Развитие устройств автоматики, телемеханики и связи от первых железных дорог до 1917 года

СОДЕРЖАНИЕ

Вопрос 6 Конструкция, принцип действия семафоров 3
Вопрос 25 Развитие средств железнодорожной связи России до 1917 г. 12

Вопрос 6 Конструкция, принцип действия семафоров

Семафо́р (фр. Sémaphore, от греч. σήμα — знак, сигнал и φορός — «несущий») — механическое средство сигнализации для подвижного состава на железных дорогах, оборудованных полуавтоматической блокировкой и централизацией стрелок и сигналов.
Семафор состоит из металлической мачты, несущей одно, два или три сигнализирующих крыла и сигнальные фонари. К крыльям семафора во многих системах сигнализации жёстко прикреплены светофильтры со стёклами различных цветов (на семафорах стран бывшего СССР цветные стёкла-линзы закреплены в специальных, опускаемых вниз для удобства обслуживания, люнетах) . Перемена положений крыльев и огней производится сигнальным приводом, состоящим из лебёдки и гибкой тяги.
В разговорной речи семафорами часто называют также и железнодорожные светофоры, что с технической точки зрения категорически неправильно.
Определения
Светофор – оптическое устройство, регулирующее движение пешеходов и транспортных средств (автомобилей, поездов, трамваев, речных и морских судов и т. д.). Принцип действия основан на подаче световых сигналов. История устройства насчитывает порядка 150 лет. Первый светофор был установлен в столице Британии неподалеку от здания парламента в 1868 году. Поскольку его создатель являлся специалистом в области разработки железнодорожных семафоров, новое устройство немногим отличалось от своего прообраза. Оснащенное двумя подвижными стрелками, оно имело ручное управление.
Сигналы, подаваемые светофором, были предназначены исключительно для транспортных средств и использовались с целью обеспечения безопасности пешеходов. Регулировка движения в темное время суток осуществлялась при помощи вращающегося газового фонаря, загоравшегося красным и зеленым цветами. В 1869 году данный элемент устройства взорвался, нанеся осколочные ранения полицейскому.
Первый светофор автоматического типа с не подсвеченными надписями «Stop» и «Proceed» был запатентован в Америке в 1910 году. Что же касается аналога современного трехцветного устройства, то он появился на улицах Нью-Йорка и Детройта спустя десять лет. В Россию данное новшество пришло лишь в 1930 году. Первый светофор был установлен в Ленинграде, второй, спустя несколько месяцев, – в Москве.
Семафор – сигнальный прибор стационарного типа, используемый на железных дорогах. Представляет собой высокую мачту с закрепленными на ней подвижными крыльями (от одного до трех), положение которых является ориентиром для машиниста. В темное время суток и при отсутствии хорошей видимости на приборе загораются сигнальные огни красного, зеленого и желтого цветов. Последний, наряду с опущенными дополнительными (вторым и третьим) крыльями семафора, свидетельствует о необходимости снижения скорости поезда.
Горизонтальное положение верхнего указателя и запрещающий красный сигнал являются призывом к остановке транспортного средства. Тогда как расположенное под углом 135 градусов основное крыло и зеленый «маячок» говорят о том, что путь свободен. Стоит отметить, что семафоры на железной дороге были широко распространены в СССР до 1950-х годов. Во второй половине XX века им на смену пришла светофорная сигнализация. Впрочем, на некоторых участках путей по-прежнему используются устаревшие приборы.
Семафор, два указателя путевого заграждения и стрелочные переводы на станции Брайзах, Германия
Сравнение
Как видно из определений, рассматриваемые сигнальные приборы обладают целым рядом отличий. Начнем с того, что светофор является более современным и универсальным устройством для регулировки движения. Он используется как на автомобильных и железных дорогах, так и для подачи сигналов водному транспорту. Тогда как семафор – это устаревший прибор. Сегодня им оснащены лишь малодеятельные промышленные участки железнодорожных путей. Если сигналы светофора распространяются на всех участников движения, то семафор предназначен только для машинистов. В зависимости от положения стрелки водитель локомотива предпринимает определенные действия или же спокойно продолжает путь.
Еще одно отличие светофора от семафора заключается в конструкции устройств. Первое является прибором оптической сигнализации. Он состоит из корпуса и закрепленной на ней линзовой головки, испускающей свет от светодиодов или ламп накаливания. Сигналы подаются в круглосуточном режиме. Семафор же – это мачта с крыльями. Последние используются для подачи визуальных сигналов. Подсветка указателей включается лишь в темное время суток и в условиях плохой видимости. В остальное же время она не функционирует.
Подведем итог, в чем разница между светофором и семафором.
Светофор Семафор
Состоит из корпуса с линзовой головкой, испускающей свет от светодиодов или ламп накаливания Представляет собой мачту с крыльями и дополнительной подсветкой
Световые сигналы подаются в круглосуточном режиме Подсветка включается лишь в темное время суток
Используется как на автомобильных и железных дорогах, так и на воде Применяется лишь на железной дороге
Сигналы распространяются на всех участников движения (водителей, велосипедистов, пешеходов) Указатели предназначены только для машинистов
Представляет собой современное и универсальное устройство Является устаревшим прибором, встречается крайне редко
Принцип действия и значения сигналов
Семафорами подаются сигналы:
а) днём поднятым вверх крылом под углом 135° к мачте, а ночью одним зелёным огнём — «Путь свободен». Так сигнализируют входные семафоры при приёме поезда на главный путь с готовностью остановиться на станции, а также выходные, проходные и маршрутные семафоры и семафоры прикрытия;
б) днём горизонтальным положением крыла семафора, а ночью одним красным огнём — «Стой! Запрещается проезжать» [1];
в) входные семафоры двумя поднятыми крыльями под углом 135° к мачте днём и зелёным и жёлтым огнями ночью сигнализируют — «Разрешается поезду следовать на станцию на боковой путь с готовностью остановиться на станции» [2]. Для контроля со стороны станции положения крыльев входного семафора ночью служат контрольные огни. При закрытом положении семафора на нём со стороны станции должны быть контрольные прозрачно-белые огни по числу крыльев, а при открытом — зелёные огни соответственно числу открытых крыльев.
При применении на однопутных участках, с полуавтоматической блокировкой нормально погашенных выходных светофоров входные семафоры в открытом и закрытом положении должны иметь контрольные прозрачно-белые огни.
Выходные, маршрутные и проходные семафоры, как правило, контрольных огней не имеют. Если пункт управления таким семафором расположен за последним по направлению движения, на семафоре должен быть контрольный прозрачно-белый огонь закрытого положения. Открытое положение этих семафоров контрольного огня не имеет. [1]
Предупредительными дисками подаются сигналы:
а) днём — ребро диска, ночью — зелёный огонь — «Входной семафор открыт»;
б) днём — диск, окрашенный в жёлтый цвет, ночью — жёлтый огонь — «Входной семафор закрыт».
Сигнал сквозного прохода подаётся светофорными головками или дисками сквозного прохода, установленными на мачтах входных семафоров. Крылья семафоров при этом находятся в следующем положении: верхнее поднято под углом 135° к мачте, а нижнее расположено вертикально вдоль мачты. [2]
Светофорными головками подаётся сигнал один зелёный мигающий огонь — «Выходной сигнал открыт; поезд пропускается через станцию по главному пути без остановки».
При закрытом выходном сигнале на светофорной головке сигнальный огонь не горит.
Дисками сквозного прохода подаются сигналы:
а) днём — ребро диска, ночью — зелёный огонь (вместе с зелёным огнём под верхним крылом семафора) — «Выходной семафор открыт; поезд пропускается через станцию по главному пути без остановки»;
б) днём — диск, окрашенный в жёлтый цвет, ночью — жёлтый огонь (вместе с зелёным огнём под верхним крылом семафора) — «Выходной семафор закрыт».
Предупредительные диски и диски сквозного прохода показывают в сторону станции при открытом положении контрольный зелёный огонь, а при закрытом — прозрачно-белый .Маневровыми щитами в зависимости от расположения парковых путей подаются в одну или в обе стороны сигналы:
а) днём щит, расположенный горизонтально, ночью — лунно-белый огонь — «Разрешается производить манёвры»;
б) днём щит, окрашенный в виде шахматной доски, поставленный под прямым углом к пути, ночью — синий огонь — «Запрещается производить манёвры».
Семафоры на станции Норт-Гилонг, Виктория, Австралия
Конструкция однокрылого семафора
Открытие и закрытие крыльев семафора достигается при помощи гибкой передачи, дающей возможность управлять сигналом на расстоянии до 1500 м.
Гибкая передача представляет собой проволочную петлю из гибких тяг 3 и 4 (рис. 1), соединяющую между собой два шкива: шкив переводного семафорного рычага 2 (переводной сигнальный станок-лебедка), установленного у стрелочного поста или в блок-аппарате на централизационном посту (сигнальный рычаг) и шкив 5 приводного механизма, установленный на мачте семафора. На обоих шкивах проволоки гибкой передачи, т.е. гибкие тяги 3 и 4, закреплены в точках а и б.
При переводе сигнального рычага, жестко скрепленного со шкивом 2, последний, поворачиваясь на своей оси, натягивает гибкую тягу 4 (ведущую), сообщая ей ход около 500 мм, послабляет гибкую тягу 3 (сдающую). Перемещение гибких тяг заставляет повернуться на оси и приводной шкив 5 на семафоре. Ход приводного шкива при помощи эксцентрикового устройства передается крылу семафора, заставляя крыло принять открытое положение.
Рис. 1 Управление семафором
При закрытии семафора, т.е. при обратном переводе сигнального рычага, натягивается тяга 3 и ослабляется тяга 4. Приводной шкив вращается в обратную сторону.
Для обеспечения неизменного натяжения гибких тяг в гибкую передачу включено натяжное устройство - компенсатор 6.
В разное время на сети железных дорог было установлено большое количество семафоров, различающихся конструкцией отдельных деталей. В
эксплуатации находятся семафоры как с клепаными, так и со сварными мачтами, со сборными из полосовой и угловой стали основаниями и основаниями цельнолитыми - чугунными, с окрашенными и эмалированными крыльями и т.п. Типовые семафоры имеют сварные мачты и основания, эмалированные крылья и отличительные (фоновые) щитки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сокольский Н.Н. и др. Электросемафор // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб, 1890—1907.
2. Таненбаум А.С. и др. Сигнализация железнодорожная // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб, 1890—1907.
Интернет ресурсы:
3. Автоматика, телемеханика, связь и вычислительная техника на железных дорогах России. Однокрылый семафор.
http://www.poezdvl.com/vychislitelnaia-tehnika-na-zhd-rf/odnokrylyi-semafor.html4. Как устроен семафор.
https://b282.livejournal.com/399234.html5. Правила применения семафоров
https://helpiks.org/5-11896.htmlВопрос 25 Развитие средств железнодорожной связи России до 1917 г.До середины XIX в. все перевозки в России осуществлялись водным и гужевым транспортом. Первая рельсовая чугунная дорога была построена на Алтае в 1808-10 годах горным мастером П.К. Фроловым (Змеиногорская дорога). Железная дорога на паровой тяге протяженностью более 800 м была построена на Урале в 1834 г. крепостными механиками отцом и сыном Черепановыми. Первая железная дорога общего пользования пролегла между Петербургом и Царским Селом и была открыта для движения в 1837 г. Эта дорога серьезного экономического значения не имела, но она показала возможность применения в России нового вида транспорта — железнодорожного. Введенная в эксплуатацию в 1851 г. железная дорога Петербург — Москва доказала насущную необходимость строительства железных дорог для развития экономики страны. Это была первая в мире двухпутная магистраль такой большой протяженности (650 км). Вскоре после этого ее строитель инженер путей сообщения П.П. Мельников разработал перспективный план создания сети железных дорог, в котором предусматривалось соединение Москвы с промышленными центрами России и с южными портами, создание транспортной связи между крупнейшими реками, обеспечение вывоза угля из Донбасса и др. Хотя план Мельникова не был воплощен полностью , он послужил большим стимулом для развития железнодорожной сети России. В 1865 г. создается Министерство путей сообщения (МПС), и П.П. Мельников стал первым министром путей сообщения. [11]
До создания МПС основным органом управления железными дорогами было учрежденное в 1833 г. Главное управление путями сообщения и публичными зданиями. В его состав с 1842 г. входил Департамент железных дорог, который стал частью МПС. [11]
Крымская война и героическая оборона Севастополя в 1855 г. наглядно показали, что если бы была железнодорожная связь города-порта с другими районами страны и с центром, то последствия этой войны не были бы такими тяжелыми. Существует мнение, что в этом случае англичане и французы не решились бы на осаду Таким образом, железные дороги получали большое стратегическое значение как мощный фактор укрепления обороноспособности страны. [14]
Однако средств у государства было мало, и поэтому поощрялось строительство частных железных дорог.
После ввода в эксплуатацию железной дороги Петербург-Москва для привлечения частного капитала к строительству железных дорог было создано акционерное Главное общество железных дорог, куда вошло много высокопоставленных акционеров, имевших большое влияние на решение государственных дел, касавшихся железнодорожного транспорта.
Массовое строительство частных железных дорог требовало контроля за их деятельностью , поэтому в 1858 г. в Департаменте железных дорог учреждается должность главного инспектора частных железных дорог, в подчинении которого находились инспектора частных железных дорог, осуществляющие надзор над деятельностью правлений частных железных дорог, за соблюдением ими государственных интересов. [8]
Темпы железнодорожного строительства существенно увеличились, частная собственность на железнодорожном транспорте заняла главенствующее положение, государственные дороги передавались в частные руки. К 1885 г. почти 90 % сети (протяженность которой составляла 24 тыс. верст) находилось в частной собственности и эксплуатировалось акционерными обществами. [8]
К этому же времени все более явственно стали проявляться отрицательные факторы частного владения железными дорогами. Запущенное хозяйство, низкий уровень эксплуатации, слабая дисциплина и нечистоплотность (как тогда говорили «хапужничесгво») кадров — все это приводило к плохим экономическим результатам и не позволяло рентабельно эксплуатировать железные дороги. Поэтому большинство дорог субсидировалось государством. Это вполне устраивало хозяев дорог, которые еще и получали от государства гарантированный доход на вложенный капитал. Они не вдавались в детали эксплуатации и передоверяли все дела нанятым управляющим.
Русско-турецкая война 1877—1878 годов показала полную неспособность частной железнодорожной сети обеспечить потребности государственной обороны. Все это привело к тому, что в 80-х годах по инициативе Александра III началась национализация (на условиях выкупа) железных дорог, и с тех пор частный капитал не играл в них главной роли. К 1900 г. 70 % железнодорожной сети (49,7 тыс. верст) находилось в руках государства. [11]
Однако управление железнодорожным транспортом на государственном уровне было в значительной степени разобщено. Сеть казенных и частных дорог регулировалась, управлялась и контролировалась тремя ведомствами: Путей сообщения, Финансов и Государственного контроля. Межведомственную координацию осуществляли Комитет министров и одновременно действующий Совет министров.
МПС осуществляло основное управление железнодорожной сетью как в отношении общего надзора за строительством железных дорог и установлением правил безопасности движения, так и по регулированию взаимоотношений железных дорог с государством, с обществом и между собой.
Министерство финансов не только отвечало за сбор налогов и исполнение бюджета, но и регулировало и управляло промышленностью, торговлей, устанавливало таможенные сборы. Кроме того, Минфин вел вопросы разработки уставов железнодорожных обществ, выпуска железнодорожных акций и облигаций, определял госзаказ на рельсы, вагоны и паровозы. С 1889 по 1917 г. в составе Минфина имелись Департамент железнодорожных дел, Совет по тарифным делам и Тарифный комитет.
Государственный контроль следил за правильностью расходования средств на строительство железных дорог и на эксплуатацию.
Таким образом, с момента возникновения железных дорог государство стремилось прочно держать в своих руках железнодорожное дело и формировало соответствующую политику в отношении железных дорог.
Большую роль в развитии железнодорожного транспорта России сыграл известный государственный деятель того времени С.Ю. Витте. После окончания Одесского университета он пошел работать на железную дорогу, начав с должности помощника товарного кассира, и в короткое время, пройдя по ступеням эксплуатационной специальности, стал начальником эксплуатации Юго-Западных железных дорог. В результате его деятельности было приведено в порядок хозяйство железных дорог, упорядочена организация движения, улучшились технические и экономические показатели работы. Витте разработал систему железнодорожных тарифов, которая на много десятилетий стала основой тарифной политики железных дорог. [14]
Благодаря этому и по желанию Александра III С.Ю. Витте в 1889 г. был назначен директором Департамента железнодорожных дел Министерства финансов, а в 1892 г. стал министром путей сообщения. Перейдя в этом же году в Министерство финансов сначала управляющим, а затем министром, Витте разработал политику сосредоточения железных дорог в руках государства путем выкупа частных и строительства новых железных дорог за счет казны. При нем были выкуплены основные частные линии железнодорожной сети. В результате этого дефицит железных дорог стал снижаться, а с 1894 г. они стали приносить прибыль.
В 1903 г. Витте становится председателем Комитета министров, который возглавляет до 1906 г. В 1905 г. за успешное заключение Портсмутского мирного договора с Японией получил титул графа.
На каких бы постах С.Ю. Витте ни находился, он всегда был горячим сторонником развития железнодорожного транспорта. Таких темпов строительства железных дорог, какие были в последнее десятилетие XX в. в России, больше никогда не было. Только за этот период было построено более 20 тыс. км государственных железнодорожных линий. При нем началось строительство Транссиба, а затем и Китайско-Восточной железной дороги. В начале XX века Россия обладала внушительной по тем временам железнодорожной сетью — 70 тыс. км (в 1913 г. — 71,7 тыс. км), что поставило ее в ряд развитых государств. Таким образом, в среднем с начала строительства железных дорог в дореволюционный период за каждый год железнодорожная сеть прирастала примерно на тысячу километров.
Анализ показывает, что на протяжении всего периода развития железнодорожного транспорта в XIX в. не утихала полемика по вопросу, какая форма собственности железных дорог более эффективна — государственная или частная. Были примеры успешного функционирования как государственных, так и частных железных дорог. Однако частные железные дороги имели более сложную систему управления, их сложнее было контролировать и подчинять государственным и стратегическим целям, они препятствовали созданию единой железнодорожной сети. Так, приказы и распоряжения МПС для частных дорог имели, как правило, не обязательный, а лишь рекомендательный характер. Частные железные дороги всегда отстаивали свои интересы, пренебрегая потребностями экономики в целом и соседних железных дорог. Экономическим, политическим и остальным условиям. России соответствовала государственная форма собственности на железные дороги, хотя государственные дороги зачастую обвиняли в низкой эффективности. [8]
Если до 80-х XIX в. годов концессии на строительство железных дорог частным предпринимателям выдавали на льготных условиях и под гарантированный государством доход, то с 1881 года картина меняется. Правительство (министр путей сообщения К.Н. Посьет) посчитало, что дешевле выкупить частные дороги, чем постоянно давать им ссуды и выплачивать гарантированные доходы. С этого времени стала проводиться политика выкупа железных дорог в государственную собственность и строительства их за государственный счет. [11]
Окончательно сложилась государственная политика по отношению к железнодорожному транспорту: вести строительство железных дорог как государственным, так и частным способом, однако частным дорогам ограничивать срок эксплуатации, после чего выкупать в государственную собственность. Были составлены планы выкупа частных дорог на десятки лет вперед, однако революция 1917 г. кардинально изменила ситуацию.
ВЫВОД:
В целом можно сделать вывод, что на начальном этапе железнодорожный транспорт, развитию которого государство уделяло особое внимание, дал резкий толчок росту экономики страны. С другой стороны, создание крупной национальной железнодорожной сети, приметной в составе мировой сети, объясняется тем, что в России проводилась целенаправленная государственная железнодорожная политика.
Россия позже ряда других стран встала на путь капиталистического развития. Рост промышленного и сельскохозяйственного производств и экспорта хлеба после реформы 1861 г. вызвал резкое увеличение объема перевозок, для освоения которого потребовалось усиленное строительство железных дорог. С 1865 по 1875 г. средний годовой прирост железных дорог России составил полторы тысячи километров, а с 1893 по 1897 г.— более двух тысяч километров. В то время были построены линии Москва-Курск (1868), Курск-Киев (1870), Москва-Брест (1871) и др. В 1880 г. в сложнейших природных условиях, через песчаную пустыню, началось строительство Закаспийской железной дороги, а в 1891 г.— Великого Сибирского пути от Урала до Тихого океана.
Громадный подъем железнодорожного строительства, ввод в эксплуатацию новых железнодорожных линий послужили мощным импульсом для дальнейшего развития металлургической и машиностроительной промышленности России, экономических и торговых связей с другими странами.
При строительстве железных дорог, особенно на первых порах, был учтен и приспособлен к местным условиям зарубежный опыт. Отдельные линии строились совместными акционерными компаниями. Основная же часть железных дорог сооружалась за счет государства. Однако, как показала жизнь, некоторые частные отечественные и зарубежные предприниматели заботились больше всего о барышах и в меньшей степени о качестве работ. В результате построенные ими железнодорожные линии имели много недоделок и были хуже подготовлены к эксплуатации, чем государственные дороги.
Кроме того, были и другие негативные моменты, наносившие ущерб государственным интересам и перспективам развития железнодорожных линий. Так, в начале 70-х г. прошлого столетия между Петербургом и Гатчиной появилось два параллельных железнодорожных участка — Варшавский и Балтийский — с двумя станциями и вокзалами в Петербурге на расстоянии 0,5 км один от другого, а также двумя станциями в Гатчине. Это стало следствием того, что один из участков принадлежал казне, а другой — частному обществу. Аналогичное положение было и в Москве, где построены две рядом расположенные технические станции Рижской и Савеловской линий.
К сожалению, руководящие круги недооценивали отечественных специалистов и нередко без достаточных оснований отдавали предпочтение иностранным компаниям. Сумей Россия осуществить железнодорожное строительство без чрезмерно распространенного посредничества иностранного капитала — она получила бы более разветвленную сеть железных дорог при их высокой рентабельности. В процессе строительства отечественные специалисты, ученые и инженеры путей сообщения внесли весомый вклад в теорию и практику проектирования и сооружения железных дорог и во многом опередили другие страны. Подтверждением этого служит постройка одной из лучших в мире двухпутной железнодорожной магистрали Петербург—Москва (1851) и самой длинной Транссибирской магистрали (1904).
ЛИТЕРАТУРА
1. Вопросы развития железнодорожного транспорта. Сб. статей, М., 1993.
2. Газета «Стрела» от 04.08.2006 года.
3. География путей сообщения. Учебник, М., 1969.
1. Добросельский К.М., Манёвры на железнодорожных станциях, 2 изд., М., 1967.
2. Железные дороги, под ред. М.М. Филиппова, М., 2000.
3. Краснов П.Н., Сибирь под влиянием рельсового пути, М., 1995;
4. Саблер С.В., Сосновский И.В., Сибирская железная дорога в ее прошлом и настоящем, Новосибирск, 1974.
5. Савченко И.Е., Земблинов С.В., Страковский И.И., Железнодорожные станции и узлы, 2 изд., М., 1997.
6. Транспорт СССР, под ред. А.Л. Голованова, М., 1996.
7. Транспорт и связь. Статистический справочник, М., 1998.
8. Экономика железнодорожного транспорта, Учебник для вузов, под ред. Е.Д. Ханукова, М., 1969.
9. Экономическая география транспорта СССР, под ред. С.К. Данилова, М., 1965.
10. Энциклопедия Брокгауза и Эфрона. Электронный вариант.
Интернет ресурсы:
11. H. E. Аксененко. История железнодорожного транспорта России и Советского Союза. Т. 2: 1917 — 1945 гг. — СПб, — 416 с.
https://uchebnikfree.com/rossii-sovetskoy-istoriya/istoriya-jeleznodorojnogo-transporta-rossii.html12. Орельчикова А.Ю. Железнодорожный транспорт в истории России (XIX век): Учебное пособие. - М.: МИИТ, 2006. - 33 с. http://library.miit.ru/methodics/04022015/07-%20133.pdf13. История железнодорожного транспорта России 1836-1917 том 1
https://raillook.com/materialy/transport/jeleznodorojniy/drugoe-jeleznodorojniy-transport/1994-istoriya-zheleznodorozhnogo-transporta-rossii-1836-1917-tom-1/14. Становление и основные этапы развития железнодорожного транспорта России
https://kartaslov.ru/книги/Якунин_В_И_Железные_дороги_России_и_государство/2