КОЛЕСА ЖЕЛЕЗНЫЕ И ... НЕНУЖНЫЕ

Быстро лечу я по рельсам чугунным, 
Думаю думу свою...

Н. Некрасов. Железная дорога

Опытный австрийский инженер и не менее опытный дипломат Ф. Герстнер знал, какие доводы заставят российского императора Николая I принять решение о незамедлительном строительстве железной дороги: «Железная дорога будет в состоянии немедленно перевезти 5 тыс. пехоты и 500 человек конницы с артиллерией, обозом и лошадьми... Позволю себе сослаться на Англию. Тамошнее правительство во время волнений в Ирландии в течение двух часов перебросило войска из Лондона в Манчестер для следования в Дублин».

Строительство дороги Петербург - Царское Село началось 1 мая 1836 г., а уже 27 сентября состоялось ее первое опробование на лошадях. Вскоре прибыли и паровозы, каждый имел свое имя - «Стрела», «Богатырь», «Проворный», «Слон», «Орел», «Лев». Они были снабжены специальными приспособлениями для скалывания примерзшего к колесам льда и очистки путей. О приближении поезда жители узнавали по звуку установленного впереди дымовой трубы органа. Его ручку крутил один из кондукторов. Кроме того, согласно изданной железнодорожным начальством инструкции «кондуктора вагонов должны были получить барабаны и сильные трубы, коими аккомпанировать музыкальным пьесам органа».

Прошло полвека, прежде чем на железных дорогах стали применять изделия из резины. В это даже трудно поверить - настолько велик сегодня их ассортимент. Кажется, что тепло и звукоизоляция дверей и окон, амортизаторы, резиновые шланги и рукава, теплостойкие и морозостойкие уплотнители и многое другое существовало с первого дня появления железнодорожного транспорта. Но это не так. Взять хотя бы тормозные устройства - их уплотнения сначала делали из кожи. На тормоза одного вагона не хватало шкуры взрослой коровы. Только когда было налажено производство отечественного хлоропренового каучука, железнодорожники стали меньше отнимать сырья у кожевенно-обувной промышленности. Но первые хлоропреновые каучуки не были морозостойкими и полностью заменить ценное сырье не удавалось, Его перестали применять только с появлением каучука повышенной морозостойкости.

Увеличение скорости на железных дорогах требует все более эффективных тормозных систем, а эта проблема решается применением тормозных колодок из материалов с высокими и стабильными фрикционными свойствами. Сейчас такие колодки делают из смеси барита, сажи, асбеста и других добавок. В качестве одного из компонентов такие материалы содержат и синтетический каучук.

Трудной задачей было создание материалов для уплотнителей двигателей на локомотивах. К ним предъявляются весьма жесткие требования - необходимо сохранять уплотняющие свойства при температурах 150 - 250°С. Для этих целей используют резины на основе фторсодержащих каучуков. Они хорошо сопротивляются износу и сохраняют эластичность при повышенных температурах.

Еще и сейчас на многих железных дорогах можно увидеть деревянные шпалы. На их изготовление идет много леса, к тому же они быстро разрушаются. Простая замена деревянных шпал на бетонные не равнозначна: последние хоть и служат 30 - 40 лет, но не обладают необходимой эластичностью. А если между рельсом и шпалой положить амортизирующие резиновые прокладки, этот недостаток бетонных шпал устраняется. Сами прокладки не будут дорогими - они на 30% могут состоять из отходов резинового производства.

Изобретенные Р. Томсоном колеса, снабженные пневматиками, получили практическое применение спустя 40 лет с лишним. Между тем в патенте Томсопа уже предусматривалось оснащение пневматическими колесами железнодорожных вагонов. В 1929 г., т. е. через 84 года после изобретения, французская фирма «Мишлен», борясь с шумом и тряской, в качестве опыта оснастила надувными колесами рельсовый транспорт. Такие колеса не прижились, но и в настоящее время вагоны снабжают колесами с резиновыми вкладышами, которые смягчают удары колес о стыки.

Широко распространены и резиновые рессоры. Четыре пары резиновых конусов несут на себе нагрузку 230 - 280 т. Скорости на железных дорогах растут, значит, и сами амортизаторы должны быть мягче. В этих случаях можно использовать резинотканевые оболочки с накачанным в них воздухом.

Железнодорожный транспорт возник как внутризаводской. Когда декабрист Николай Бестужев, находившийся в ссылке в Сибири, узнал о постройке железной дороги под Петербургом, он писал своему брату: «...говоря о ходе просвещения, нельзя не упомянуть тебе с некоторой гордостью, что по части физических применений мы, русские, во многих случаях опережали других европейцев: железные дороги не новы. Они существуют во многих железных заводах для перевозки руды, бог знает с какой поры...» Эта пора началась в 1763 г. на алтайском Змеиногорском руднике, когда К. Фролов проложил первую внутризаводскую железную дорогу. Он превратил в двигатель водяное колесо, заставив его приводить в действие не только различные механизмы, но и вагонетки, бегавшие по проложенным рельсам. Внутризаводские железные дороги существуют и сейчас, в то же время все большее развитие получает конвейерный транспорт.

Транспортирующим органом ленточных конвейеров являются гибкие элементы, передающие тяговое усилие от приводного барабана и несущие транспортируемый груз,- ленты. Ленты должны быть прочными, гибкими, обладать ограниченным удлинением и высокой износостойкостью рабочей поверхности. Одним из основных потребителей лент для конвейеров является горная промышленность. Большое количество мощных конвейерных установок требуется шахтам, рудникам, карьерам, обогатительным фабрикам и металлургическим комбинатам. На некоторых открытых разработках полезных ископаемых длина конвейеров достигает 4 - 5 км, а длина конвейерных линий - 10 - 15 км. В мировой практике имеются примеры сооружения конвейерных линий и большей длины. Такая линия длиной 30 км еще в 40-х гг. была построена в США. Она предназначалась для подачи гравия и песка из гравийных рудников к месту строительства плотины на реке Сакраменто в штате Калифорния. Транспортер поднимался от начальной точки у рудников, расположенной на высоте 150 м над уровнем моря, до высоты 450 м, а потом опускался до высоты 200 м. Производительность конвейера составляла 1000 т гравия в час.

С появлением резинокордных конвейеров для перевозки цемента, извести, гипса и других сыпучих материалов сразу выявилась их экономическая целесообразность - не столь обязательными стали склады как сопутствующие сооружения всех строек.

В ряде случаев металлургическим комбинатам и химическим заводам необходимо транспортировать кокс, удобрения, окатыши и другие материалы, нагретые до высоких температур. Для этих целей созданы жаростойкие конвейерные ленты. Такие ленты разработаны в НИИ резиновой промышленности, они имеют каркас из полиамидной ткани и рабочую обкладку из теплостойкой резины.

Создание длинных конвейеров сопряжено с определенными трудностями - нужны промежуточные приводные опоры. В то же время покрышки, даже «лысые», посаженные в ряд по нескольку штук на приводные оси, вполне могут «тащить» транспортерную ленту. Получается транспорт на ненужных колесах. В ряде случаев такому транспорту вообще не требуется транспортерная лента. Английские инженеры приспособили изношенные покрышки для монтажа трубопроводов большого диаметра. Вдоль траншеи установили опоры с колесами, «одетыми» в старые покрышки, и по ним, как по роликам, подтаскивали для стыковки заранее сваренные участки труб по 100 м. Способ выгодный- можно обойтись без мощных тягачей, а изоляционное покрытие на трубах не портится.