От Железный дорожник
К All
Дата 19.07.2013 23:57:56
Рубрики Прочее; 11-19 век;

Как появилась у нас ширина железнодорожной колеи в 5 футов (1524мм).

Приветствую!
Ответ на этот вопрос нашёлся в сборнике журналов Железнодорожное Дело за 1902 год. В этот год праздновали 50-летие линии Петербург-Москва, и была серия статей, посвящённых этому событию.
Итак автор этой идеи американский инженер Джордж Вашингтон Уистлер, приглашённый в Россию для проектирования линии Петербург-Москва.
В 1842 году была учреждена "Временная Комиссия Комитета С-Петербурго-Московской жд о выгоднейшей для нея ширине колеи". В её состав вошли генерал-лейтенанты Дестрем, Готман, Девятнин, генерал-майор Чевкин (председатель), инженер-полковники Кроль и Крафт. Уистлер имел только совещательный голос. Собственно Комиссия настаивала на ширине колеи в 6 футов (как на уже имевшейся Царскосельской дороге), мотивируя это тем, что в будущем это даст возможность применять более мощные машины и перевозить больше грузов с большей скоростью, ну и другие причины, которые были суть не важными техническими заблуждениями того времени. (Ну не было у них послезнания).
Кроме того учитывали английский (прежде всего) и другой европейский и американский опыт. И вот тут стало всё интересно. Оказалось, что в 1836 году в Англии был отменён (!) закон об обязательной ширине колеи в 4 фута и 8,5 дюймов. В результате в Шотландии появились 2 линии с шириной колеи в 5ф 6д, в Ирландии хотели вообще узаконить линии в 6ф 2д (уже была построена 1 линия), была построена линия Great Western (Лондон-Эксетер) с шириной колеи в 7 футов. В Европе в Дармштадте и Бадене собирались строить линии с шириной колеи в 5ф 3д. Т.е. это было общее веяние - сделать колею шире.
Так что Уистлер убеждал Комиссию делать линию Уже на 1 фут! Но кроме того предложил расширить расстояние между двумя путями (СПб-Москва проектировалась сразу двухпутной) до 6 футов (чем заложил основу широкого русского габарита). Основными его доводами были, что уменьшится объём земляных работ, что было существенно для такой протяжённой линии, что применяемый тип рельсов мог выдержать такую максимальную нагрузку, при которой при разных ширине колеи машины могли бы иметь всё-равно одинаковые размеры (современное понятие - нагрузка на ось). Далее, что прочность вагонов для более широкой колеи потребует больших затрат, хотя нагрузка на ось не изменится. И ещё был аргумент, что более совершенные машины (имеется в виду локомотив) должны лишь уменьшаться в размерах, при той же мощности, а следовательно широкая колея в будущем не нужна.
В итоге ширина колеи в 5 футов (1524мм) была Высочайше утверждена 14 февраля 1843г по журналу Комитета СПб-московской жд от 10 февраля 1843г.
Так что принятие за основную колею 6 футов действительно бы вызвало серьёзные перерасходы при строительстве дорог, и ещё неизвестно, выдержала бы это всё казна и уж точно общее протяжение железных дорог было бы меньше, что в итоге могло сказаться на общей нашей истории.
Хочу добавить такой факт, что при современном конструировании паровозов конструкторы столкнулись с ограничением мощности паровозов диаметром цилиндров: с одной стороны габаритом подвижного состава, а с другой стороны шириной колеи, от которой почти напрямую зависело расположение центров поршней.
С уважением.
От kcp
К Железный дорожник (19.07.2013 23:57:56)
Дата 22.07.2013 10:13:42

Спасибо, весьма познавательно.

> Хочу добавить такой факт, что при современном конструировании паровозов конструкторы столкнулись с ограничением мощности паровозов диаметром цилиндров: с одной стороны габаритом подвижного состава, а с другой стороны шириной колеи, от которой почти напрямую зависело расположение центров поршней.

А можете ли Вы немного развернуть этот тезис? Мне, признаюсь, оказалось сложно представить как расположение центров поршней может зависеть от ширины колеи.
От Железный дорожник
К kcp (22.07.2013 10:13:42)
Дата 22.07.2013 12:19:39

Re: Спасибо, весьма...

>> Хочу добавить такой факт, что при современном конструировании паровозов конструкторы столкнулись с ограничением мощности паровозов диаметром цилиндров: с одной стороны габаритом подвижного состава, а с другой стороны шириной колеи, от которой почти напрямую зависело расположение центров поршней.
>
>А можете ли Вы немного развернуть этот тезис? Мне, признаюсь, оказалось сложно представить как расположение центров поршней может зависеть от ширины колеи.

От центра поршня по оси расположено ведущее дышло, которое действует на палец кривошипа колеса. Плюс ещё между ведущим дышлом и колесом помещаются спарниковые дышла. Ну а то, что колесо стоит на рельсе, и размер между колёсами неизменен как и ширина колеи, это понятно, я надеюсь.
От kcp
К Железный дорожник (22.07.2013 12:19:39)
Дата 22.07.2013 13:33:22

Re: Спасибо, весьма...

>>> Хочу добавить такой факт, что при современном конструировании паровозов конструкторы столкнулись с ограничением мощности паровозов диаметром цилиндров: с одной стороны габаритом подвижного состава, а с другой стороны шириной колеи, от которой почти напрямую зависело расположение центров поршней.
>>
>> А можете ли Вы немного развернуть этот тезис? Мне, признаюсь, оказалось сложно представить как расположение центров поршней может зависеть от ширины колеи.
>
> От центра поршня по оси расположено ведущее дышло, которое действует на палец кривошипа колеса. Плюс ещё между ведущим дышлом и колесом помещаются спарниковые дышла. Ну а то, что колесо стоит на рельсе, и размер между колёсами неизменен как и ширина колеи, это понятно, я надеюсь.

У тех паровозов что я видел, цилиндрам было ещё очень далеко до соприкосновения в середине колеи. Наверное всё-таки больше играли роль габариты.
От SSC
К Железный дорожник (22.07.2013 12:19:39)
Дата 22.07.2013 12:31:16

Re: Спасибо, весьма...

Здравствуйте!

>>> Хочу добавить такой факт, что при современном конструировании паровозов конструкторы столкнулись с ограничением мощности паровозов диаметром цилиндров: с одной стороны габаритом подвижного состава, а с другой стороны шириной колеи, от которой почти напрямую зависело расположение центров поршней.
>>
>>А можете ли Вы немного развернуть этот тезис? Мне, признаюсь, оказалось сложно представить как расположение центров поршней может зависеть от ширины колеи.
>
>От центра поршня по оси расположено ведущее дышло, которое действует на палец кривошипа колеса. Плюс ещё между ведущим дышлом и колесом помещаются спарниковые дышла. Ну а то, что колесо стоит на рельсе, и размер между колёсами неизменен как и ширина колеи, это понятно, я надеюсь.

Получаются в пределе цилиндры диаметром 1.5м или даже чуть больше - такие были на каком-нибудь паровозе?

С уважением, SSC
От Железный дорожник
К SSC (22.07.2013 12:31:16)
Дата 22.07.2013 12:39:31

Re: Спасибо, весьма...

На наших паровозах максимальный внутренний диаметр цилиндров получился 650мм.
От SSC
К Железный дорожник (22.07.2013 12:39:31)
Дата 22.07.2013 12:50:20

Re: Спасибо, весьма...

Здравствуйте!

>На наших паровозах максимальный внутренний диаметр цилиндров получился 650мм.

Тогда не очень понятно, как повлияла ширина колеи на ограничение диаметра.

С уважением, SSC
От Железный дорожник
К SSC (22.07.2013 12:50:20)
Дата 22.07.2013 13:06:18

Re: Спасибо, весьма...

>Тогда не очень понятно, как повлияла ширина колеи на ограничение диаметра.
Ну вот есть габарит - неизменный размер. Есть ширина колеи - тоже неизменный размер. Значит цилиндры (два) должны быть вписаны с каждой стороны в получившуюся разницу этих размеров. Выше написал подробнее про толщины деталей, которые влияют на расположение центра поршня.
Поэтому американские паровозы, имеющие узкую европейскую колею, и широкий габарит, по умолчанию в своём максимуме получались самыми мощными паровозами. И наоборот европейские паровозы в узком европейском габарите чтобы стать мощными поворотами применяли разного рода ухищрения типа четырёхцилиндровых систем с коленчатыми осями.
Но это уже здесь оффтоп.
Я своим первым постом хотел сказать, что вопреки разным версиям никакого военного аспекта в принятии такой ширины колеи и широкого габарита небыло.
От SSC
К Железный дорожник (22.07.2013 13:06:18)
Дата 22.07.2013 13:32:59

Re: Спасибо, весьма...

Здравствуйте!

>>Тогда не очень понятно, как повлияла ширина колеи на ограничение диаметра.
>Ну вот есть габарит - неизменный размер. Есть ширина колеи - тоже неизменный размер. Значит цилиндры (два) должны быть вписаны с каждой стороны в получившуюся разницу этих размеров. Выше написал подробнее про толщины деталей, которые влияют на расположение центра поршня.
>Поэтому американские паровозы, имеющие узкую европейскую колею, и широкий габарит, по умолчанию в своём максимуме получались самыми мощными паровозами. И наоборот европейские паровозы в узком европейском габарите чтобы стать мощными поворотами применяли разного рода ухищрения типа четырёхцилиндровых систем с коленчатыми осями.

А если сравнить американский габарит с российским - у кого больше?

Я раньше думал, что естественный ограничитель габарита (помимо габаритов сооружений ж/д) - соображения устойчивости вагона на рельсах. У капской колеи, например, стандартный габарит 3м, хотя грузоподъёмность вагонов достигает 60т - вполне как у нас.

С уважением, SSC
От Железный дорожник
К SSC (22.07.2013 13:32:59)
Дата 22.07.2013 13:51:41

Re: Спасибо, весьма...

>А если сравнить американский габарит с российским - у кого больше?

За сегодняшний день не скажу, что там в Америке, а вообще при строительстве той-же Петербурго-Московской жд был принят за образец американский габарит. Т.е. вероятно его ширина примерно такая-же, как и у нас.

>Я раньше думал, что естественный ограничитель габарита (помимо габаритов сооружений ж/д) - соображения устойчивости вагона на рельсах. У капской колеи, например, стандартный габарит 3м, хотя грузоподъёмность вагонов достигает 60т - вполне как у нас.

Читая первоисточники понимаешь, что "ограничитель" габарита были представления инженеров того времени.
От bedal
К SSC (22.07.2013 12:31:16)
Дата 22.07.2013 12:32:55

смещение-то не к центру, а наружу идёт

так что цилиндр большого диаметра увеличивает габарит, при большой ширине колеи - чрезмерно.
От SSC
К bedal (22.07.2013 12:32:55)
Дата 22.07.2013 12:49:06

Как то это мне не очевидно

Здравствуйте!

>так что цилиндр большого диаметра увеличивает габарит, при большой ширине колеи - чрезмерно.

Ось цилиндра обычно находится близко к оси рельса, на котором стоит приводимое колесо.

С уважением, SSC
От bedal
К SSC (22.07.2013 12:49:06)
Дата 22.07.2013 14:50:06

а так?

http://railwaycalendars.narod.ru/emd.jpg
От Железный дорожник
К SSC (22.07.2013 12:49:06)
Дата 22.07.2013 12:58:30

Re: Как то...

>Ось цилиндра обычно находится близко к оси рельса, на котором стоит приводимое колесо.

Казалось бы так должно быть, и так было на старых маломощных паровозах. Но на мощных современных паровозах не так. Тут есть широкий бандаж ведущего колеса, спарниковые дышла с мощным сечением, плюс половина толщины ведущего дышла, тоже имеющего мощное сечение.
На вскидку нашёл расстояние по осям цилинров 2330мм у паровоза Л. Т.е. разница на сторону между внутренней гранью рельса и осью цилиндра 403мм.
От SSC
К Железный дорожник (22.07.2013 12:58:30)
Дата 22.07.2013 13:27:08

Re: Как то...

Здравствуйте!

>>Ось цилиндра обычно находится близко к оси рельса, на котором стоит приводимое колесо.
>
>Казалось бы так должно быть, и так было на старых маломощных паровозах. Но на мощных современных паровозах не так. Тут есть широкий бандаж ведущего колеса, спарниковые дышла с мощным сечением, плюс половина толщины ведущего дышла, тоже имеющего мощное сечение.
>На вскидку нашёл расстояние по осям цилинров 2330мм у паровоза Л. Т.е. разница на сторону между внутренней гранью рельса и осью цилиндра 403мм.

Спасибо за разъяснение. Раньше не обращал внимания на этот момент.

С уважением, SSC
От Keu
К Железный дорожник (19.07.2013 23:57:56)
Дата 22.07.2013 08:15:31

Спасибо, очень интересно! (-)
От Blitz.
К Железный дорожник (19.07.2013 23:57:56)
Дата 20.07.2013 00:27:06

Re: Как появилась...

Спасибо, очень интересно.
От Туляк
К Blitz. (20.07.2013 00:27:06)
Дата 20.07.2013 00:54:11

Спасибо. Познавательно! (-)