Что такое вагонетки на деревянных рельсах история 7
Железная дорога
Тяжёлые грузы трудно везти по неровностям дорог — слишком велика сила трения. Простой и дешёвый способ выровнять и укрепить путь нашли ещё древние египтяне, перемещая каменные блоки для пирамид по деревянным рельсам. Спустя тысячелетия деревянные рельсовые дороги появились на шахтах Германии и Англии, став прообразом железных дорог. Трение о гладкие рельсы было значительно меньше, чем о дорогу, колёса катились легче, и требовалось меньше усилий на перевозку грузов. Рельсы служили ещё и направляющими, не давая гружёным повозкам сойти с пути.
Рельсы в шахтах
В горнодобывающих районах Германии и Англии деревянные рельсовые дороги возникли ещё в XVI в. По ним из шахт на поверхность в открытых тележках — вагонетках — везли руду или уголь. Рельсовую дорогу строили так: на равном расстоянии друг от друга перпендикулярно ходу движения укладывали короткие брусья — шпалы — и укрепляли их костылями. К шпалам прибивали длинные брусья с пазами под шпалы — рельсы.
Шпалы не давали рельсам расползаться в стороны и проседать в грунт под тяжестью вагонеток. Рельсы отстояли друг от друга по ширине размаха колёс вагонеток, а колёса снабжали ребордами — гребнями, удерживавшими их на рельсах. На подъём вагонетку толкали рабочие, а обратно в шахту по уклону она катились сама. Так был выработан основной принцип железнодорожного хода — сочетание выступающих по высоте рельсов, выполняющих несущую и направляющую функции, с колёсами, снабженными ребордами на внутренней стороне обода.
Тяга — элемент, передающий поступательное движение в машине, механизме.
Деревянные дороги
Первый выход рельсовой дороги на поверхность был сделан в Англии в 1603 г., когда в графстве Ноттингемшир был построен 3-километровый деревянный рельсовый путь для доставки угля из шахты Стрелли к посёлку Уоллатон. По «Уоллатонской вагонной дороге» вагонетки с углём тянули лошади.
В России первую деревянную рельсовую дорогу сконструировал механик Козьма Дмитриевич Фролов в 1755 г. для Колывано-Воскресенских металлургических заводов на Алтае. Фролов первым в мире применил канатную тягу для передвижения вагонеток. Вагонетку зажимами прикрепляли к ведущему тросу и тянули, наматывая трос на шкив, вращаемый лошадью или водяным колесом.
«Чугунка»
Настоящая железная дорога появилась в 1740 г., когда английский инженер Ричард Рейнольдс отлил для рудничных дорог первые чугунные рельсы — длинные плиты с углублениями для колёс вагонеток. В 1767 г. в шахтах Колбрукдэйла Рейнольдс впервые применил стальные рельсы-желоба, в сечении напоминающие букву U. Рельсы стык в стык крепились к деревянным брусьям, формируя дорожное полотно нужной длины. Но желоба засорялись, и колёса в них застревали, поэтому развитие получили выступающие — тавровые рельсы.
В России первая железная дорога — «Чугунный колесопровод» — появилась в 1788 г. в Петрозаводске на Александровском литейном заводе. По ней рабочие толкали вагонетки с тяжёлыми пушечными заготовками из доменного цеха в сверлильный. И рельсы, и шпалы этой дороги были отлиты из чугуна. Рельсы были уголковыми — уголок удерживал реборды чугунных колёс вагонеток. Грибовидные рельсы придумал В. Джессоп, а современный стандарт двутавровых (тавр — Т-образный профиль) грибовидных рельсов ввёл английский изобретатель Джордж Стефенсон в 1830 г.
Развитие идеи
Первая пассажирская чугунная дорога появилась в 1801 г. в Англии, соединив города Уондсворт и Кройдон в графстве Суррей. Вагончик с пассажирами по ней тянули лошади. В 1828 г. в г. Балтимор (США) открылась первая конка (конно — железная городская дорога) — новый вид общественного транспорта, предшественник трамвая. В России конки появились в 1860 — 1870 гг. в Петербурге, Москве и Казани. Первые конки двигались по деревянным рельсам, оббитым железом. Революцией в развитии железных дорог стало изобретение в 1804 г. паровоза — лучшего вида транспорта для передвижения по железным дорогам.
С освоением паровозного транспорта началось бурное железнодорожное строительство по всему миру. Отцом железных дорог считают англичанина Дж. Стефенсона. По его инициативе в 1825 г. была открыта железная дорога длиной 40 км из промышленного города Дарлингтона в портовый Стоктон. Для этой дороги по проекту Стефенсона было построено 63 моста и путепровода, двухкилометровый тоннель в горе и высокая насыпь через болотистую местность. По этой первой в мире общедоступной железной дороге передвигались и грузовые, и пассажирские составы на паровозной тяге. Стефенсон ввёл рельсовую колею шириной 1435 мм (стандартная ширина колеи во многих странах мира по сей день). Образцом железнодорожного строительства для быстроходных (до 19 км/ч) поездов стала построенная Стефенсоном в 1830 г. железная дорога Ливерпуль — Манчестер.
Рельсы для первых железных дорог делались из чугуна или из ковкого железа (с 1803 г.). Но чугун был слишком хрупок и трескался под большим давлением, а мягкое железо проседало. Лучшим материалом для рельсов была сталь. Стальные рельсы для дорог большой протяжённости получили распространение только после открытия в 1856 г. бессемеровского процесса, удешевившего производство стали. К 1880 г. повсеместно сложился стандартный вид двутавровых грибовидных стальных рельсов.
Что такое вагонетки на деревянных рельсах история 7
Мир Чудес: OwlLux MyBloG запись закреплена
Появление первых железных дорог.
В Древнем Египте, Греции и Риме существовали колейные дороги, предназначавшиеся для перевозки по ним тяжелых грузов. Устроены они были следующим образом: по выложенной камнем дороге проходили две параллельные глубокие борозды, по которым катились колеса повозок.
В средневековых рудниках существовали дороги, состоящие из деревянных рельсов, по которым передвигали деревянные вагоны.
Есть версия, что отсюда пошло название «трамвай», то есть «бревенчатая дорога».
Пути сообщения были всегда и везде. Наземный транспорт зародился в глубокой древности. История наземного транспорта, выделившего из себя новый вид—железнодорожный, уходит вглубь веков.
Эта история, как нам кажется, представляет собой интереснейшее и увлекательное повествование о развитии человеческого общества, начиная с древнейших цивилизаций. Известный писатель, потомственный железнодорожник Владимир Чивилихин считал, что «история — давняя состоявшаяся реальность жизни, а все героическое в истории нужно человечеству для будущего».
В древних странах строили сухопутные дороги, по которым, используя животных, перевозили грузы и людей. Сохранившиеся дороги Древнего Рима, Великого шелкового пути из Китая в Среднюю Азию и др. вызывают удивление по качеству строительства и протяженности сообщений. По таким дорогам лошади и волы везли повозки, скакали всадники, передвигались караваны верблюдов, шли пешие люди, перемещались воины.
Развитие путей сообщения проходило в зависимости от культурных преобразований и изменений в обществе.
Средневековый период вплоть до XV века характерен ведением войн. Затем наступило бурное изменение в жизни европейских народов. Быстро росло число мануфактур, появились горные и металлургические предприятия, требующие перемещения большого количества грузов, создания новых видов транспорта.
Большое количество существующих в то время дорог были совершенно непроходимыми, а скорости движения и количество перевозимого груза зависели от силы и выносливости лошадей.
Первые попытки создания более совершенных колейных дорог были предприняты в древние времена.
Так, в Древнем Египте, Греции и Римской империи существовали колейные дороги, предназначенные для транспортировки тяжелых грузов. Они имели две параллельные углубленные борозды, по которым катились колеса повозок.
В средневековых рудниках появились дороги, по деревянным рельсам которых передвигались деревянные вагоны с деревянными колесами. В XV—XVI вв. в копях и рудниках Западной Европы прокладывались деревянные лежни для вагонеток.
********
В России начало строительства рельсовых дорог относится к XVII веку, когда первые лежневые пути были использованы в горно-металлургическом производстве.
В 1763 г. на Алтае гениальный русский изобретатель Козьма Дмитриевич Фролов построил на Змеиногорском руднике Колывано-Воскресенских заводов чугунную дорогу на опорах, по первым в мире металлическим рельсам (лежням) которой перемещались вагонетки, груженные рудой.
На этой же дороге К.Д. Фролов сделал первую попытку использовать для перемещения вагонеток механическую силу, применив колесо, вращаемое водой, систему лебедок и канатов.
Примерно в 1738 году быстро изнашивавшиеся деревянные рудничные дороги были заменены металлическими.
Вначале они состояли из чугунных плит с желобами для колес, что было непрактично и дорого. И вот в 1767 году Ричард Рейнольдс уложил на подъездных путях к шахтам и рудникам Колбрукдэйла стальные рельсы. Конечно, они отличались от современных: в сечении они имели форму латинской буквы U, ширина рельса была 11 см, длина 150 см. Рельсы пришивались к деревянному брусу желобом кверху. С переходом на чугунные рельсы стали делать и колеса у телег чугунными. Для передвижения вагонеток по рельсам использовалась мускульная сила человека или лошади.
В Великобритании в 1767 г. на железоделательном заводе в городе Колбрук были отлиты чугунные рельсы и уложены в заводскую колейную дорогу, а на одном из заводов — первые рельсы из железных полос, имевших в сечении профиль уголка, что ограничивало сход с рельсов колес вагонеток.
В 1776 г. английский изобретатель Джессон предложил делать колеса вагонеток с ребордой, которая предотвращала соскальзывание колес с гладкой поверхности рельсов.
На Александровском (позже Онежском) чугуноплавильном и пушечном заводе в Петрозаводске под руководством инженера-строителя Аникиты Сергеевича Ярцева в 1788 г. была сооружена чугунная дорога с канатной тягой длиной 175 м, рельсы которой имели уголковый профиль поперечного сечения.
По их горизонтальным полкам катились колеса тележек, а вертикальные направляли их движение и не позволяли тележкам соскакивать в стороны. Ширина колеи этой дороги составляла 0,8 м, а сопротивление движению повозки уменьшилось в 12 раз по сравнению с ездой по обычной гужевой дороге.
Подобные «чугунки», так называли в то время первые рельсовые дороги, существовали и на других металлургических заводах. Таким образом, задолго до изобретения паровоза появился первый железнодорожный поезд, а развитие экономически выгодного и технически более совершенного рельсового транспорта в России продолжалось.
В 1789 г. в Великобритании вместо плоских железных рельсов стали отливать рельсы с круглой головкой под углубление в ободе колес длиной 1 м с утолщением посередине в виде «рыбьего брюха».
В 1794 г. там же была построена первая конно-железная дорога (конка), а в 1803 г. в графстве Суррей близ Лондона началось движение пассажирских экипажей с конной тягой по первой в мире железной дороге общественного пользования.
Английский изобретатель Ричард Тревитик в 1803 г. построил и испытал повозку с паровым двигателем — первый паровоз, приспособленный для движения по рельсовому пути. Он развивал скорость до 7 км/ч и мог везти состав весом в 7 т. В Лондоне в 1804 г. была построена небольшая рельсовая дорога — первое «испытательное кольцо», на котором Р. Тревитик показывал свой паровоз, названный очевидцами «Лови меня, кто сможет».
В 1806—1809 гг. горный инженер Петр Козьмич Фролов (сын К.Д. Фролова) на Змеино-горском руднике Колывано-Воскресенских заводов на Алтае построил чугунную рельсовую дорогу с конной тягой. Это уникальное инженерное сооружение длиной 1867 м с шириной колеи 1067 мм располагалось на местности со сложным рельефом. Предельный уклон железной дороги был принят 15 ‰, а при пересечении реки Карболиха был сооружен оригинальный мост-виадук на 20 каменных опорах, соединенных между собой заранее испытанными деревянными арками. Общее протяжение моста составляло 292 м, высота 11 м. Верхняя часть рельсов железнодорожного пути в поперечном сечении имела форму эллипса, а окружность поверхности катания колеса — аналогичную вогнутость, что способствовало более плавному движению вагонеток и удержанию колес на рельсах.
П.К. Фролов применил элементы механизации трудоемких работ по погрузке и выгрузке руды, которую следует описать подробнее. В начале дороги в выемке было устроено четыре бункера, объем каждого из них соответствовал объему дорожной вагонетки, называвшейся в то время «таратайкой».
Доставка руды к бункерам производилась по чугунной дороге в ящиках по 110 пудов каждый. Их дно открывалось механически и груз пересыпался в вагонетки. Выгрузка руды также не представляла затруднений, поскольку путь был расположен над уровнем земли. Каждый поезд состоял из трех-четырех вагонеток, соединенных железными кольцами.
Так появились первые прообразы конструкции вагонов, позволяющих механизировать трудоемкие погрузочно-разгрузочные операции, что актуально до настоящего времени.
Состав из трех вагонеток тянула одна лошадь, перевозя за один день до 65 т руды, затрачивая на путь в оба конца полтора часа. Транспортировка такого же количества руды по грунтовой дороге требовала 25 лошадей. Руководство с удовлетворением отмечало, что на Змеиногорской дороге «выгода к перевозке руд против обыкновенной перевозки столь очевидна, что делает честь основателю оной».
Бурно развивающейся промышленности не хватало энергии, которую давали сила падающей воды, ветра и мускулы лошади. Технический прогресс, сама жизнь настоятельно требовали создания новых, более сильных двигателей, не зависящих от внешних условий. Такой двигатель дал человечеству наш соотечественник, горный мастер Иван Ползунов, родившийся в 1728 г. в Екатеринбурге. Закончив заводскую школу, он работал в должности «механического ученика». Семнадцатилетним юношей Ползунов в 1745 г. попадает на Алтай, на Колывано-Воскресенские заводы. Здесь, почувствовав требования производства, он решил «пресечь водное руководство» и задумал построить «огненную машину», которая была бы «способной по воле нашей, что будет потребной справлять».
Многочисленные расчеты, схемы, опыты заполнили жизнь изобретателя, и в 1763 г. был готов проект уникальной паровой машины. За три года совместно с двумя юношами-учениками первая в мире паровая машина была построена. Она имела высоту с трехэтажный дом.
Для получения пара вода подогревалась в склепанном из медных листов котле. Через специальные распределительные устройства пар поступал в два трехметровых цилиндра, поршни которых были соединены с коромыслами. Эти коромысла приводили в движение меха, нагнетавшие воздух в рудоплавильные печи, и водяные насосы, питающие водой котел.
Так на Алтае появилась машина, которой в будущем было суждено стать неотъемлемой частью железных дорог.
Идея паровой машины зародилась и у англичанина Джеймса Уатта, когда он наблюдал за прыгающей крышкой кипящего горшка. Это наблюдение привело его к изобретению паровой машины, которая имела удивительную по тем временам мощность — 40 лошадиных сил. В ней были использованы новшества: применен конденсатор, сила давления пара осуществляла возвратное движение поршня, что увеличивало мощность двигателя
Изобретение парового двигателя дало мощный толчок развитию транспорта. Так в 1769 г. французский артиллерийский офицер Жозеф Кюньо изобрел первую паровую повозку для передвижения тяжелых орудий а Ульям Мердок решил поставить на колеса двигатель Уатта и изготовил модель паровой повозки.
В 1802 г. английский конструктор Ричард Тревитик сделал паровой автомобиль, скорость которого при движении с грохотом и чадом достигала 10 км/ч, что пугало пешеходов. Особенность автомобиля Тревитика заключалась в том, что он сделал огромные ведущие колеса, что позволило обеспечить скорость и плавность движения по плохим дорогам.
Первые предшественники будущего паровоза появились в начале XIX века. В 1803 г. Р. Тревитик изменил конструкцию своего автомобиля и сделал паровоз, паровой котел которого с трубой располагался на двухосной раме на четырех колесах. Движение поршня горизонтального цилиндра передавалось колесам при помощи кривошипа и системы шестерен. Имелось и маховое колесо, обеспечивающее плавность работы механизма Этот паровоз недолго работал на одной из рудничных дорог, так как чугунные рельсы быстро выходили из строя под тяжестью конструкции. От своей идеи Р. Тревитик не отказался и устроил аттракцион. Многие, забыв об изобретении Р. Тревитика, пытались создать паровоз.
Вагонетки – незаменимое шахтное оборудование
Вагонетки – открытые вагоны с небольшой вместимостью, которые предназначаются для транспортировки грузов и людей в подземных выработках, карьерах, на предприятиях цветной металлургии и при выполнении геологоразведочных работ. Могут приводиться в движение небольшими локомотивами, лошадьми и даже людьми.
Перемещаются вагонетки по узкоколейным путям на небольшие расстояния. К важным достоинствам вагонеток относится:
История вагонеток
Возникновение и развитие вагонеток неразрывно связаны с историей железных дорог. Еще в 17 в. для перевозки тяжелых грузов в карьерах и шахтах начали использовать деревянные бруски, зарытые в землю. Оказалось, нагрузить на телегу, которую везла по таким «рельсам» лошадь, можно было гораздо больше.
В 1680г. в рудниках Ньюкасла в Англии была проложена первая дорога с деревянными направляющими лежнями. Груженные углем вагонетки двигались по ней в порт, влекомые силой гравитации, а обратно в гору поднимались при помощи лошади.
С развитием рельсовых путей совершенствовалась и конструкция вагонеток. В 19 в. появились первые пассажирские откаточные вагоны открытого типа.
Именно вагонетка сегодня считается прародительницей всех современных видов подвижного состава – трамваев, пассажирских и грузовых вагонов, локомотивов.
Конструкция вагонеток
Главным требованием при разработке конструкций грузовых вагонеток является сохранение возможно меньших размеров при определенной вместимости кузова. Грузовые вагонетки могут иметь значительные отличия конструкции в зависимости от производимых работ и перевозимых грузов. Основными узлами вагонетки являются:
Для соединения рамы с колесной парой могу использоваться амортизаторы либо пружины. С целью снижения веса конструкции разработаны модели безрамных вагонеток.
Для изготовления кузова используется низколегированная сталь толщиной 5-6 мм либо 8-12 мм (для рудных вагонеток). Для защиты от коррозии применяют горячее цинкование или металлизацию цинком.
Основные разновидности вагонеток
Классификация вагонеток может осуществляться по нескольким признакам:
В каждой стране с горнодобывающей промышленностью среди вагонеток существуют свои «лидеры» по популярности. Так, в США и Швеции предпочитают модели с донной разгрузкой, а в Германии, Польше. Франции – с боковой.
Технические характеристики вагонеток
Как и всякое оборудование, вагонетки имеют важные характеристики, которые принимаются во внимание при их выборе. Предприятия и шахты, в планах которых стоит покупка вагонеток, в первую очередь анализируют следующие основные параметры:
Особенности эксплуатации вагонеток
Эксплуатация вагонеток на шахтах, рудниках и карьерах должна осуществляться в соответствии с ПБ и ПТЭ. Новые вагонетки, которые поступают на шахту в обязательном порядке, снабжаются инвентарным номером, который регистрируется в специальной книге.
Правила безопасности предусматривают обязательный ежедневный осмотр вагонеток дежурным слесарем, в ходе которого отдельные экземпляры направляются на срочный ремонт.
Текущий ремонт следует планировать каждые 12 месяцев. В его рамках проводятся такие работы как смазывание подшипниковых узлов, реставрация деформированных кузовов, ремонт сцепок, укрепление швов кузова сваркой, наварка заплаток на места пробоин.
Капитальный ремонт вагонеток – серьезное мероприятие, которое подразумевает замену колесных пар, буферных и сцепных устройств. При значительных деформациях кузова вагонетки списывают. По окончании ремонта вагонетка проходит строгое тестирование на предмет ходовых качеств.
Прежде чем купить вагонетку следует тщательно проанализировать предстоящие условия эксплуатации. Не ошибиться в выборе помогут квалифицированные специалисты Тульского завода горного машиностроения, где действует налаженное производство вагонеток, отвечающих стандартам ГОСТ Р 55727-2013.
Что на самом деле изобрел Стефенсон
Что на самом деле изобрел Стефенсон
Слово tramway, которое жители больших городов узнали в середине XIX века, было известно англичанам еще с XVI столетия — так в Дерби называли вагонетки с рудой, перекатываемые по деревянному настилу.
С XVIII века «золотом нации» стал уголь, и это слово пришло в Нортамберленд — там колеи укрепляли деревянными «рельсами», по которым вагонетки доставляли уголь из шахт к ближайшему порту, в Ньюкасл.
Вдоль этой дороги (протяженностью до 10 миль) играли дети шахтеров, среди которых был и Джордж Стефенсон, (конечно же, не знавший тогда, что этот прообраз железных дорог — то, с чем ему предстоит связать свою жизнь и что это именно то, что он радикально изменит), главной обязанностью которого тогда, по словам его позднейших биографов, было выхватывать его младших братьев и сестер из-под колес вагонеток.
Впрочем, детство его, как и всех его сверстников, было недолгим: уже в 8 лет он получает свою первую работу — сортировщика угля на шахте.
Вагонетки с деревянными направляющими (сложно назвать их «рельсами», хотя это именно так!) известны, как минимум, с XV века
На шахте же Стефенсон увидел первый механизм, который просто поразил его: это был паровой насос Ньюкомена, откачивавший воду из шахты.
Мальчика тянуло к этой загадочной технике, и в 17 лет он, наконец, добивается места машиниста паровой машины.
Тут самое время пуститься в рассуждение о талантах настоящих, которые точно пробьют себе дорогу, не смотря на обстоятельства, или о том, что талант есть в каждом, просто не всегда раскрывается, но можно и не рассуждать об этом вовсе или отложить эти рассуждения на конец нашей истории.
Нам, людям начала XXI века, невероятно сложно представить себе тот социальный лифт, которой мог бы вознести 17-летнего безграмотного парня к вершинам славы и богатства (правда, и в наше время остается же еще спорт, война и криминал), но, тем не менее, удивительное восхождение этого человека началось.
Впрочем, вряд ли о каком-то своем таланте или славе размышлял сам Стефенсон — наверное, он просто жил тем, что его интересовало.
В 18 лет он понял, что ему не хватает образования, и вложил свои скромные заработки в себя, научившись читать, писать и считать, чему были не обучены люди в шахтерских городках, в том числе, конечно, и родители Стефенсона.
Это паровая машина Уатта, которая послужила толчком для создания множества новых отраслей. Но самое первое и самое распространенное её применение при жизни её изобретателя — это присоединение к машине гидравлического насоса для откачивания воды из шахт. Именно такими механизмами и управлял Стефенсон
Он все еще находится на самом социальном дне — родители его невесты, фермеры, отказывают шахтеру в руке своей дочери — это, с их точки зрения, неравный брак, а его работа в шахте — «слишком скромный статус» для того, чтобы стать зятем даже весьма небогатого фермера.
В скором времени наш герой приобретает квалификацию механика паровой машины. Паровых машин вокруг становится много (кроме несовершенной машины Ньюкомена, которая там очаровала Джорджа-ребенка, на шахтах Нортамберленда во множестве уже используют совершенный двигатель Уатта), профессия была востребована, механики были наперечет и нарасхват, и следующие пятнадцать лет Стефенсон совершенствует свои знания. Между прочим, в 1811 году он получает даже звание инженера, отличившись при ремонте паровых механизмов на шахте, а это звание уже — гигантское отличие от простого шахтера.
Его интерес к паровым двигателям — это уже не детское очарование чудом, оно приобретает вполне прагматические очертания, Стифенсон понимает, какие необыкновенные возможности сулит чудо пара, и в 1814 году он уговаривает руководство своей шахты на эксперимент, обещая невиданное: построить машину, которая станет тащить вагонетки сама.
Он убедителен, ему верят, но первый его локомотив движется со скоростью около километра в час, а всего через месяц и вовсе буквально рассыпается — от тряски.
Но это не останавливает (пожалуй, только подстегивает) изобретателя, его задача — построить машину, которая двигалась бы значительно быстрее лошади и могла бы тащить намного больше груза.
Позже Стефенсон скажет, что, если бы он предполагал, насколько далеко уведет его от любимых паровых машин его эксперимент с перемещением грузов силой пара, то, наверное, он бы испугался и всю свою жизнь провел бы в шахте.
Но в тот момент он еще не знал, сколько гениальных решений ему предстоит найти для того, чтобы мир покрылся сетью железных дорог.
Уоллатонская вагонная дорога — первое в истории наземное сооружение с использованием подложки для колес и перемещения по ней тележек с углем. Около Ноттингема, 1603-1604 г.г.
На смену первой его, не очень удачной модели, появляется локомотив «Блюхер» (названный в честь прусского генерала, героя Ватерлоо), который мог тянуть целых 30 тонн груза.
Одновременно возникла проблема дорог — деревянные настилы в колее просто не выдерживала эту тяжесть и рассыпалась, и Стефенсон предложил заменить её чугунными рельсами — так появилось недостающее инфраструктурное звено, и в течении нескольких следующих лет Стефенсон производит еще 16 паровозов, постоянно совершенствуя их конструкцию, устройство рельсов, механизм сцепки, колесные пары, соединительные конструкции.
И еще — стандарты. Понимая перспективы железнодорожного строительства, Стефенсон с самого начала говорит о четких стандартах во всем, касающемся железнодорожного дела, он сразу видит, что все дороги должны иметь стандартную колею, для удобства строительства подвижного состава и перемещения локомотивов по разным путям.
Locomotion No 1, одна из первых и лучших разработок Стефенсона, давшая название всем машинам тяги на железных дорогах в мире
Тема паровозов неизбежно должна была привести к теме строительства железных дорог — без инфраструктурных изменений его изобретению не жить.
Прообразом железной дороги стала спроектированная и построенная Стефенсоном 13-километровая линия от шахты Хэттон до Сандерленда, ставшая первой в мире дорогой, где мускульная сила не использовалась: в одну сторону вагонетки просто катились сами, по склону, а обратно их затягивал паровоз.
Но этот крохотный проект чисто технической и мало загруженной дороги был всего лишь предвестником железнодорожного бума, который совсем скоро охватит сначала всю Англию, а за ней — весь мир, и изменит его кардинально: то, что было далеким, станет вдруг близким, люди и товары станут перемещаться быстро и дешево, мировая экономика вступит на путь тех самых постоянных перемен, все ускоряющиеся волны которых мы наблюдаем и сегодня.
В 1821 году несколько английских джентльменов, обладающих некоторым состоянием (весьма немалым), решило построить железную дорогу Стоктон — Дарлингтон.
Фантазии джентльменам, в отличии от денег, недоставало: предполагалось, что вагоны с грузами и пассажирами будут двигать лошади.
Стефенсон убедил акционеров в преимуществе паровой тяги, и был назначен директором нового строительства.
Продвигалась стройка сложно — например, выяснилось, что хрупкие чугунные рельсы не годились и Стефенсон уговорил компаньонов заменить их более дорогими, стальными, а попутно изменил их конструкцию для обеспечения большей устойчивости состава.
Кроме того, им была изобретена шпала, и железная дорога обрела весьма близкий к современной вид.
Первая в мире «настоящая» железная дорога, 1825 год
Проблема локомотивов и вагонов заставляет Стефенсона открыть в Ньюкасле первый в мире завод по производству паровозов и подвижного состава. Сам Джордж занимается проектированием, а производством на этом предприятии заведует его 20-летний сын Роберт (завод даже называется «Robert Stephenson and Company»).
Именно на этом заводе построен паровоз, названный Locomotion No 1 (прослуживший довольно долго) и парк вагонов, в который, кроме грузового, входил и открытый пассажирский — в нем, на открытии дороги, в 1825 году, проехала приемная комиссия, а управлял локомотивом сам Джодж Стефенсон.
9 миль пути поезд преодолел за два часа и перевез, кроме пассажиров, еще и 80 тонн груза.
Это был невероятный успех, слава о котором мгновенно облетела весь мир и сделала Джоджа Стефенсона, совсем еще недавно неграмотного шахтера из Дербишира, мировой знаменитостью.
Чертежи, сделанные на заводе Стефенсонов
Тут же появились решения о строительстве еще двух магистралей: Болтон — Ли и Ливерпуль — Манчестер, причем последняя стала знаковой, связав два самых быстрорастущих и самый промышленно развитых города страны.
Надо ли говорить, что обе дороги строились под руководством Стефенсона, равных которому по опыту и по изобретательности в мире тогда просто не могло существовать.
Он учитывает проблемы своего первого опыта — на склонах состав разгонялся так, что тормозить было практически невозможно, а в гору двигался еле-еле. Плюс крутизна изгибов дороги создавала проблемы и при прокладке магистрали, и при её эксплуатации (базового образования не хватало, очевидно, и многое приходилось компенсировать наблюдательностью и умением анализировать), и в дальнейшем и сам Стефенсон занимался проектированием всей магистрали: холмы срезались для прокладки железных дорог, мосты, эстакады и туннели «спрямляли» путь.
Кроме того, Стефенсон понял, что при проектировании дороги надо обязательно строить пункты для дозаправки локомотивов водой и углем, а так же предположил, что стоит создавать специальные площадки для погрузки и выгрузки грузов и для посадки и высадки пассажиров.
Депо, Лондон. Стефенсон создал не только паровоз, но и всё, что касается обслуживания, ремонта и контроля состояния техники и путей (разумеется, вся инфраструктура развивалась после него и продолжает развиваться сейчас)
В 1829 году владельцы дороги Ливерпуль — Манчестер решили провести конкурс на лучший локомотив, вошедший в историю как «Рейнхильские испытания», в котором участвовали целых пять паровозов (можете себе представить, насколько популярной стала идея их строительства в Англии — всего за несколько лет, прошедших с постройки первой железной дороги и особенно — учитывая тот факт, что им в те годы особенно просто негде было ездить!), но только паровоз Стефенсона прошел все испытания, поразив современников своей мощью: он развивал скорость почти в 20 км/час при нагрузке в 13 тонн, а максимальная его скорость достигла 48 км/час.
Историки утверждают, что этот паровоз, названный изобретателем «Ракетой», является самым знаменитым механизмом в истории техники. И я не уверен, что с этим, может быть, слишком решительным заявлением, есть смысл спорить.
Железнодорожный мост на дороге Стоктон — Дарлингтон. Массовое строительство железных дорог придало новую жизнь профессиям строителей мостов и туннелей — любые изгибы пути, подъемы и спуски были крайне нежелательны, потому что сильно усложняли управление поездом, отсюда — стремление «спрямить» любой путь. Железнодорожные моты, в отличии от своих предшественников, не «горбатые», а исключительно прямые
Стефенсон построил огромное количество дорог и механизмов, но в какой-то момент он, как сказали бы сейчас, ушел в консалтинг, открыв собственное проектное бюро, неизбежно выигрывая тендеры на проектирование дорог и поставку механизмов. Но в 1836 году он неожиданно для себя проигрывает конкурс на строительство одной из дорог своему ученику, Джозефу Локку, будущему знаменитому железнодорожному инженеру и члену парламента.
Зато другой его ученик, его сын Роберт, продолжает делать то, чем занимался его отец — всего ему суждено будет построить 33 железные дороги, не только в Англии, но и еще почти в десятке стран.
Царскосельская железная дорога, 1837 год, одна из самый первых в мире, не имевших, впрочем, совершенно никакого промышленного значения и созданная исключительно в увеселительных целях. Проект австрийца Герстнера, считавшего себя учеником Стефенсона и до этого уже успевшего поучаствовать в строительстве железных дорог у себя на родине
В 1847 году Джордж Стефенсон открыл Институт инженеров-механиков, фактически просто легализовав то, чем занимался всю жизнь: он обучал всех железнодорожному делу. Мало того, он сам, всю свою жизнь, был институтом: рядом с ним постоянно находилось множество инженеров, причем не только из Англии — к нему приезжали американцы, французы, итальянцы, немцы — весь мир жадно впитывал совершенно новаторские идеи этого шахтера-самоучки.
Сам Стефенсон говорил, что ему очень помогали споры с образованными людьми, но секреты он передает только своим любимым ученикам, хотя… какие от образованных инженеров секреты?
При всем этом слава и авторитет Стефенсона были столь высоки, что почти весь XIX век, даже после смерти изобретателя (умер Стефенсон в 1848 году), ньюкастельские паровозы считались лучшими в мире и поставлялись по всей планете.
Начиная с середины XIX века мир стал медленно, но уверенно меняться: можно сказать, что его меняли железные дороги.
Они перекроили мировую экономику, поскольку до их появления в зоне экономической активности находилась, как принято считать, только стомильная морского прибрежья, так как определяла экономическую карту мира океанская торговля.
С появлением железных дорог люди стали проникать вглубь континентов, был найден остающийся и по сей день самым дешевым способ перемещения грузов и людей по суше.
Современная железная дорога, скоростной поезд. Качественно поменялось всё, но основные элементы, придуманные Стефенсоном, по-прежнему востребованы
Остается разве что рассеять популярное заблуждение насчет того, что Стефенсон изобрел паровоз — хотя он очень много чего в своей жизни изобрел, и паровоз, конечно, тоже, но все же главное создание его жизни — это железнодорожный транспорт, ставший новой отраслью и новым маркером цивилизации.