Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  0 0

  maruda12 5.6.2010 (19:49)

  Hmm...
  
  Trakcja
  Powiększający się ciężar coraz silniejszych i coraz dłuższych parowozów doprowadził do powstania w 1909 r. konstrukcji członowych, takich jak maszyny typu "Beyer-Garratt", które rozpowszechniły się od Tasmanii po wiele innych krajów, zwłaszcza pozaeuropejskich, szczególnie eksploatujących sieci wąskotorowe.
  
  Od zarania kolejnictwa stosowano też napęd linowy, początkowo głównie do wciągania pociągów po spadkach, na fragmentach tras, które trudno byłoby pokonać ówczesnym parowozom. Napęd linowy stosowano też niekiedy w obrębie miast albo w tunelach dla uniknięcia zadymiania. Stopniowo utrwaliły się dwie główne formy trakcji linowej: funikular i kolej z liną w ruchu ciągłym. Tę ostatnią technologię wykorzystano – z braku lepszej alternatywy – w podziemnym metrze (Glasgow Subway, 1896-1935) oraz na tramwajach (San Francisco, 1873; potem wiele innych systemów). Po upowszechnieniu się trakcji elektrycznej napęd linowy znowu stosowany jest do pokonywania stromych spadków.
  
  Prace Ernsta Wernera von Siemensa oraz inżynierów amerykańskich (m.in. T. Edisona) doprowadziły do wprowadzenia napędu elektrycznego. Na kolejach "ciężkich" pobór prądu realizowano początkowo raczej przy pomocy trzeciej szyny zasilającej (1890, Londyn). Zasilanie górne udoskonalono na sieciach tramwajowych (F. Sprague, Richmond 1888). Po wynalezieniu pantografu i wprowadzeniu liny nośnej od pierwszej dekady XX w. stosuje się je także na kolejach głównych. Trakcja elektryczna stosowana była początkowo, oprócz tramwajów i SKM, przede wszystkim na trudnych odcinkach górskich, gdzie dodatkowo jej efekty ekonomiczne polepszało lokalne wykorzystanie energii wodnej dla generowania prądu. W pierwszej poł. wieku dominowało zasilanie prądem stałym, ale udoskonalenie zasilania prądem przemiennym spowodowało większą popularność tej drugiej metody na liniach i sieciach elektryfikowanych później (w tym linii wysokich prędkości). Tym niemniej wiele kolei sieci krajowej przyjęło wcześniej zasilanie prądem stałym, mniej ekonomiczne na dłuższych dystansach.
  
  Pierwsze elektryfikacje linii dalekobieżnych przypadają na drugą dekadę XX w. (kolej KPEV, Niemcy), w okresie międzywojennym powstały już duże systemy elektryczne w Niemczech, Austrii (gł. koleje alpejskie), Szwajcarii, Holandii, Szwecji, USA (kolej PRR, Milwaukee RR). Główny wysiłek elektryfikacyjny miał miejsce w okresie powojennym. Odejście od trakcji elektrycznej (na rzecz udoskonalanej spalinowej) wystąpiło w drugiej poł. wieku na sieciach o stosunkowo małej gęstości ruchu na długich dystansach (USA, Brazylia).
  
  Pierwsza lokomotywa napędzana silnikiem Diesla funkcjonowała już w 1912 r. (kolej Winterthur – Romanshorn, Szwajcaria), pierwsza eksperymentalna lokomotywa spalinowo-elektryczna pojawiła się w 1914 (General Electrics, pomysłu H. Lempa). Spalinowozy w ruchu manewrowym upowszechniły się w l. 20., wówczas też zaczęto je stosować na "specjalnych" trasach. W USA do ruchu normalnego weszły pod koniec lat 30. W Europie trakcja spalinowa rozpoczynała od wagonów i jednostek na liniach lokalnych. W l. 30. zaczęto też eksploatację szybkich pociągów motorowych (Niemcy, Francja, Polska, Dania).
  
  W ostatnich dekadach ważną formą modernizacji trakcji elektrycznej stało się użycie silnika liniowego. Miało ono miejsce na kolejach miejskich. Pierwszą, krótką linię tego typu otwarto w 1985 r. pod Toronto (Scarborough Rapid Transit). Na większą skalę technologia ta przyjmuje się w podziemnym metrze, daje ona bowiem duże oszczędności przy budowie tuneli (nawet 15% kosztów tunelu kolei o napędzie klasycznym). Pionierską rolę odegrały miasta japońskie – pierwszą linię oddano do użytku w 1990 r. w Osace.
  
  Prędkości
  W okresie międzywojennym maksymalna prędkość pociągów parowych na głównych liniach Francji, Niemiec i Belgii nie przekraczała 120 km/h, w innych krajach europejskich – zwykle 100 km/h. Szybciej jeżdżono tylko w Brytanii: nawet 144 km/h (90 mil/h). Wyższe prędkości dopuszczano dla lekkich jednostek spalinowych: w Niemczech 160 km/h, we Francji 140 km/h.
  
  Rozkładowe prędkości rzędu 200 km/h osiągnięto w Japonii w 1964 r. na specjalnie zbudowanej linii "wysokich prędkości" Tōkkaidō Shinkansen. Otwarta w 1981 francuska linia LGV Sud-Est dla pociągów TGV zaprojektowana została dla prędkości maksymalnej 300 km/h; liczne linie europejskie powstałe na przełomie wieków dopuszczają prędkość 350 km/h. Linia Berlin – Hamburg, której modernizację do prędkości 250 km/h ukończono w 2005 r. jest obecnie najszybszą linią "klasyczną". Maksymalne prędkości handlowe (średnie między rozkładowymi postojami) najszybszych pociągów świata nieco przekraczają 260 km/h.
  
  Tabor
  W 1872 r. George Westinghouse opatentował metodę hamowania pneumatycznego (z użyciem sprężonego powietrza), dzięki której uruchamiano hamulce wagonów z lokomotywy (wszystkie wagony musiały być odtąd zaopatrzone w hamulce). Oznaczało to radykalne zwiększenie poziomu bezpieczeństwa i możliwość formowania długich pociągów. Alternatywą była metoda hamowania próżniowego, rozpowszechniona przede wszystkim na kolejach brytyjskich.
  
  Najstarsze sprzęgi były ręczne; są do dzisiaj szeroko stosowane. Spośród różnego typu sprzęgów automatycznych (stosowanych głównie, choć nie tylko, na kolejach miejskich), najpopularniejsze są sprzęgi opatentowane przez Karla Scharfenberga w 1904 r.
  
  Pierwotne wagony miały drewnianą konstrukcję pudła i były dwuosiowe (wyjątkowo trójosiowe). Konstrukcje czteroosiowe, oparte na "wózkach", najwcześniej, bo już w pierwszej poł. XIX w., upowszechniły się w Ameryce. Na przełomie wieków pojawiają się wagony konstrukcji stalowej. Ich upowszechnieniu towarzyszyła ewolucja lokomotyw w kierunku coraz większej mocy i masy. Wzrost masy wagonów osobowych został powstrzymany w połowie XX w. wraz ze wprowadzeniem konstrukcji aluminiowych, a potem konstrukcji ze stopów lekkich. Indywidualnym rozwiązaniem stały się wagony o obniżonym środku ciężkości, których pierwszy skład (Talgo I) zbudowano w 1942 r.
  
  Wynalazek sterowania ukrotnionego (Frank Sprague, 1897) pozwolił na rozwój zespołów trakcyjnych. Rozwój ten następował początkowo na kolejach miejskich i dojazdowych. Z czasem zespoły trakcyjne przejęły znaczącą część ruchu pasażerskiego również na sieciach krajowych, eliminując klasyczne pociągi ciągnięte przez lokomotywy. Ułatwienie manewrowania na stacjach przyniosło też na niektórych kolejach wprowadzenie wagonów sterowniczych, dokonane na dużą skalę w czwartej ćwierci XX w.
  
  Pociągi z pudłem wychylnym w trybie pasywnym pojawiły się w Kanadzie na linii kolei CP w 1969 r. (pociąg United Aircraft Turbo), a potem w Japonii (Kokutetsu) w 1973 r.[5] Próby z pudłem wychylnym w trybie aktywnym rozpoczęła kolej BR w 1972, ale pociągi tego rodzaju weszły najwcześniej do eksploatacji we Włoszech (w 1975 prototyp, a w 1987 wprowadzono je tam do normalnego ruchu – ETR 450 Pendolino; kolej Ferrovie dello Stato).
  
  Zabepieczenie ruchu
  Najprostszą formą zabezpieczenia ruchu jest tzw. "jazda na rozkład" oraz "jazda na buławę". Wprowadzenie telegrafu (koniec lat 30. XIX wieku) umożliwiło modyfikację ruchu pociągów poprzez odejście od tych niedoskonałych systemów, niebezpiecznych przy większych prędkościach albo ograniczających przepustowość linii. W latach 50. i 60. XIX w. rozpowszechnił się system "blokady liniowej". W 1860 r. udoskonalono w Anglii system ustawień nastawczych ("interlocking"), umożliwiający ustawianie toru przebiegu pociągu przez węzeł w sposób eliminujący sprzeczności w ustawieniu zwrotnic i semaforów (patent 1856, J. Saxby). W Europie i Ameryce wynalazki te przyjmowały się z pewnym opóźnieniem. W Niemczech pierwsza nastawnia zaczęła funkcjonować dopiero w 1868 r. Sterowana elektrycznie samoczynna blokada liniowa wprowadzona została Niemczech w 1871 i udoskonalona 1881 r. (firma Siemens & Halske)[6]. Blokada liniowa i ustawienia nastawcze stały się obowiązującym standardem (np. w Brytanii od 1889).
  
  We Francji już od 1872 zaczęło się wprowadzanie urządzeń automatyki bezpieczeństwa pociągów (ABP), które z czasem gwarantowały samoczynne zatrzymanie pociągu na wypadek przejechania sygnału "stój". Systemy te upowszechniły się pod koniec XIX i w początkach XX w., jednak w różnym tempie na sieciach różnych zarządów kolejowych. Rozwój systemów ABP, niezbędny wraz ze wzrostem prędkości, a umożliwiony przez rozwój elektroniki, doprowadził na przełomie XX i XXI w. do ciągłej kontroli ruchu pociągu, w trybie której komputer pokładowy podaje maszyniście maksymalną możliwą prędkość ruchu wynikającą z położenia innych pociągów oraz warunków technicznych trasy. Klasyczne semafory stają się niepotrzebne.
  
  Koleje niekonwencjonalne
  Już w XIX w. pojawiły się pomysły na kolej jednoszynową. Dość ekscentrycznym rozwiązaniem były koleje siodłowe opracowane przez Charlesa Lartigue'a (najbardziej znana to Listowel and Ballybunion Rly. w Irlandii, funkcjonująca w latach 1888-1924). Poszukiwania tańszej od podziemnego metra bezkolizyjnej kolei miejskiej doprowadziły do opracowania przez Eugena Langena technologii kolei podwieszonej. W 1901 r. między Barmen i Elberfeld otwarto Schwebebahn, zbudowaną według jego pomysłu (obecnie Wuppertal; kolej funkcjonuje do dzisiaj).
  
  Druga połowa XX w., kiedy wydawało się, że tradycyjna kolej staje się anachronizmem, przyniosła falę poszukiwań nowych rozwiązań. Poszukiwania szły również w kierunku kolei jednoszynowych (koleje typu Alweg i Safege); w latach 50. i 60. jednoszynowa kolej była swego rodzaju "ikoną przyszłości". Powstawały liczne linie, zwłaszcza jako koleje rozrywkowe, w parkach i na terenach wystawowych; większość z nich się nie zachowała. Najstarsza z nich zachowana, to kolej siodłowa w Disneylandzie w Anaheim (1959), w 1964 otwarto natomiast kolej do lotniska Haneda w Tokio – stała się ona z czasem w pełni wydajną linią SKM. Rzadziej budowano koleje podwieszone – do dzisiaj zachowała się krótka linia w parku Ueno w Tokio, a w normalnym ruchu jako najstarsza kolej tego typu poza Wuppertalem, funkcjonuje Shōnan Monorail w Fujisawa (1970). Na przełomie XX i XXI w. zbudowano kilka jednoszynowych SKM w innych miastach Azji (m.in. w Kuala Lumpur, Naha, Chibie, Czunkinie), a kilka dalszych znajduje się w budowie (Teheran, Dżakarta).
  
  Uznano też, że koleje miejskie uzyskają lepsze parametry techniczne, jeśli zastosuje się koła ogumione (1956 – pierwsza linia "ciężkiego" metra w Paryżu, prowadnice boczne; 1971 – "ciężkie" metro w Sapporo, prowadnica środkowa). Później technologię tę stosowano także na małych kolejach automatycznych (pierwsze w 1981 – Portliner w Kobe i New Tram w Osace).
  
  Badania nad koleją magnetyczną (maglev) pozwoliły opracować technologię, ale jej wdrożenie następuje bardzo wolno. Niemiecki system Transrapid znalazł realizację w 2004 w Szanghaju (Transrapid Szanghaj). Druga kolej maglev w normalnym ruchu znajduje się na przedmieściach Nagoi (Linimo, otwarta 2005). Propozycje użycia "maglevu" w obsłudze ruchu dalekobieżnego, wysuwane w Niemczech i Japonii, nie zostały dotąd zrealizowane.
  
  Wystarczy? Licze na naj. :)

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie