История строительства первых железных дорог мира.
Исторические и технические предпосылки создания железнодорожного транспорта.
Железнодорожный транспорт зародился в начале ХIХ века, явился результатом технического и промышленного прогресса, развития экономики, науки и культуры. К этому времени были созданы основные составные элементы железнодорожного транспорта, существовали три великих изобретения человечества: колесо, рельсовая колея и паровая машина.
Колесо– диск или обод со спицами, вращающийся на оси. Изобретено на Древнем Востоке в 4 –м тыс. до н.э. (деревянный диск). Колесо со спицами и гнутым ободом появилось во 2-м тыс. до н.э. Применялось для передачи или преобразования вращательного движения, в качестве движителя в простейших машинах, использовалось в сухопутных транспортных средствах.
Колея также известна несколько тысяч лет. Например в Древней Греции и Древнем Риме в каменных настилах дорог делались углубления примерно в 5 см, по которым катились колеса повозок. С ХIII в. на рудниках, шахтах, затем на заводах стали использовать лежневые дороги – колеи из выступающих или врытых вровень с грунтом деревянных продольных брусьев (лежней). По таким путям в шахтах передвигались тележки (вагонетки). С увеличением нагрузки на путь лежни стали обивать листами железа. В середине XVIII века в Великобритании начали делать металлические балки – рельсы. Первые рельсы были чугунными. В 1767 г. Ричард Рейнольдс уложил на подъездных путях к шахтам и рудниках стальные рельсы.
|
|
|
В 1776г. английский изобретатель Джессон предложил колеса вагонеток делать с ребордой на внутренней стороне обода, чтобы колеса не соскальзывали с рельсов.
Так в конце 18 в. был осуществлен основной принцип железнодорожного хода, заключающийся в сочетании выступающих по высоте грибовидной формы рельсов, которые выполняют несущую и направляющую функции, со специальными колесами, снабженными гребнями (ребордами) на внутренней стороне обода. Использование этого принципа объединило путь и подвижной состав, создав самостоятельный вид транспорта.
Паровая машина – тепловой поршневой двигатель для преобразования энергии водяного пара в механическую работу, появилась в ХVIII в. Ее создание стало результатом работы многих изобретателей. Еще 120 лет до н.э. греческий физик Герон Александрийский соорудил аппарат - механическую игрушку, приводимую во вращательное движение силой пара. Силу пара использовал в своих проектах различных орудий Леонардо да Винчи. Первое промышленное использование пара началось с изобретений француза Дени Попена. В 1690 г. он пытался соединить котел с цилиндром водяной мельницы. Этот принцип был впоследствии использован для механической откачки воды из шахт и рудников.
|
|
|
Необходимо отметить вклад в изобретение паровой машины нашего соотечественника - И.И. Ползунова, горного мастера Барнаульского завода. В 1763 г. он первый в мире разработал проект парового двигателя – двухцилиндровой машины непрерывного действия, осуществить который ему не удалось. В 1765г. он построил паросиловую установку для подачи воздуха в плавильные печи.
Создателем первого универсального теплового двигателя был английский инженер Джеймс УАТТ. В 1784 г. – он изобрел паровую машину с цилиндром двойного действия. Машина Уатта сыграла большую роль в прогрессе промышленности (переходу к машинному производству) и транспорта.
На транспорте паровые машины сначала стали использовать для автомобилей. В 1802 г. английский изобретатель Ричард Тревитик (1771-1833) сделал паровой автомобиль – паромобиль. Паровая повозка двигалась с грохотом и чадом со скоростью 10 км/час, пугая пешеходов, часто ломалась из-за плохих дорог. Конструктор решил приспособить ее для движения по рельсовым путям.
В 1803 г. Ричард Тревитик сконструировал первый в мире паровой локомотив. На 4-колесном паровозе была установлена усовершенствованная им одноцилиндровая паровая машина высокого давления. Движение поршня передавалось ведущим колесом при помощи шатуна кривошипа и зубчатых колес. Паровоз весом 5 т вез состав из пяти груженых вагонов весом 10 т со скоростью 8 км/ч. Однако чугунные рельсы часто ломались под тяжестью локомотива. Вместо того, чтобы заменить слабые рельсы более прочными, отказались от паровоза. Ричард Тревитик организовал аттракцион, устроил на Лондонской площади круговой рельсовый путь, катал желающих на паровозе конструкции «Поймай меня, кто может». Однако лондонцы не проявили интереса к кольцевой дороге. Значение работ Тревитика было оценено потомками.
|
|
|
В I четверти ХIХ в. в Англии многие изобретатели работали над созданием паровых локомотивов. Паровозы делали с зубчатыми колесами (паровоз конструктора Д.Бленкинсопа и механика М.Муррея, 1811 г.), с толкачами в виде ног - «ходулями» (паровоз Д.Брентона, 1813 г.) и др. В 1813г. У.Хедли установил на повозке сдвоенную паровую машину, назвав паровоз «Пыхтящий Билли». Паровоз Хедли, построенный с гладкими ободьями колес, доказал, что движение экипажа по рельсам происходит в результате действия сил сцепления между ободом и рельсом при достаточном соотношении веса и силы тяги.
|
|
|
Решающий вклад в создание железнодорожного транспорта внес английский изобретатель Джордж Стефенсон(1781-1848). Обобщив предшествующий опыт паровозостроения, Д.Стефенсон, главный механик рудников Ньюкасла, создал несколько типов паровозов. Первым был паровоз «Блюхер» (1814 г.)
В 1823 г. Стефенсон вместе с сыном Робертом основал первый в мире локомотивостроительный завод в Ньюкасле. Здесь по проекту Стефенсона в 1825 г. был изготовлен паровоз «Локомошен» («Locomotion”). Это название стало нарицательным и послужило впоследствии наименованием всех тяговых машин на железнодорожном транспорте.
Д.Стефенсон первый обратил внимание на рельсовый путь. Он усовершенствовал соединение рельсов. Для достижения горизонтального профиля пути предложил устройство насыпей и выемок, других искусственных сооружений.
Весь опыт и знания Д.Стефенсон использовал при постройке первой железной дороги в мире Стоктон-Дарлингтон. Строительство дороги длиной 21 км началось в 1823 г. Д.Стефенсон был главным инженером строительства, провел все изыскательские работы. 25 сентября 1825 г. в Великобритании была открыта первая железнодорожная линия общего пользования. Началась регулярная перевозка грузов, пассажирские перевозки были незначительными, для пассажирских вагонов в основном использовалась конная тяга.
Была построена железная дорога - это рельсовый путь с механической тягой. Движение на дороге осуществлял паровоз Стефенсона "Локомошен". С пуском паровозной железной дороги Стоктон-Дарлингтон в 1825 году начинается история мирового железнодорожного транспорта.
История строительства первых железных дорог мира.
Успех железнодорожной линии Стоктон-Дарлингтон (1825 г.) вызвал строительство других железных дорог. В Великобритании в 1830 г. была сооружена дорога Ливерпуль-Манчестер. Ее строительством руководил Д.Стефенсон. Он ввел рельсовую колею шириной 1435 мм – получила название «стефенсоновской». Для улучшения профиля трассы линии длиной 50 км были построены 63 моста и путепровода (конструкции Д.Стефенсона), 2-х км тоннель, галерея в горе протяженностью в 3 км, большая насыпь высотой около 3 м через так называемое кошачье болото. Для этой линии Стефенсон построил паровоз «Ракета». В 1829 г. на конкурсе локомотивов, вошедшем в историю как «Битва паровозов», паровоз «Ракета»,развивший скорость 56 км/ч, одержал победу. Линия Ливерпуль-Манчестер явилась первой железной дорогой с быстроходными поездами, предназначенной для общего пользования. Джордж Стефенсон вошел в историю как отец железных дорог.
В 1830 г. была открыта первая железнодорожная линия в США Чарльстон-Огеста, длинной 64 км. В 1831 г. в Филадельфии начал работать 1-й американский паровозостроительный завод Болдуина, который со временем стал крупнейшим в мире.
В Европе вслед за Англией были построены железные дороги в других странах:
1833 г. - Франция, линия Сен-Этьен-Лион, 58 км;
1835 г. – Бельгия, Брюссель-Мехельн, 21 км;
- Германия, Фюрт-Нюренберг, 7 км.
Россия стала пятой в Европе страной, где была построена железная дорога общественного пользования. В 1837г. была открыта железнодорожная линия Санкт-Петербург-Царское Село, протяженностью 26,7 км. Паровозы, вагоны и рельсы для дороги закупались за границей, в том числе на заводе Дж. Стефенсона. В 1838 г. в Петербургском технологическом институте был создан для Царскосельской железной дороги паровоз «Проворный». Хотя первая в России железная дорога по своему протяжению и сравнительно невысокому экономическому значению являлась пригородной дорогой, но это была I-я в мире дорога, построенная в столь северных широтах. Значение Царскосельской железной дороги состояло в том, что на опыте ее строительства и эксплуатации была практически доказана возможность бесперебойной работы железнодорожного транспорта в суровых климатических условиях России.
В 1851 г. завершилось сооружение двухпутной магистрали - Петербург-Московской железной дороги, явившейся важной вехой в развитии научных идей в области железнодорожного транспорта и выработке государственного регулирования строительства и эксплуатации железных дорог в стране.
Всего в 1850 г. общая протяженность рельсовых путей превысила 38 тысяч км. Железные дороги как наиболее общий вид наземного грузового и пассажирского транспорта стали объективной реальностью. Спустя еще 10 лет железные дороги полностью «завоевали» весь мир, все континенты. В 1850-е г.г. первые железнодорожные линии появились в странах Азии (Индия –1853г.), Африки (Египет – 1854 г.), Южной Америки (Чили – 1852 г.), в Австралии (1854 г.).
В 1860 г. мировая железнодорожная сеть имела протяженность около 108 тыс. км, в т.ч. в США - 49 тыс.км, в Великобритании – 16,8 тыс., Германии – 11,6 тыс., Франции – 9,5 тыс., Австро-Венгрии - 4,5 тыс., в России – 1589 км.
Этап первоначального развития железных дорог – это период создания ряда важных технических средств, положивших начало железнодорожной технике, организации перевозочного процесса, решения вопросов управления железнодорожным транспортом.
Много новых технических решений было реализовано в паровозах. Паровоз стал надежной конструкцией и можно сказать символом научно-технического прогресса в те годы.
Технические достижения были сделаны в вагоностроении – созданы основные конструкции грузовых и пассажирских вагонов.
Разработаны тормозные устройства, в т.ч. механические системы тормозов, паровой тормоз Стефенсона. Создана винтовая сцепка.
Постепенно сформировалась типовая конструкция железнодорожного пути – широкоподошвенные рельсы и деревянные шпалы.
Развитие получило мостостроение, строительство виадуков, тоннелей.
Создавались средства управления движением поездов: изобретение семафора, системы блокировки, использование телеграфа.
Таким образом, на первом этапе развития железнодорожного транспорта сформировались основные технические средства железных дорог, а их строительство стало одним из важнейших направлений развития промышленного потенциала в мире.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1107; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!