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

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.

Населенный пункт

озеро

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 (i_Р). 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.