Путь и путевое хозяйство
Железнодорожный путь обычно подразделяют на земляное полотно, верхнее строение пути и искусственные сооружения. Земляное полотно вместе с искусственными сооружениями образуют нижнее строение пути. Оно представляет собой комплекс сооружений из грунта, служащих основанием для верхнего строения пути. Земляное полотно предназначено для укладки верхнего строения пути, восприятия нагрузок от подвижного состава, передаваемых через элементы верхнего строения пути, и для обеспечения устойчивости пути. Помимо земляного полотна к нижнему строению пути относятся искусственные сооружения – мосты, путепроводы, эстакады, тоннели, трубы. Наиболее часто встречаются мосты и трубы.
Верхнее строение пути является единой комплексной конструкцией, состоящей из рельсов, скреплений с противоугонами, рельсовых опор (чаще всего в виде шпал), мостового полотна и других специальных устройств. ВСП предназначено для восприятия нагрузок от подвижного состава, передачи их на земляное полотно и искусственные сооружения, а также для направления движения подвижного состава. Конструкция ВСП должна быть прочной и устойчивой, обеспечивать безопасное и плавное движение поездов. Ключевым элементом ВСП являются рельсы. Назначение рельсов – создать поверхности с наименьшими сопротивлениями для качения колес, непосредственно воспринимать и упруго передавать нагрузки от колес на шпалы и брусья, направлять движение колес, проводить ток. Основные типы рельсов – Р-75, Р-65, Р-50 (Р – рельсы, число – кг/м). Чем интенсивнее участок, тем тяжелее рельсы на нем используются. Рельс состоит из подошвы, шейки и головки рельса. Длина рельса около 25 м. С изменением температуры она меняется, поэтому между торцами рельсов в стыках оставляют зазор. Величина зазора зависит от температуры рельса, его длины и климатической зоны. Опорами для рельсов служат шпалы, они бывают деревянные и железобетонные.
На железнодорожных станциях важным элементом являются устройства, которые служат для перевода подвижного состава с одного пути на другой и носят название соединения путей. Наиболее распространенным видом соединения путей являются стрелочные переводы. Они позволяют переводить с одного пути на другой вагоны, локомотивы и поезда. Стрелочные переводы могут быть одиночными, двойными и перекрестными. Обыкновенный стрелочный перевод состоит из следующих составных частей: стрелка с переводным механизмом, соединительные пути, комплект крестовинной части с контррельсами. Стрелка состоит из двух рамных рельсов, двух остряков, их оснований и переводного механизма. Соединительные пути представляют собой прямолинейный и криволинейный отрезки пути, соединяющие стрелку с крестовинной частью. У крестовины находится так называемое вредное пространство, место в котором колесо может попасть во враждебный желоб и вагон может сойти с рельсов. Для того, чтобы этого не произошло, применяются предохраняющие контррельсы.
Локомотивы и локомотивное хозяйство
Локомотив – это силовое тяговое средство, относящееся к подвижному составу и предназначенное для передвижения по рельсовым путям железных дорог поездов. Каждый локомотив при своей работе использует какой-либо первичный источник энергии. На этом основании все локомотивы делятся на два вида: тепловые и электрические.
К тепловым локомотивам относятся тепловозы, паровозы, газотурбовозы, мотовозы. Они имеют собственные силовые установки для выработки энергии и поэтому являются автономными. Паровоз в качестве силовой установки имеет паровой котел и паровую машину, которая передает движение колесным парам. Тепловоз источником энергии имеет двигатель внутреннего сгорания (дизель), газотурбовоз – газовую турбину. Мотовоз – локомотив малой мощности, имеет двигатель внутреннего сгорания карбюраторный или дизельный.
К электрическим локомотивам относятся электровозы. Электровоз собственного источника энергии не имеет, он получает ее через контактную сеть от стационарных источников – электростанций и преобразует ее в механическую работу с помощью тяговых электродвигателей. Таким образом, можно сказать, что электровозы не являются автономными локомотивами. На железных дорогах РФ применяется два рода тока: постоянный (до 3000 В), переменный (около 25000 В). Поэтому используют локомотивы, работающие на постоянном токе, переменном и двойного питания. Применение электровозов двойного питания позволяет ускорить график движения поездов, т.к. не требуется время на смену локомотива. Функции локомотивов также выполняют моторные вагоны электропоездов, дизель-поездов и автомотрисы.
По роду работу все локомотивы делятся на магистральные и маневровые. Магистральные служат для вождения поездов, а маневровые для маневровой работы на станциях. Каждый локомотив имеет буквенную серию и порядковый заводской номер.
Руководство локомотивным хозяйством осуществляет дирекция тяги ОАО РЖД. Основным линейным предприятием локомотивного хозяйства является локомотивное депо, предназначенное для технического обслуживания и ремонта локомотивов. По характеру и объему выполненных работ локомотивные депо делятся на основные и оборотные. В основных депо есть приписной парк локомотивов, свой штат сотрудников, который осуществляет техническое обслуживание и ремонт локомотивов. В пути следования меняются бригады, обслуживающие локомотив, меняются и сами локомотивы. Смена происходит на станциях с оборотными локомотивными депо, где есть пункты смены и дома отдыха локомотивных бригад, находящихся в ожидании поездов для обратного следования.