Конец 70-х и начало 80-х годов XIX века характеризовался снижением железнодорожного строительства. Это совпало с кризисом капитализма в эти годы.

Подъем железнодорожного строительства в России произошел в 1890-1900 годах, за это десятилетие было построено свыше 21 тысячи верст новых железнодорожных путей. Железным дорогам требовалось огромное количество металла на рельсы, паровозы, вагоны, требовалось все больше топлива, каменного угля п нефти. А это в свою очередь привело к развитию металлургии и топливной промышленности. За указанное десятилетие паровозный и вагонный парки железных дорог увеличились более чем вдвое. По подсчетам П.И. Лященко1, строительство железных дорог потребовало за 1890 -1900 годы 7,33 млп топи чугуна и огромное количество кирпича, цемента, леса и пр. Для перевозки грузов потребовались в значительном количестве уголь, нефть.

Усиленное железнодорожное строительство 90-х годов вызвало развитие ряда отраслей промышленности и в основном тяжелой промышленности. Если в предыдущий период подъема же Л ез 11 од о рож и о го стро ите л ьст ва 11 ро и з водство черного металла в России составляло около 40% потребности, то в данном периоде отечественное производство черного металла покрывало уже свыше 70% потребности в нем. Выплавка чугуна в России за десятилетие возросла на 190% (в Германии па 72%), производство железа увеличилось в России на 116% (в Германии на 78%).

Начиная с 60-х годов в России налаживается производство подвижного состава и рельсопрокатное дело. Подвижной состав для русских железных дорог производился на ряде отечественных заводов.

В России создается система нефтяного отопления паровозов и первая в мире лаборатория по испытанию паровозов.

Сеть паровозостроительных и вагоностроительных заводов значительно расширяется в 90-х годах XIX века.

Изменяется отношение правительства к строительству и эксплуатации железных дорог. Если в предыдущие годы казна только субсидировала новое строительство, а производилось оно частными обществами, то в 90-х годах правительство не только строит новые дороги, но и приступает к выкупу ранее построенных. Так, в 1890 г.2 казенная железнодорожная сеть имела протяжение около 9100 верст (29,4%), а частная около 21 900 верст (70,6%).

Рис. 3.60. Развитие русской жетезнодорожной сети

В 1896 г. казенные железные дороги простирались на 20200 верст (61,6%), а частные, на 14600 (38,4%).

Общий характер развития русской железнодорожной сети виден на рис. 3.60. На рис. 3.61 показаны размеры строительства по пятилетиям.

Кроме роста сети железных дорог еще скорее возрастала густота движения поездов, в то время как за 1865-1890 годы сеть возросла примерно в 7,5 раз, количество товарного движения возросло в 17 раз, а пробег грузов в 21 раз. Грузооборот на версту увеличился примерно в 2,5 раза (рис. 3.62).

Однако относительная длина сети русских железных дорог была недостаточна. В европейской части России 0,57 км железных дорог приходилось на 100 км2 площади, в то время как средняя цифра составляла 2,3 км. В европейской России на 10 000 жителей приходилось 3,24 км железных дорог, средняя цифра для Европы составляла 6,2 км, при 9,6 км для Франции, 8,7 для Германии, 8,5 для Англии3.

Техническая оснащенность русских железных дорог была невелика. Рельсы применялись легких типов, балласт большей частью песчаный. Состояние путей ограничивало скорость

движения поездов. Пробег поездов, идущих со скоростью выше 40 верст в час, составлял всего 3,3°о о г суточною пробега всех поездов, а суточный пробег поездов, идущих со скоростью менее 25 верст в час, составлял 44°о1.

Многие русские железные дороги строились по стратегическим соображениям и были убыточи ы. Строительство железных дорог в малоосвоенных областях обходилось дорого. Громадные расходы на строительство шли за счет роста прямых и косвенных налогов, в частности, водочной монополии.

Начиная с 70-х годов в развитие электротехники весьма много внесли русские ученые и изобретатели. Им принадлежит безусловный приоритет в облает и электрического освещения. Великий русский электротехник П.Н. Яблочков, работая в 1870-1874 гг. начальником службы телеграфа Московско-Курской железной дороги, произвел первый в мире «опыт применения электрического освещения на паровозе, и освещению пути на большом протяжении при сменных паровозах»2. Оставив службу на железной дороге, вскоре П.Н. Яблочков изобретает весьма простую дуговую лампу, получившую название «свечи Яблочкова».

В 1873 г. другой русский изобретатель А.Н. Лодыгин производит в Петербурге первые опыты электрического освещения разработанными им лампочками накаливания с угольной нитью. За свое изобретение А.Н. Лодыгин получает от Академии Наук Ломоносовскую премию.

Рис. 3.62. Рост грузооборота на сети русских железных дорог

Труды русских изобретателей признавались в то время во всех странах, и электрическое освещение называлось «русским светом».

В 1890 г. А.Н. Лодыгин получает в США патент на лампы накаливания с металлической питью.

В 1876 г. русский электротехник Ф.А. IIи-роцкий производил опыты по использованию железнодорожного рельсового пути для передачи электрической энергии. Эги опыты производились под Сестрорецком. Рельсы в стыках снабжались соединителями для улучшения проводимости. 11озже подобные же ОПЫТЫ Ф.А. 11II-роцкий производил в Петербурге на конной железной дороге.

В конце 70-х годов образовалась большая группа русских электротехников во главе с В.Н. Чиколевым, П.Н. Яблочковым, Д.А. Лачиновым и др. По инициативе этой группы при Русском техническом обществе создается специальный электротехнический отдел (VI). В июле 1880 г. выходит первый номер издаваемого этим отделом журнала «Электричество», одного из первых в мире электротехнических журналов. В том же году организуется в Петербурге первая электрическая выставка.

Теоретические вопросы электротехники также во многом разрабатывались русскими. Не говоря уже о работах академиков Петрова, Якоби, Ленца, большой вклад в науку внес известный русский физик профессор А.Г. Столетов1. Им была в 1871 г. выполнена большая работа «Исследование функции намагничения мягкого железа».

Большие работы проводились А.Г. Столетовым по установлению электрических единиц. В частности, по его предложению единица сопротивления получила название Ом.

С теоретическими статьями выступал в журнале «Электричество» Д.А. Лачинов. Им в 1870 г. была опубликована статья «Электромеханическая работа», в которой теоретически исследовался вопрос передачи механической энергии посредством электрического тока. Эта статья была написана еще до опытов Депре по передаче электрической энергии.

После изобретения Беллом телефона последний очень быстро получает распространение в России и, в частности, на русском железнодорожном транспорте.

Уже в 1881 г. телефоны применяются на Петербурге-Варшавской и Рязано-Козловской железных дорогах.

Известный изобретатель и деятель в области телефонии П.М. Голубицкий2 впервые в мире применяет телефон для связи остановившегося в пути поезда со станцией3. Первые опыты проводятся им в 1886 г. на Московско-Курской и в 1888 г. на Николаевской железной дороге.

В 1883 г. П.М. Голубицким было предложено применять угольный порошок для микрофона.

Особенно много инициативы и труда приложили русские техники к уплотнению работы линейных проводов. Связист Г.Г. Игнатьев еще в 1880 г. (ранее голландца Ванриссельберга) предложил способ одновременного телефонирования и телеграфирования по одним и тем же проводам с использованием конденсаторов. Несколько позже тоже было предложено П.М. Голубицким.

Большую работу по внедрению одновременного телеграфирования и телефонирования на железных дорогах проделал известный русский

П. М. Голубицкий изобретатель в области телефонии Е.И. Гвоздев (1847-1896). Его система применялась с 1888 г. на Рыбинск-Бологовской дороге, а с 1891 г. - на ряде железных дорог.

Этому вопросу уделялось много внимания на совещательных съездах представителей службы телеграфа русских железных дорог. Так, на II съезде в 1895 г. выступал с докладом сам Е.И. Гвоздев, а в 1897 г. на IV съезде по системам одновременного телеграфирования и телефонирования обстоятельный доклад был сделан

А.И. Эйлером.

Е.И. Гвоздев разработал также ряд удачных конструкций телефонных аппаратов.

Весьма много распространению системы Гвоздева содействовал начальник телеграфа Закавказской железной дороги инженер Ф.И. Белюке-вич, разработавший и собственную систему одновременного телеграфирования и телефонирования, примененную на участке Самтреди-Поти.

7 мая (25 апреля по ст. ст.) 1895 г. русский физик Александр Степанович Попов демонстрировал на заседании Русского физико-химического общества свой прибор, названный им грозоотметчиком. Менее чем через год он демонстрировал в Петербургском университете передачу первой в мире радиотелеграммы. Изобретение А. С. Попова привело затем к созданию ряда систем беспроволочной передачи.

Весьма много внесли русские и в железнодорожную науку и технику. Прежде всего, необходимо упомянуть о русской школе мостостроения, основоположниками которой являлись Д.И. Журавский, С. В. Кербедз, Н.А. Белелюбс-кий и др. Русская школа мостостроения оказала влияние на развитие мостостроения в других странах. Много изобретательности было приложено русскими техниками при сооружении тоннелей Новороссийского, Сурамского, Хинганс-кого и др.

В области производства подвижного состава были предложены оригинальные конструкции паровозов инженерами А.П. Бородиным, Н.П. Петровым, Н.Л. Щукиным и др.

Большие достижения имелись также в организации движения поездов. Применение графика движения явилось русским предложением, и график практиковался на русских железных дорогах издавна. Родиной железнодорожной графики движения является Россия, в которой такой график начал практиковаться еще с 1853 г. на С.-Петербурго-Московской железной дороге. В 80-х годах было введено бесперегрузочное товарное движение, что дало значительный эффект.

Необходимо также отметить труды инженера Демчинского и профессора А.Н. Фролова по классификации маневров и их организации.

Несколько позднее создания VI электротехнического отдела при Русском техническом обществе организуется VIII железнодорожный отдел. Этим отделом с 1882 г. издавался технический журнал «Железнодорожное дело», пользовавшийся большой популярностью и объединявший научных и инженерных работников железнодорожного транспорта. В тех же 80-х годах в Киеве издавался журнал «Инженер», примерно половина статей в котором отводилась железнодорожным вопросам.

Весьма много содействовали развитию железнодорожной науки и техники совещательные съезды представителей технических служб русских железных дорог. В 60-70-х годах начались так называемые общие съезды представителей различных русских железных дорог, па которых обсуждались общие вопросы по согласованию беспересадочных сообщений, тарифов и других организационных и экономических вопросов. Тогда же возникла мысль о созыве технических съездов и по вопросу их организации была создана комиссия под председательством И.Ф. Кенига. Однако разработанная комиссией программа общего технического съезда была крайне перегружена, в связи с чем было решено созывать технические съезды по специальностям. Первыми были организованы съезды представителей службы подвижного состава и тяги

(1879 г.), затем службы пути и позднее других служб.

Первый совещательный съезд представителей службы телеграфа был созван в 1894 г. На протяжении 20 лет до 1914 г. включительно состоялось 16 съездов представителей службы телеграфа железнодорожных электротехников.

На съездах, кроме ряда вопросов, выдвигавшихся министерством путей сообщения, обычно ставился ряд технических докладов, освещающих новое в технике. Хотя съезды носили название и характер совещательных, тем не менее они имели большое значение для развития русской железнодорожной техники, разработки общих положений по эксплуатации устройств, ознакомлению с последними открытиями и изобретениями и, наконец, для живого общения работников различных дорог, разбросанных по всей огромной территории.

На IV съезде представителей службы телеграфа в 1897 г. был заслушан доклад «О телеграфировании без проводов» изобретателя радио

А.С. Попова.

Вопросы сигнализации, централизации и блокировки обсуждались на дореволюционных съездах представителей как службы телеграфа, так и службы движения и особенно съездов инженеров службы пути. Последнее объясняется тем, что сигнализационные и централизационные устройства в те времена находились в ведении службы пути и лишь блокировочные приборы и сигнальные линии содержались службой телеграфа.

Общее бюро совещательных съездов имело свой печатный орган, в котором помещались некоторые из доложенных на съездах докладов.

Следует еще отметить научно-техническую деятельность общества инженеров путей сообщения, также издававших свой журнал.

Подготовка инженеров для железнодорожного транспорта продолжала производиться в Институте инженеров путей сообщения. В 1864 г. была введена на IV курсе дисциплина «Телеграфия» в размере 1 ч. в неделю. Предмет читался преподавателем Парротом по его же книге.

Вклад русских изобретателей и ученых в развитие устройств сигнализации и блокировки, произведенный в рассматриваемый богатый русскими изобретениями период, рассматривается далее.

В 1883 г. были введены Правила движения по железным дорогам, значительно разнящиеся от аналогичных правил 1874 г. Один из видных железнодорожных специалистов того времени И.И. Рихтер так говорил о новых правилах: «Положение о сигналах 1873 г., построенное на принципе открытых пунктов опасности и перегонов и условного или дозволительного блока, не отвечает интенсивности движения, требующей перехода к принципу закрытых пунктов опасности и перегонов или абсолютного блока»1.

Комиссия, подготавливавшая правила движения 1883 г., рассматривала также проект нового Положения о сигналах на железных дорогах (паровозных), открытых для общего пользования, разработанный ее подкомиссией. Этот проект в жизнь не был введен, главным образом по финансовым соображениям, по явился весьма интересным, почему немного на нем остановимся.

Проектом предвиделись «предельные» сигналы, устанавливаемые перед станциями, разветвлениями, пересечениями, мостами. Эти сигналы должны были осуществляться семафорами па три показания: а) остановка, крыло горизонтально, ночью красный огонь, б) уменьшение скорости, крыло наклонно вниз под углом 45°, ночью зеленый огонь и в) путь свободен, крыло вертикально вниз, ночью белый огонь. Если «предельный» сигнал не обладал достаточной видимостью за 300 сажень (640 м), то перед ним на таком же расстоянии должен быть установлен «входной дальний» сигнал, связанный с «предельным». Этот сигнал в виде диска или семафора давал два показания: а) уменьшение скорости, ночью зеленый огонь, если «предельный» сигнал закрыт, б) въезд дозволен, ночью белый огонь, если «предельный» сигнал открыт. Таким образом, по принятой в настоящее время терминологии предвиделись входные (предельные) и предупредительные (входные дальние) сигналы. Сигналы аналогичные «предельным» намечались для блок-постов; в качестве выходных сигналов предполагал!ісь семафоры падва показания. Если исключить применение белого огня как сигнального, в остальном проект был несомненно прогрессивный, он предвидел скоростную трехзначную сигнализацию, осуществленную на наших дорогах лишь после революции. Быть может прогрессивность предлагаемой сигнализации также явилась одной из причин отклонения проекта. Однако на некоторых дорогах новая сигнализация частично осуществлялась, положение же о сигналах 1873 г. официально сохранялось в течение 36 лет.

К 90-м годам преобладающим видом путевых сигналов являлись семафоры. Последние применялись на 35 железных дорогах, причем на 24 из них применялись исключительно семафоры, а на 11 дорогах применялись как семафоры, так и диски. Сигнализация только дисками употреблялась лишь на 10 дорогах2.

Управление сигналами осуществлялось преимущественно одиночным проводом. Двойная проволочная передача применялась для управления семафорами всего лишь на 8 дорогах.

Конструкции путевых сигналов были весьма разнообразны, так, были известны до 10 конструкций красных дисков и до 15 конструкций семафоров.

Одним из распространенных видов семафора был семафор конструкции проф. Я.Н. Гордеенко (рис. 3.63), приспособленный для двойной проволочной передачи с фонарем, устанавливаемым на уровне крыла. Разрешающее показание давалось опусканием крыла вниз на 45°, ночью зеленый огонь. Контрольными огнями в сторону станции являлись красный и белый.

Семафорные мачты применялись как деревянные, так и металлические из корытообразного железа или решетчатые из уголкового железа. Подобные семафоры применялись на С.-Петер-бурго-Варшавской, Московско-Курской, Курс-ко-Харьково-Азовской, Козлово-Воронеж-Ростовской и других железных дорогах. Семафор Донецкой железной дороги на три показания с крылом, располагаемом слева, дан на рис. 3.64. Показание «путь свободен» осуществлялось опусканием крыла вертикально вниз и неприкрытым очками белым огнем фонаря, расположенного ниже крыла.

На Уральской железной дороги и других дорогах применялся управляемый с мачты двухкрылый двухсторонний семафор на три показания (рис. 3.65). Подобные же семафоры применялись при путевой блокировке на Николаевской дороге.

Существовали также семафоры, отличавшиеся тем, что крыло вращалось вокруг оси, расположен ной в центре тяжести крыла па особом кронштейне (рис. 3.66). Фонарь устанавливался в чугунном кожухе, внутри которого имелись очки с красным стеклом в сторону пути и синим - в сторону станции. Очки связывались с поводком, соединенным с тягой, идущей от рычага с противовесом на мачте. Разрешительное показание давалось белым огнем.

Для контроля показаний семафоров при недостаточной видимости контрольных огней употреблялись электрические повторители, осуществляемые в виде подвижного указателя -гальваноскопа или маленькой модели семафора с подвижным крылышке м. Кроме того, практиковалось при открытии семафора включение звонка на платформе.

Применялись также механические повторители либо в виде невысокого семафора (рис. 3.67), либо в виде небольшого поворотного красного диска (рис. 3.68), включавшиеся в провод основного сигнала. Повторитель ставился у платформы и включался между рычагом и входным семафором, если управление сигналом про изводилось рычагом, установленным в помещении телеграфа.

Оригинальный семафор-индикатор был установлен на ст. Дебальцево. Этот индикатор применялся при приеме и отправлении поездов и указывал одно из трех направлений движения. На мачте сигнала была установлена железная коробка с шестью отделениями, снабженными фигурными вырезами (рис. 3.69), прикрываемыми зелеными или молочными стеклами. Вырезы могли прикрываться щитками, управляемыми рычагами, помещенными в запираемом ящике на платформе. При получении извещения о выходе поезда поднималась соответствующая пара щитков и одного из отделений. При отправлении поезда последний останавливался у поста разветвления, и машинист вручал заведующему постом корешок путевой телеграммы. Заведующий постом поворачивал имевшуюся па посту рукоятку коммутатора, вследствие чего в помещении телеграфа на станции звонил звонок и открывалась фигура в повторителе индикатора. Дежурный телеграфист, проверив по повторителю правильность направления, подтверждал это звонковым сигналом на пост, после чего заведующий постом отправлял поезд.

Хотя Положение о сигналах 1873 г. пересмотрено не было, но некоторые новые указания по сигнализации были даны в Правилах содержания и охранения паровозных железных дорог 1883 г.

Так, § 146 этих правил требовал ограждения станций сигналами остановки и предупредительными сигналами; § 149 устанавливал минимальную видимость сигнала остановки в 300 сажень (640 м); § 152 требовал установки повторителей сигналов или звонков.

В 80-х годах делаются первые попытки электрического управления семафорами.

В 1889 г. Н.А. Рахманиновым на ст. Москва Московско-Рязанской железной дороги были

произведены опыты по управлению диском при помощи электричества1.

Положительные результаты опытов позволили автору установить на ст. Перово входной семафор с электрозаводным механизмом, который действовал отчетливо и исправно в течение нескольких лет. Для управления электросемафором в конторе начальника станции устанавливался индуктор, а для контроля положения крыла семафора - повторитель. Ось крыла вращалась в шариковых подшипниках, снижающих усилие на перевод крыла до 800 гр. На оси крыла имелся шкив ші, связанный бесконечным канатиком со шкивом Ш2 механизма (рис. 3.70). При посылке тока от индуктора происходило отмыкание механизма, благодаря чему гиря, повешенная на проволочном канатике и блоках в середине мачты, получила возможность опуститься. Опускание гири вызывало поворот барабана «б» (на который намотан второй конец проволочного канатика) на % часть окружности. Барабан, вращаясь при помощи зубчатой передачи, приводил в движение рабочую ось «о» с кривошипом «к». Движение кривошипа при помощи мотыля и пальца передавалось шкивам «ни» и «ніг» к крылу семафора, вызывая поворот на 45°. Поднимать гирю («заводить» аппарат) требовалось после 120 манипуляций с крылом.

Прибор, кроме указанных деталей, предназначенных для приведения в действие крыла, имеет (рис. 3.71) часовой механизм; систему стопорящих рычажков, взаимодействующих с осями часового механизма и рабочей осью; электромагнит, якорь которого связан со спускной вилкой с ножами; зубчатый сектор, насаженный на полуспиленную ось. Часовой механизм служил для замедления движения барабана и связанной с ним рабочей оси.

Стопорящие рычажки, взаимодействуя с дисками, насаженными на оси часового механизма,

или освобождают их (для перевода крыла) или застопоривают (по окончании перевода).

Ножи спускной вилки якоря электромагнита нормально удерживают зубчатый сектор «С» в верхнем положении.

При посылке переменного тока от индуктора в катушки электромагнита ножи спускной вилки позволяют зубчатому сектору опуститься под действием пружины. Опускание сектора вызывает поворот его полуспиленной оси «по», что освобождает стопорящие рычажки «р\» и «рг». Стопорящие рычажки, повернувшись под действием пружины, освобождают оси часового механизма и рабочую ось «О». При повороте оси на 180° насаженный на ней эксцентрик «Э» заставляет повернуться стопорящий рычажок «рр> обратно. При этом нижний левый строг стопорящего рычажка «рц> заставит сектор подняться. Полуспиленная ось сектора подойдет своей целой частью под другой строг стопорящего рычажка, и система застопорится.

Рис. 3.70. Кинематика электросемафора Рахманинова

Позднее были предложены и устанавливались электросемафором и других русских изобретателей (Воловского, Фила и др.).

Оригинальные сигналы с электрическим управлением были предложены начальником службы телеграфа Курско-Харьковско-Азовской дороги К. А. Кайл ем1. Входной диск снабжался цилиндрической коробкой с круглыми отверстиями с обеих сторон. Внутри коробки устанавливался электромеханизм, управляющий передвижением цветных стекол, перекрывающих отверстия в цилиндрической коробке. Принцип устройства электромехапизма несколько напоминает устройство сигнального механизма современного прожекторного светофора. Якорь поляризованного реле посредством зубчатой передачи управляет «окуляром» с цветными стеклами. Центр тяжести «окуляров» находится ниже точки опоры вала и стремится поставить якорь в горизонтальное положение, соответствующее положению среднего красного стекла, чему помогает и противовес Г. При пропускании через обмотку реле тока одного направления якорь, отклоняясь в одну сторону, ставит перед отверстием синее стекло (уменьшение скорости), а при пропускании тока обратного направления ставит «окуляр» в положение, при котором белый свет фонаря (путь свободен) ничем не прикрывается.

Сигнальные приборы на поездах | Автоматика, телемеханика, связь и вычислительная техника на железных дорогах России | Способы регулирования движением поездов на перегонах. Путевая блокировка и жезловая система

Рекомендуемый контент: