Технические средства, технология и организация работы и перспективы развития основных видов транспорта
Глава 12. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ
Место железнодорожного транспорта в ЕТС
Железнодорожный транспорт играет важную роль в функционировании и развитии народного хозяйства страны и ее экономических районов. Он обеспечивает внутренние связи в системе материального производства, а также внешнеэкономические связи с зарубежными странами.
В единой транспортной системе страны ему принадлежит ведущее место, поскольку он осуществляет массовые перевозки грузов и пассажиров. В настоящее время на его долю в Украине приходится свыше 75% внутреннего грузооборота и около 40% пассажирооборота.
Номенклатура перевозимых по железным дорогам грузов насчитывает несколько тысяч наименований, но ведущее место занимают 8 групп массовых грузов межрайонного обмена, на долю которых приходится около 80% всего грузооборота. К этим грузам относятся: уголь, кокс, черные металлы, руда, нефтепродукты, лес, минеральные удобрения, продукты машиностроения, стройматериалы, продукция сельскохозяйственного производства и др. К сети магистральных железных дорог примыкают подъездные железнодорожные пути предприятий, морских, речных и авиационных портов, элеваторов и др. Благодаря этому магистральный железнодорожный транспорт тесно взаимодействует с промышленным железнодорожным транспортом, где грузится и выгружается до 80% массовых грузов.
Широкое применение железнодорожного транспорта для удовлетворения транспортных потребностей народного хозяйства и населения определяется достоинствами этого универсального вида транспорта. К ним относятся:
- возможность создания прямых транспортных связей между крупными предприятиями в любом направлении и в любом районе;
- большая пропускная и провозная способность;
- значительная грузоподъемность транспортных средств (поездов) и достаточно высокая скорость их передвижения;
- возможность использования любых видов энергии и минимальные удельные энергозатраты (отнесенные на 1 т груза);
- независимость работы от времени года, времени суток и условий погоды;
- высокая степень надежности и регулярности перевозок.
Вместе с этим для железнодорожного транспорта характерны большие капитальные вложения и эксплуатационные затраты, которые в значительной степени зависят от объемов перевозок. Данное положение связано с тем, что в его эксплуатационных расходах велика доля затрат, связанных в основном с содержанием постоянных устройств (путей, зданий, мостов и др. сооружений), а также к энергозатратам.
Поэтому эффективными сферами применения железнодорожного транспорта являются транспортные связи с большими грузопотоками и значительными расстояниями (например перевозки угля, руды, металла и др.).
Технические средства железнодорожного транспорта
Железнодорожный транспорт представляет собой сложное многоотраслевое хозяйство. Для выполнения перевозочного процесса железнодорожный транспорт имеет комплекс технических средств, включающий постоянные устройства и подвижной состав. К постоянным устройствам относятся: железнодорожные пути и искусственные сооружения; раздельные пункты (разъезды, станции и др.); система энергоснабжения; специальные средства автоматики и телемеханики для обеспечения безопасности движения поездов и управления эксплуатационной работой и др. Подвижной состав включает тяговые средства, а также вагоны различных типов.
Железнодорожный путь
Общие сведения
Железнодорожный путь - комплекс инженерных сооружений и устройств, предназначенных для обеспечения бесперебойного и безопасного движения поездов.
Железнодорожный путь состоит из нижнего и верхнего строений (рис. 12.1). К нижнему строению относятся земляное полотно и искусственные сооружения (мосты и др.). К верхнему – рельсы со скреплениями, шпалы, балласт.
Рис. 12.1. Верхнее и нижнее строение рельсы
Железнодорожный путь характеризуется шириной колеи, которая измеряется между внутренними гранями головок рельсов (рис. 12.2). В различных странах мира железные дороги имеют разную ширину колеи. В странах СНГ, включая Украину, принята ширина колеи 1520 мм (раньше 1524 мм), но есть отдельные линии с узкой колеей -1435 (стивенсовская), 1000,900 и 750 мм.
Европейские страны, а также США и Канада имеют колею 1435 мм. В Японии новые скоростные магистрали Синкансен имеют колею 1435 мм, а старые 1067 мм. В странах Азии и Африки наряду с колеей 1435 мм применяют колею 1600,1667 мм и др.
Рис. 12.2. Определение ширины рельсовой колеи
2.1.2. Трасса, план и продольный профиль пути
Пространственное положение продольной оси пути называют трассой, которая определяется планом и продольным профилем. План пути - проекция трассы на горизонтальную плоскость, продольный профиль - проекция трассы на вертикальную плоскость.
План трассы пути состоит из прямых участков и соединяющих их криволинейных участков (кривых), неизбежно возникающих при обходе препятствий (возвышений, озер, населенных пунктов и др.) (рис.12.3). Кривой участок пути характеризуется следующими параметрами: углом поворота - а, радиусом - R, тангенсом - Т и длиной - К.
Т = R * tg , м; (12.1)
К = , м (12.2)
где Т - расстояние от вершины угла поворота до начала круговой кривой.
|
|
Рис.12.3. План трассы пути
С целью обеспечения высоких скоростей движения поездов на железных дорогах величина радиусов кривых принимается: 1000-1200 м (V=80,9-100 км/ч) и 2500-4000 м (V=160-200 км/ч).
Продольный профиль железнодорожного пути состоит из соединенных между собой горизонтальных и наклонных отрезков (элементов) различной кривизны (рис. 12.4). Это делается с целью приближения его к естественному очертанию поверхности земли.
Рис. 12.4. Продольный профиль пути
Крутизна наклона элемента профиля характеризуется уклоном - і (тыс), который представляет собой отношение разности высот точек по концам элемента - h (м) к горизонтальному расстоянию между ними -1 (м):
і = , ‰ (12.3)
Уклон пути обозначается числом тысячных (1=0,008) или знаком промиля (1=8°/оо). В зависимости от направления движения поезда наклонный элемент может быть подъемом или спуском.
Наибольший затяжной подъем на участке называется руководящим уклоном (iР). По его величине устанавливается масса (вес) поезда. Для железных дорог нормативная величина руководящего уклона составляет: 12-15‰ для путей высших категорий (1,2), и до 30‰ для остальных.