугунных подушках, которые прикреплялись к шпалам длиной 3 м нагелями. Длина рельсов была различной — от 3,7 до 6,9 м. Балласт состоял из слоя булыжника и слоя щебня общей толщиной 45—50 см. Наибольший уклон на дороге был 2%о. Ширина колеи первоначально была 6 футов (1829 мм).

Большим шагом вперед в развитии железнодорожного дела, в том числе и железнодорожного пути, явилось строительство в 1842—1851 гг. линии Петербург — Москва протяженностью 651 км. На линии впервые были применены широкоподошвенные рельсы массой (1 м) 29 кг (линейная плотность 29 кг/м), длиной 5,486 м и высотой 89 мм; балластный слой имел толщину 0,5 м на насыпях и 0,8 м в выемках и состоял из двух слоев: верхнего — из гранитного щебня толщиной 18 см и нижнего — песчаного или гравийного. В процессе строительства подрядчики стали применять только песчаный балласт.

Ширина колеи по настоянию П. П. Мельникова и других русских инженеров была установлена 5 футов (1524 мм). Мельников подчеркивал, что в пользу господствующей за рубежом колеи шириной 1435 мм «нет никаких убедительных доводов», колея в 1829 мм поведет к бесполезному перерасходу материалов, а грузоподъемность вагонов не повысится.

Одновременно с развитием железнодорожного строительства развивалась и наука о железнодорожном пути. Инженер П. П. Мельников в 1835 г. предложил формулу для расчета рельсов с учетом влияния подвижной нагрузки. Воздействия подвижного состава на путь были исследованы профессором К. Ю. Цеглинским в 1903 г. в труде «Железнодорожный путь в кривых». Большой вклад в расчеты пути на прочность внес академик Н. П. Петров.

Отечественные специалисты вели большие работы по созданию новых конструкций, совершенствованию науки о железнодорожном пути. Однако в условиях царской России многие их начинания не находили должной поддержки, поэтому железнодорожный транспорт в царской России был технически развит слабо.

Статьи о транспорте:

Определение числа ремонтных стойл в депо
Количество ремонтных стойл определяется годовой программой ремонта электровозов в депо, простоем их в ремонте или техническом обслуживании и фондом рабочего времени стойла. Количество стойл для ТР определяем по следующей формуле (3.2) где tр - продолжительность ремонта ТР, tр тр* = 16 ч, tр тр ...

Статические и динамические характеристики автоматического регулятора прямого действия
Статическим расчётом регулятора определяются его основные размеры и статические характеристики. При расчёте регулятора известен полный ход рейки топливного насоса =16мм. (см. таб. 2). И ход рейки в пределах регуляторной характеристики =14мм., а также размеры рычага и радиусы Размеры и должны ...

Краткая техническая характеристика двигателя-прототина
Базовый ВАЗ-2109 оснащали поперечно расположенным карбюраторным 1,3-литровым четырехцилиндровым двигателем мощностью 65 л.с., с которым полностью загруженный автомобиль (полезная нагрузка 425 кг) разгоняется до 100 км/ч за 18 с и достигает скорости 156 км/ч. Его прекратили выпускать с 1997 года в ...