Железнодорожный транспорт России

Электровозы. Локомотивы с электрической тягой  используются в основном для

 

перемещения пассажирских и товарных составов по грузонапряженным магистральным

железным  дорогам. Такие локомотивы весьма различаются  по мощности: одни способны

лишь  перегнать с места на место  сцепку из пары-тройки вагонов со скоростью  в несколько

км/ч, а  другие - тащить за собой состав из 15-20 пассажирских (а то и более 100 грузовых)

вагонов; при этом скорость пассажирского  поезда может достигать 300 км/ч.

Низкоскоростные электровозы малой мощности используются также в шахтах, вывозя

     уголь и руду, и на заводских территориях, где развозят сырье и продукцию. Режимы питания. Электроснабжение железнодорожных линий на переменном либо на

постоянном  токе. В соответствии с режимом  используются различные виды

электрооборудования. В электровозах, работающих на постоянном токе, применяются

электрические двигатели постоянного тока с  последовательным или смешанным

возбуждением. В электровозах на переменном токе применяются коллекторные,

асинхронные или синхронные тяговые электрические  двигатели однофазного

переменного тока. Ходовая часть электровозов имеет множество модификаций. Самая

простая из них (какую обычно имеют маневровые и низкоскоростные магистральные

электровозы) состоит из кузовной рамы, установленной  на двух поворотных тележках (с

клещеобразным поворотным механизмом между осями  тележки) и индивидуальным

моторным  приводом на какую-либо ось каждой тележки, как в трамвае. Ходовая часть

сочлененного  типа делается по подобной же схеме, но отличается тем, что тяговое усилие

передается  на тележки не рамой кузова локомотива, а через внутреннее поворотное

соединение.

Управление. Поскольку для изменения направления движения электровоза на

противоположное достаточно перекинуть переключатель  полярности из одного

положения в другое, электровозы конструируются так, что их кабины управления смотрят

в обе  стороны железнодорожного пути (вперед и назад). Одинаковые органы управления

расположены в обоих концах электровоза - справа от места машиниста (по ходу

локомотива).

Дизель-электровозы. Дизель-электровоз является локомотивом автономного типа, так

как располагает  собственной силовой энергоустановкой. Коленчатый вал первичного

двигателя (дизеля) напрямую соединен с якорем электрического генератора постоянного

тока, который  подается на тяговые электродвигатели колес локомотива. Прямой

механической  связи между дизельным двигателем и колесами у локомотива такого типа

нет. Передача энергии от дизеля и ее распределение  по движителям осуществляется через

промежуточные и переключательные устройства. Дизель работает с постоянным числом

оборотов  вала - в зависимости от положения  дроссельной заслонки, которое

устанавливает машинист. Поскольку обороты дизельного двигателя не связаны со

скоростью поезда, колесные тяговые двигатели  должны удовлетворять специфическим

требованиям по скорости и мощности, которые  предъявляются к ним на рабочих  режимах

- при  разгоне поезда, преодолении крутых подъемов и транспортировке большегрузных

составов. Высокая эксплуатационная готовность дизель-электровоза определяется

простотой его заправки горючим, что не сложнее  заправки бензином автомобиля. Поэтому

дизель-электровоз может совершать длинные рейсы без длительных простоев, а

заправляют  его при смене поездной бригады. Маневровые дизель-электровозы наиболее

удобны  в эксплуатации из всех локомотивов, предназначенных для маневровых работ;

одной заправки горючим им хватает на несколько суток работы. До 1946 больше всего

выпускалось именно маневровых дизель-электровозов, но в дальнейшем быстро возросло

производство  магистральных тепловозов с электрической  передачей.

Тепловозный двигатель. В тепловозах используются двигатели внутреннего сгорания

   тяжелого  жидкого топлива, работающие по двух- или четырехтактному циклу. У  некоторых из них расположение цилиндров  вертикальное в ряд; у других - V-образное с

двумя рядами цилиндров, разнесенными под углом 45°; у третьих (уже редко

устанавливаемых на локомотивы) цилиндры расположены по обе стороны коленчатого

вала, как  у дизелей подводных лодок. Тяговые  электродвигатели дизель-электровозов

подвешиваются на подшипниках, посаженных внутренними  обоймами на колесные оси

 

локомотиве. Широко используются пневматические тормоза. В каждом вагоне имеется

свой  резервуар со сжатым воздухом, который  при торможении поступает в тормозные

цилиндры, так что остановить любой вагон  можно и в том случае, если он отцепится от

состава. Обычно торможение осуществляется снижением давления воздуха в системе,

состоящей из проходящей вдоль всего поезда магистрали и патрубков к тормозным

цилиндрам. При непредвиденном отцеплении вагона от поезда его тормоз срабатывает

автоматически. Недостатком такой тормозной  системы является то, что тормоза всех

вагонов срабатывают не одновременно, так  как скорость распространения изменения

давления  воздуха по магистрали не может быть больше скорости звука в воздухе (в

технических устройствах она обычно не превосходит 120 м/с). Следовательно, последний

вагон в  составе из 150 вагонов начинает тормозиться  лишь через 15 с после торможения

первого вагона, что приводит к опасной  задержке торможения и большой длине

тормозного  пути. На пассажирских поездах экономически оправданно применение более

совершенных тормозов. В тормозных системах высокоскоростных поездов используют

электропневматические тормоза, т.е. воздушные тормоза на каждом вагоне с

централизованным  электрическим их управлением. Если поезд, идущий со скоростью 160

км/ч, после  включения чисто пневматических тормозов пройдет еще 2100 м до полной

остановки, то при включении электропневматических  тормозов это расстояние

сокращается до 1200 м.

Вес поезда. С учетом технических возможностей железнодорожного транспорта вес

товарных  поездов составляет 6000-10 000 т, а число вагонов 80-100; вес пассажирского

поезда  ограничивается 1500 т. При этом расход энергии и рабочих человеко-часов  на

тонно-километр перевозок оказывается минимальным.

Движение  поездов. Расписание и порядок прохождения поездов. До появления телеграфа

управление  движением поездов на железных дорогах  осуществлялось на основе

расписания  и правил, предписанных линейной администрацией. Этими правилами

устанавливались распорядок преимущественного пропуска поездов различных классов и

минимальный интервал от 5 до 10 минут между поездами, идущими в одном направлении.

Кроме того, специальные дежурные сигнальщики  отвечали за безопасность состава,

который в случае остановки отправлялся  только после поднятия ими флажков,

разрешающих начало движения. С введением телеграфа была создана диспетчерская

служба  управления движением поездов, что  позволило вносить изменения  в расписание и

                        правила линейной администрации. Блок-перегоны. Заданный интервал между проходящими поездами обеспечивается путем

разбиения перегонов между станциями на более мелкие участки, именуемые блок-перегонами, на концах которых устанавливаются блок-посты со средствами сигнализации о занятости и свободе участка. Поначалу сигналы подавались вручную станционными и линейными работниками железных дорог. При этом сигнал, разрешающий въезд поезда на

      блок-перегон, сигнальщик выставлял только тогда, когда уже был оповещен сигнальщиком следующего блок-перегона о прохождении  впереди идущего поезда. Кроме

того, при  однопутном движении надо было проверять и отсутствие встречного поезда. Позже была разработана система электрической сигнализации, в которой ток пропускался по обоим рельсам, благодаря чему определялось не только отсутствие поезда на блок-перегоне, но и разрывов рельсов на нем. Эта же система применяется и поныне. Короткозамкнутая цепь образуется парой рельсов и перемычкой из колес поезда и оси

между ними. Из-за большого тормозного пути скоростного  поезда необходимо

контролировать  его приближение к блок-перегону на значительном расстоянии до него.

Поэтому еще во времена ручной сигнализации были введены заблаговременные

оповещения  о разрешении или запрете въезда на блок-перегон. Осуществить это  в системе

электрической сигнализации оказалось довольно легко, и в простейшем случае

аналогичные сигналы на последовательных блок-постах приобрели один и тот же вид.

Приближаясь к занятому блок-перегону, машинист видит желтый свет или повернутое

   под углом 45° крыло семафора, установленного на расстоянии несколько больше тормозного пути от границы занятого блок-перегона, где в это время горит красный свет,

 

   

или крыло  семафора расположено горизонтально. Первое сигнальное показание означает "Приготовиться к остановке  у следующего блок-поста", а второе - "Стоп".

СРЕДСТВА  ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ  СИГНАЛИЗАЦИИ, а - семафор; б - цветной

светофор; в - позиционный светофор. Слева направо: стоп (красный  сигнал либо

горизонтальная  линия сигналов); тихий ход (желтый сигнал либо линия  сигналов под 45°);

путь  свободен (зеленый  сигнал либо вертикальная линия сигналов).

Для увеличения пропускной способности пути устанавливают промежуточные

сигнальные  средства, показания которых позволяют  вновь увеличить скорость на длине

тормозного  пути, когда прежде занятый блок-перегон  вдруг освободился. В таком случае

первым  сигнальным показанием будет зеленый свет над желтым, что означает "Сбросить