«Справочник по железнодорожному строительству для американских инженеров»

425 1950 2014 2056 2077 2142 2187 2226 2268 2317 2353 2396

450 2014 2056 2120 2150 2190 2200 2300 2332 2374 2417 2459

475 2175 2210 2268 2310 2353 2416 2445 2480 2523

500 2332 2370 2412 2459 2523 2565 2608

FORMULA.

N = S

Ldπ or S

Ld3.1416.

Where S = whole surface,

Where L = length,

Where d = diameter, in feet,

Where π = 3.1416,

Where N = the number.

Example.

Диаметр два дюйма, поверхность 1466, длина четырнадцать футов, мы имеем,

N = 1466

14 × 0.167 × 3.1416 = 200.

375. Таблица 10. Содержит количество и размеры труб для получения любого заданного значения поверхности.

L’gth. Diam. 1½ Diam. 1¾ Diam. 1⅞ Diam. 2 Diam. 2⅛ Diam. 2¼ Diam. 2⅜ Diam. 2½ L’gth.

8 314 336 397 419 445 471 504 523 8

8½ 334 389 422 445 473 500 535 556 8½

9 352 411 447 471 507 530 566 588 9

9½ 372 435 471 497 523 559 597 621 9½

10 392 457 496 524 556 589 628 655 10

10½ 411 480 521 549 584 618 659 687 10½

11 431 503 545 576 612 647 690 720 11

11½ 451 526 570 602 640 677 721 753 11½

12 471 549 595 628 667 705 752 786 12

12½ 490 572 620 654 695 735 783 818 12½

13 510 595 645 681 723 764 814 851 13

13½ 530 617 669 707 750 793 845 884 13½

14 549 640 695 733 778 823 876 916 14

14½ 569 663 719 759 806 852 907 949 14½

15 589 686 744 785 834 882 938 982 15

15½ 608 708 769 811 861 911 969 1015 15½

16 628 731 794 837 889 941 1000 1048 16

16½ 648 754 819 863 917 971 1031 1081 16½

17 668 777 843 889 945 1000 1062 1114 17

FORMULA.

13.5√a – 28,

где a — процент впуска.

Example.

Каково среднее давление при начальном давлении сто фунтов и шестидесятипроцентном впуске.

13.5√60 – 28 = (13.5 × 7.7) – 28 = 76

100 of 100, or 76 lbs.

376. Таблица 11. Показывает среднее давление пара в цилиндре для любого процента впуска при начальном давлении от 50 до 150 фунтов на дюйм.

Initial pressure in pounds. MEAN CYLINDER PRESSURE, ADMISSION BEING IN HUNDREDTHS OF THE STROKE.

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

50 7 12 16 20 23 26 28 31 33 36 38 40 42 44

60 9 14 19 24 28 31 34 37 40 43 46 49 51 53

70 10 17 22 28 33 36 40 43 47 50 54 57 59 62

80 12 19 26 32 38 42 41 49 54 58 62 65 68 71

90 13 22 29 36 42 47 51 54 60 65 69 73 76 80

100 15 24 32 40 47 52 57 62 67 72 77 81 85 89

110 16 26 35 44 52 57 63 68 74 79 85 89 93 98

120 18 29 38 48 56 62 68 74 80 86 91 97 102 107

130 19 31 42 52 61 68 74 81 87 94 99 105 110 116

145 21 34 45 56 65 73 80 87 94 101 107 113 119 125

160 22 36 48 60 70 78 85 93 100 108 114 121 127 134

ЧАСТЬ II. ВАГОНЫ.

КОЛЕСА И ОСИ.

377. О механических деталях вагоностроения здесь нет необходимости говорить; но о тех вопросах, которые приспосабливают вагон для специальной службы и зависят от конкретных характеристик любой дороги, таких как колея, необходимо сказать несколько слов.

Профиль бандажа колеса, как отмечалось в главе XIII, обтачивается не цилиндрическим, а коническим. На абсолютно прямой дороге конусность на колесах, разумеется, не потребовалась бы; целью последней является изменение диаметра колеса при прохождении кривых. Общая практика заключается в том, чтобы придавать всем колесам для всех колей некоторую стандартную конусность. Это совершенно неверно, как будет видно из следующей формулы, взятой из труда «Памбур о паровозе» (Pambour on the Locomotive Engine).

Рис. 156.

Пусть m m′ на рис. 156 представляет внешний рельс, а n n′ — внутренний. Окружности на одних и тех же осях очевидно должны изменяться пропорционально длине этих кривых, заключенных между одними и теми же радиусами.

Пусть D будет диаметром первого колеса, а d — второго; и мы получим,

mm′

nn′ = (πD)/(πd),

или иначе

mm′ = 3.1416 D,

и

nn′ = 3.1416 d.

Мы также имеем,

mm′

nn′ = mo

no.

Выражая радиус кривизны через r, а половину колеи — через e, вышеуказанную пропорцию можно выразить как

mm′

nn′ = r + e

r – e,

а также

D

d = r + e

r – e,

и в конечном счете

D – d = 2eD

r + e.

Это уравнение показывает разницу в диаметрах, которая должна существовать между внутренним и внешним колесами для получения требуемого эффекта (отсутствие волочения внешнего и проскальзывания внутреннего колеса).

Example.

Let the radius of curvature be 1,000 feet.

The gauge of the road, 6 feet.

The wheel diameter, 4 feet.

И формула принимает вид

2ed

r + e = 24

1003 = .024 feet,

или 0,288 дюйма на оба колеса, или 0,144 дюйма для каждого колеса; что при ширине в четыре дюйма дает конусность 1/28 от ширины, или в десятичном выражении 0,144, а в обыкновенной дроби — ⅐ дюйма. Для трехфутового колеса правило дает конусность 0,11 дюйма.

Примечание. — Господа Буш и Лобдел (Messrs Bush and Lobdel) делают конусность своих колес 0,08 дюйма на четырехдюймовый бандаж, или ¼ дюйма на фут. Приведенная выше формула для трехфутового колеса и колеи 4 фута 8½ дюймов дает конусность 0,09 дюйма.

Колесо, наиболее часто используемое на американских дорогах, изготавливается из чугуна целиком и состоит либо из двух боковых дисков, соединенных ступицей и ободом, либо из центрального диска с ребрами жесткости по бокам. Фирма «Уитни и сын» (Whitney and Son, Филадельфия) подвергает все свои колеса процессу отжига, что делает их гораздо менее подверженными разрушению от ударов и холода, чем в тех случаях, когда колесу дают остыть сразу же после выхода горячим из литейного цеха.

Колеса, используемые на английских дорогах, изготавливаются с ободом и спицами из кованого железа и литой ступицей, причем бандаж надевается отдельно. Такие колеса менее подвержены разрушению, но стоят дороже американских колес.

378. Очень частой причиной аварий на железных дорогах является излом осей. Опыты, проведенные в Вулверхэмптоне (Англия) с осями различной формы, очень наглядно показывают, что уменьшать диаметр оси посередине совершенно неправильно. Если и существует какое-либо изменение сечения, то средняя часть должна быть наибольшей. Заплечико позади колеса очень сильно снижает прочность. Вероятно, самой прочной и экономичной железнодорожной осью была бы труба из кованого железа. Безусловно, полая ось гораздо прочнее сопротивляется растяжению, чем сплошная, содержащая такое же количество материала.

Примечание 1. — Томас Торникрофт (Thomas Thorneycroft) из Вулверхэмптона (Англия), образованный человек и производитель железнодорожных осей, отмечает: — Что различные формы осей в их обычном исполнении содержат в себе элементы разрушения. Что при назначении пропорций осей необходимо соблюдать определенные устоявшиеся принципы, и по мере отступления от этих принципов вероятность выхода из строя возрастает.

Он говорит: — Сомнительно, является ли колесо опорой, а шейка — нагруженной частью, или наоборот. Если имеет место последнее, то конусность колес вызывает боковое напряжение, стремящееся согнуть ось; и если этот изгиб не превышает половины предела упругости, то при длительном воздействии неизбежно наступит разрушение; а если предел упругости будет превышен, плоскость колеса сместится относительно той, в которой оно должно вращаться.

Целью первого опыта было определение влияния формы продольного сечения оси на ее предел упругости.

При уменьшении диаметра оси по центру с 4 5/16 дюйма до 3¾ дюйма предел упругости снизился с 0,343 до 0,232 дюйма, а нагрузка, вызывающая эту упругость, — с четырнадцати до семи тонн.

Второй опыт проводился для выяснения влияния уменьшения диаметра по центру на способность сопротивляться внезапным ударам. Одна половина оси была выполнена диаметром 4½ дюйма от середины до конца, а другая половина была уменьшена от 4½ до четырех дюймов в центре. При зафиксированном колесе бабе копра позволяли падать на шейку, при этом были получены следующие результаты. После сорока шести ударов неотрезанный (неуменьшенный) конец согнулся на угол восемнадцать градусов. После шестнадцати ударов уменьшенный конец согнулся на двадцать два градуса.

Третий опыт ставился для определения влияния заплечика позади колеса: один конец был обточен с заплечиком в одну восьмую дюйма в качестве упора для колеса, а другой конец обточен ровно. При испытании гидравлическим давлением конец с заплечиком сломался при нагрузке в шестьдесят тонн, а ровный конец — при восемьдесяти четырех тоннах.

Целью четвертого опыта было выяснить влияние положения колеса относительно конца шейки. Ось была закреплена в чугунной раме на одной линии с шейкой, причем последняя была сломана семью ударами бабы копра, падающей с высоты десять футов. Другой конец был закреплен в раме с помощью шпонки, причем шейка выступала на 1½ дюйма, и сломался на двадцать четвертом ударе той же бабы при падении с высоты десять футов.

Результаты испытаний экспериментатор резюмирует следующим образом: — Оси ни в коем случае не должны быть тоньше в центре, чем на концах, но, наоборот, если делается разница в размерах, центр должен быть самым толстым.

Авторитетнейшие специалисты по сопротивлению материалов утверждают, что полая труба втрое прочнее сопротивляется кручению, чем сплошной стержень той же массы. Так, ось с наружным диаметром пять дюймов и внутренним диаметром 3¾ дюйма в три раза прочнее сплошной оси диаметром 3¾ дюйма.

Примечание 2. — Следующие эксперименты были подготовлены г-ном Бурвилем (M. Bourville) и осуществлены австрийским правительством. Установка состояла из изогнутой оси, которая была прочно зафиксирована в древесине до колена и подвергалась кручению с помощью зубчатого колеса, соединенного с концом горизонтальной части. При каждом обороте угол кручения составлял двадцать четыре градуса. Удар происходил каждый раз, когда выступ покидал один зуб, чтобы быть поднятым следующим. Указатель, приспособленный к аппарату, показывал число оборотов и ударов. Семь осей, подвергнутых этому испытанию, дали следующие результаты:—

1-е. Движение длилось один час; было совершено 10 800 оборотов и нанесено 32 400 ударов. Ось диаметром два и шесть десятых дюйма была вынута из машины и сломана гидравлическим прессом. Никаких изменений в структуре железа заметно не было.

2-е. Новая ось после четырех часов испытаний выдержала 129 000 циклов кручения и впоследствии была сломана с помощью гидравлического пресса. Невооруженным глазом никаких изменений железа на поверхности излома обнаружить не удалось; однако при исследовании под микроскопом волокна выглядели лишенными сцепления, подобно пучку игл.

3-е. Третья ось подвергалась в течение двенадцати часов 388 000 циклов кручения и была сломана пополам. Невооруженным глазом наблюдалось изменение ее структуры и увеличение размера зерна железа.

4-е. После ста двадцати часов и 3 888 000 циклов кручения ось была сломана в нескольких местах; было заметно значительное изменение ее структуры, причем более яркое по направлению к центру; размер зерен уменьшался к концам.

5-е. Ось, подвергнутая 23 328 000 циклам кручения в течение семи встах двадцати часов, претерпела полное изменение структуры; излом посередине был кристаллическим, но не слишком чешуйчатым.

6-е. Спустя десять месяцев, в течение которых ось подвергалась 78 732 000 циклам кручения и ударов, излом, полученный с помощью гидравлического пресса, отчетливо показал абсолютное преобразование структуры железа; поверхность излома была чешуйчатой, как олово.

7-е. Наконец, в качестве последнего испытания ось, подвергнутая 128 304 000 циклам кручения, продемонстрировала поверхность излома, подобную таковой в предыдущем опыте. Кристаллы были прекрасно очерчены, а железо полностью утратило всякое сходство с кованым железом.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВАГОНОВ.

379. Железнодорожные вагоны делятся на три основные категории,

Those for passenger transport,

Those for freight traffic,

Those for repairs of the road.

380. Американский пассажирский вагон состоит из кузова длиной около пятидесяти футов, шириной десять футов и высотой семь футов, содержащего места примерно для шестидесяти пассажиров; он снабжен мягкими сиденьями, отапливается, освещается и вентилируется. За исключением эмигрантских, вагоны второго и третьего классов в Америке используются мало.

Товарные крытые вагоны (фургоны) отличаются от «платформ» лишь тем, что на их полу возведена простая прямоугольная надстройка высотой около шести футов и шириной девять футов. Она используется для защиты грузов, не переносят воздействия внешней среды: мебели, книг, мануфактуры, скобяных изделий и мелких машин. Экипажи, ящики, кипы, мачты, лесоматериалы и топливо перевозятся на платформах. Громоздкое оборудование, а также грузы первого и второго классов, слишком крупные для крытых вагонов, должны защищаться брезентом.

381. Общее устройство колес, рессор и тормозов одинаково для различных классов вагонов, причем главное различие заключается в мягкости рессор. Каждый вагон опирается на две тележки, состоящие из четырех, шести или восьми колес, соединенных рычагами и рессорами наилучшим для поглощения ударов образом и соединенных с кузовом только посредством шкворня, благодаря чему прохождение кривых значительно облегчается.

Вагоны, используемые для перемещения земли, устроены так, чтобы кузов можно было опрокидывать, дабы содержимое могло быстро сваливаться («разгружаться») либо по бокам, либо с торцов, либо по центру, по желанию.

382. На некоторых дорогах под всем поездом пропущена непрерывная тяговая сцепка, причем отдельные вагоны прикреплены к ней и друг к другу только предохранительными цепями. Благодаря такому решению, а также за счет плотного подпружинивания буферных брусьев друг к другу весь поезд превращается в единое целое, и в значительной степени удается избежать толчков при остановке и трогании с места.

Поскольку легкость в сочетании с прочностью во всех случаях является желательным качеством, наилучшим решением окажется усиление продольных балок рамы вагона стержнями (шпренгелями) вместо использования крупных и тяжелых брусьев, как это делают многие строители.

ТОРМОЖЕНИЕ ПОЕЗДОВ.

383. Что касается способа торможения поездов, то практику прижимания колодок к колесам многие справедливо считают совершенно неправильной. Тормоз следует применять к рельсу, а не к колесу. Колодки, прижимаемые к колесу, создают трение с помощью рычагов, управляемых тормозным кондуктором, который может по своему желанию заставить колеса скользить по рельсу. Башмак, скользящий по рельсу, может нагружаться трением от всего веса вагона.

Тормозное усилие должно прикладываться к каждому вагону одновременно и одинаково; если оно слишком велико спереди, хвостовые вагоны набегают на передние; если сзади — поезд может разорваться.

Надлежащим местом для кондуктора-тормозльщика является крыша поезда, откуда хорошо видны все сигналы.

ГЛАВА XV. СТАНЦИИ.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЗДАНИЙ.

384. Весь комплекс зданий для эксплуатации железной дороги состоит из

Terminal, Passenger, Stations.

Freight,

Way, Passenger, Stations.

Freight,

Engine houses.

Repair shops, (for engines).

Repair shops, (for cars).

Wood sheds.

Water tanks.

К ним относятся весы для взвешивания вагонов и грузов; поворотные круги, трансбордеры, будки стрелочников и шлагбаумов.

РАЗМЕЩЕНИЕ ЗДАНИЙ.

385. Размещение упомянутых выше зданий будет зависеть от расположения конечного пункта, характера движения и количества прибывающих и отправляющихся поездов.

КОНЕЧНЫЙ ПАССАЖИРСКИЙ ВОКЗАЛ.

386. Пассажирский вокзал должен находиться в наиболее доступном для пользующихся им лиц месте. Товарные здания должны располагаться в наиболее удобном пункте для приема, отправки и распределения грузов.

Паровозные и вагонные сараи вместе с ремонтными мастерскими могут размещаться там, где земля дешева, и на таком расстоянии от жилых домов, чтобы не доставлять неудобств их обитателям дымом и шумом. Дровяные склады, баки, поворотные круги и т. д. обычно находятся при паровозных сараях; весы и т. д. — при товарных зданиях.

387. Железная дорога, соединяющая внутренние районы с морским портом, вероятно, будет доставлять два класса грузов: один для экспорта, а другой для внутреннего потребления. Первый следует сразу доставлять на причалы и грузить на суда с одной перевалкой, в то время как второй должен доставляться как можно ближе к центру внутренней торговли.

Отделения прибытия и отправления должны содержаться совершенно обособленно, когда объем совершаемых операций значителен; в противном случае эксплуатация станет сложной. Часть прибытия крупного пассажирского вокзала требует большого количества дверей, чтобы выход был легким для большого числа пассажиров, прибывающих одновременно. Залы отправления требуют немного дверей, так как отбывающие пассажиры приходят поодиночке или небольшими группами. Таким образом, в крупных городах фасад длинного прямоугольника отводится под отправление, тогда сообщающаяся с внешней платформой длинная сторона образует помещение для прибытия.

На одну вещь американским железнодорожным компаниям следует обратить особое внимание — на организацию общественного транспорта, которая оградила бы путешественников от обмана и вымогательства со стороны извозчиков. Никакие посторонние лица не должны иметь доступа в здания, кроме пассажиров и служащих железной дороги. Стоянки различных экипажей и плата за проезд должны устанавливаться компанией; проезд оплачивается жетонами, которые путешественник покупает у агента компании на станции.

КОНЕЧНЫЙ ТОВАРНЫЙ СКЛАД (ВОКЗАЛ).

388. Конечный товарный склад должен содержать все оборудование, необходимое для приема и отправки грузов. Когда центральная часть здания занята путями, а боковые — платформами, разгрузочная платформа должна иметь небольшой уклон от вагона к двери, а погрузочная — от двери к вагону. Такое устройство облегчает обработку грузов. Внутреннее пространство здания может быть разделено на отделения либо в соответствии с пунктом назначения, либо по классу груза.

ПАРОВОЗНОЕ ДЕПО И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ.

389. Конечное паровозное депо с поворотным кругом в центре, вмещающее

10 engines, must be 145 feet in diameter.

15 engines, must be 150 feet in diameter.

20 engines, must be 167 feet in diameter.

25 engines, must be 183 feet in diameter.

30 engines, must be 200 feet in diameter.

35 engines, must be 217 feet in diameter.

40 engines, must be 233 feet in diameter.

45 engines, must be 250 feet in diameter.

50 engines, must be 267 feet in diameter.

Диаметр круга составляет сорок пять футов, а паровоз в отцепленном от круга состоянии занимает пятьдесят футов. Опять же, для тридцати двух паровозов потребуется диаметр

32 × 10

3.1416 + (2 × 50) = 202 nearly.

Паровозы внутри депо могут снабжаться водой из небольших баков между каждой второй парой канав (каждый бак вмещает пять тысяч галлонов), или же все здание может снабжаться водой из чугунной трубы, проходящей по всему периметру и соединенной с большим баком. В такой трубе над центром каждой канавы и вблизи ее верхнего конца должна иметься задвижка. Удобно соединить все элементы трубой с рядом небольших баков, чтобы уровень воды оставался практически постоянным.

Ремонтные мастерские для паровозов и вагонов могут представлять собой простые прямоугольные здания, спроектированные так, чтобы вместить необходимое оборудование.

Поворотные круги состоят просто из круглой деревянной или железной рамы, установленной в центре на массивной железной цапфе, которая несет всю тяжесть, и направляемой по окружности рядами из пятнадцати, восемнадцати или двадцати колес диаметром четырнадцать или пятнадцать дюймов. Колеса помещены в независимую крестовинообразную раму и катятся по изогнутому рельсу, уложенному на нижней кладке из каменной кладки, а круг катится по верхней части колес, так что движение окружности круга вдвое превышает движение колес.

Рама состоит, во-первых, из пары брусьев шириной десять или двенадцать дюймов и высотой пятнадцать или шестнадцать дюймов, на которых уложены рельсы, усиленных мощными раскосами (фермами), чтобы передать нагрузку на центр. Перпендикулярно им на расстоянии восьми или десяти футов уложены брусья 5 × 10, также соединенные раскосами, которые служат для более полного распределения нагрузки на колеса. Вся конструкция жестко укреплена диагональными связями и имеет прочный настил. Круг поворачивается с помощью шестерни на самом круге, входящей в зацепление с зубчатой рейкой, закрепленной на фундаменте или боковой кладке. Фермы, а также центральная опора должны иметь возможность регулировки по вертикали.

The cost of the table, exclusive of masonry, is from $1,200 to $1,800.

Товарные весы изготавливаются подобно обычным весам для сена, но прочнее их, будучи достаточно жесткими и прочными, чтобы выдержать вес паровоза. На каждом товарном вагоне, поступающем на дорогу, на каком-нибудь видном месте должны быть написаны краской его номер и точный вес, так что находящийся в нем груз можно в любой момент определить, установив вагон на весы.

ДРОВЯНОЙ СКЛАД И БАК.

На промежуточных станциях товарный и пассажирский вокзалы, дровяной и водяной склады могут быть объединены; план и размеры зависят от расположения и значения станции. Относительное положение водяного бака, дровяного склада и пассажирского здания должно быть таковым, чтобы, когда тендер находится в надлежащем месте для приема снабжения, центр пассажирского поезда обычной длины находился напротив дверей вокзала.

О ВОДОСНАБЖЕНИИ.

390. Количество паровозов, отправляющихся с конечного пункта дороги, определяет количество воды, необходимое на главных станциях; а характер движения определяет расположение и размер промежуточных водяных станций. Поскольку объем движения распределен по длине дороги довольно равномерно, баки следует располагать на равных приведенных расстояниях; таким образом, паровозам потребуется принимать воду на более близких расстояниях на крутых уклонах, чем на равнинных участках. Однако обычно воду берут там, где ее можно достать, причем место определяется расположением ручьев и родников. Для подъема воды в бак может использоваться паровая, гидравлическая, ветровая, мускульная сила человека или животных. Часто высоко расположенные родники заполняют баки без применения искусственной энергии. В том виде, в каком мы находим жидкую воду в природе, она в большей или меньшей степени пропитана растительными, газообразными и солевыми примесями, что часто ухудшает ее пригодность для механических целей. Эти примеси происходят из горных пород и грунта, над которыми или сквозь которые течет вода. Накипь, образующаяся в котлах, вызывается выпадением в осадок примесей в результате концентрирования воды в котле. Их можно эффективно удалить, какова бы ни была их природа, кипячением древесного угля в воде. Если перед фильтрацией воду можно нагреть для удаления всего воздуха и углекислого газа, который часто является растворителем посторонних веществ, процесс фильтрации ускорится и будет более эффективным. Дождевая вода чище любой другой; практически совершенно чистая. Речная вода стоит на втором месте. Родниковая вода обычно загрязнена основными солями в различных формах, большинство из которых можно осадить путем слабого нагрева и фильтрации через древесный уголь.

391. На рис. 157 показана удобная конструкция бакового здания с насосом и подогревателем.

Рис. 157.

A показывает половину внутреннего разреза бака.

B — половина вида бака спереди.

C — насос; C′ — подводящая труба; d — всасывающая труба и сетчатый фильтр.

E — подогреватель.

e — короткая, а h — длинная труба.

H — нагнетательная труба.

G — выпускной клапан.

I — противовес для нагнетательной трубы.

K — блок для троса противовеса.

L — шкала, показывающая количество воды в баке.

Показанный на рисунке подогреватель изготовлен из змеевика из двухдюймовой железной трубы. Короткая труба опускается от точки на расстоянии шести дюймов от дна бака до точки в двух-трех футах от пола; затем, делая четыре-пять спиральных витков вокруг, поднимается вверх через центр змеевика и уходит на три-четыре фута в бак. В нижней части змеевика установлена небольшая колосниковая решетка, и весь аппарат заключен в кожух из листового железа. Благодаря такому расположению труб достигается циркуляция, и вода в баке поддерживается довольно теплой. Следующие правила и таблицы могут оказаться удобными.

392. Скорость воды в любой трубе, необходимая для сброса заданного количества в фиксированное время, выражается формулой

144C

a.

Где C — количество кубических футов в час, а a — площадь сечения трубы.

393. Напор, необходимый для прокачки воды через трубу заданной длины любого диаметра, показан формулой

C

D + C′ = H.

Where C = a constant.

C′ = constant for diameter of pipe.

D = diameter of pipe.

H = heads required.

Экспериментальные значения C и C′ следующие: пусть V равно скорости в футах в минуту, и мы имеем

V. C.

60 8.62

70 11.40

80 14.58

90 17.95

100 21.56

120 29.70

140 38.90

150 44.00

180 62.13

Кроме того, значения C′ равны

Diameter of pipe. C′.

2 .000

3 .006

4 .028

5 .053

6 .078

7 .104

8 .134

ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРЕДЫДУЩИХ ПРАВИЛ.

Требуется найти напор воды, необходимый для прокачки 1333 кубических футов воды, или 10 000 галлонов в час, через восьмидюймовую трубу длиной одну тысячу футов.

Скорость по правилу первому составит

1333 × 144

82 × .7854 = 3818 feet per hour, or 64 feet per minute.

По правилу второму (значение C для 60 равно 8,62, а для 70 — 11,40, для 64 оно составляет около 10) мы получаем

10

8 + 0.134 = 1.23,

что при умножении на десять (количество раз, которое сто содержится в одной тысяче футов расстояния) дает результат двенадцать дюймов, или один фут, что и является требуемым напором; а если вход в бак находится на высоте двадцати футов, мы получаем в качестве необходимого напора 20 + 1 = 21 фут.

394. Формула, выражающая мощность насоса для подъема заданного количества воды, имеет вид

WV

33000.

Где W — вес водяного столба, а V — скорость в футах в минуту; также 33 000 — выражение лошадиной силы. Например, какова должна быть мощность насоса, чтобы поднять одну тысячу кубических футов воды в час по шестидюймовой трубе на высоту пятьдесят футов?

Скорость составит

1000 × 144

62 × 0.7854 = 5093 feet per hour,

или восемьдесят пять футов в минуту. Вес водяного столба высотой пятьдесят футов и диаметром шесть дюймов составляет

62 × 0.7854 × 50 × 12

1728 × 62½ = 613.6 lbs.

А также,

612½ × 83

33000 = 1½ horse-power nearly.

395. Среди насосов, используемых в настоящее время для подъема воды на железнодорожных станциях, имеются роторный насос Карпентера (Carpenter), насосы Уортингтона (Worthington), Макгоуэна (McGowan) и аппарат господ Перкинса и Бишопа (Perkins and Bishop), любой из которых отвечает любым требованиям.

396. TABLE SHOWING THE WEIGHT AND COST PER FOOT OF CAST-IRON PIPE.

Diameter of bore.

Inches. Thickness of metal.

Inches. Weight of pipe per lineal foot.

Lbs. Cost of pipe per lineal foot.

Cents.

1 ¼ 3.06 15

1¼ ¼ 3.67 18

1½ ¼ 4.29 21

1¾ ⅜ 7.81 39

2 ⅜ 8.73 44

2¼ ⅜ 9.65 48

2½ ½ 14.70 73

2¾ ½ 15.93 80

3 ½ 17.15 86

При весе кубического фута чугуна 450 фунтов и цене пять центов за фунт

TABLE SHOWING THE CAPACITY OF McGOWAN’S DOUBLE ACTING PUMPS.

Explanation. No. 1. No. 2. Time required to fill a 6600 gallons tank.

Stroke in inches, 5 8½ Hours.

Diameter of plunger, 2⅝ 3⅛

Area of plunger, 5.278 in. 7.70 in. Small pump, No. 1. Large pump, No. 2.

Cube of half stroke in gallons, 0.114 0.283

Discharge in gallons per hour. At 10 Full strokes per minute. 136.8 339.6 49 19

At 20 273.6 679.2 24 10

At 30 410.4 1018.8 16 7

At 40 547.2 1358.4 12 5

At 50 684.0 1698.0 10 4

At 60 820.8 2037.6 8 3½

At 70 957.6 2377.2 7 3

At 80 1094.4 2716.8 6 2½

At 90 1231.2 3058.4 5 2¼

At 100 1368.0 3396.0 5 2

ГЛАВА XVI. УПРАВЛЕНИЕ.

Все, что требуется для того, чтобы усилия железнодорожных компаний во всех отношениях не уступали усилиям частных лиц, — это жесткая система персональной ответственности на каждой ступени службы. — Д. К. МакКаллум (D. C. McCallum).

ОРГАНИЗАЦИЯ СОТРУДНИКОВ.

397. Управление железными дорогами можно разделить на два главных отдела: —

Financial management.

Operating management.

Первый из них не совсем относится к работам подобного рода. Он охватывает всю систему отчетности. Его должностными лицами являются президент, секретарь, казначей, юрист и директора.

398. Оперативное управление подразделяется следующим образом:—

The mercantile department.

The mechanical department.

Первое охватывает все, что относится к корректировке тарифов, перевозке пассажиров и грузов, погрузке и выдаче товаров, а также весовые и измерительные, билетные и кассовые пункты, пароходные, дилижансовые и железнодорожные сообщения. Второе — поддержание земляного полотна, верхнего строения пути, мостов, каменной кладки, зданий и стационарного парка в рабочем состоянии; выполнение всех ремонтов, обновлений, расширений и переустройств, а также приобретение, осмотр, содержание и эксплуатацию подвижного состава. Эти отделы снова делятся и подразделются до тех пор, пока мы не дойдем до мельчайших деталей.

Примечание. — Эта часть главы XVI курсивом заимствована с разрешения из подробного отчета Д. К. МакКаллума акционерам Нью-Йоркской и Эриенской железной дороги (25 марта 1856 г.).

399. Формирование эффективной системы операций подчиняется следующим общим принципам.

Первое. Надлежащее разделение обязанностей (ответственности).

Второе. Наделение достаточными полномочиями для их полного выполнения, чтобы эта ответственность носила реальный характер.

Третье. Наличие средств для проверки добросовестного исполнения таких обязанностей.

Четвертое. Большая оперативность в доведении до сведения всех упущений по службе, чтобы недостатки можно было немедленно исправить.

Пятое. Получение такой информации посредством системы ежедневных отчетов и проверок, которые не будут затруднять работу руководящих лиц и не уменьшат их влияние на подчиненных.

Шестое. Принятие системы в целом, которая не только позволит генеральному суперинтенданту немедленно обнаруживать ошибки, но и укажет на виновного.

400. Система работы, чтобы быть эффективной и успешной, должна давать главному и ответственному руководителю эксплуатационного отдела полную ежедневную историю деталей во всех их мелочах. Без такого надзора получение удовлетворительного годового отчета следует признать крайне проблематичным. Тот факт, что дивиденды выплачиваются и без такого контроля, не опровергает этого положения, поскольку во многих случаях чрезвычайно прибыльный характер предприятия может обеспечить удовлетворительные результаты при самом небрежном и неэффективном управлении.

Все подчиненные должны нести ответственность перед своими непосредственными начальниками и подчиняться только им. Каждый должностной руководитель должен иметь полномочия с одобрения генерального суперинтенданта назначать всех лиц, за действия которых он несет ответственность, и увольнять любого подчиненного, когда, по его мнению, этого требуют интересы компании.

401. Следующая таблица показывает степень и направление подчиненности для железной дороги первого класса:—

{Road-master. {Section men.

{Superintendent of Road. {Section men.

{ {Road-master. {Section men.

{ {Section men.

{

{ {Foreman Machine shop, Machinists.

{ {Foreman Blacksmith shop, Blacksmiths.

{Superintendent of Machinery. {Foreman Car shop, Carpenters,

{ {Foreman Paint shop, Painters.

{ {Engineers (not on trains), Firemen.

{ {Car-masters, Oil men and cleaners.

{

{ {Conductors {Brakemen.

{ {Mail agents. {Engineers (on trains).

{ {Ticket collectors.

General Superintendent { {

{General passenger agent. {Station agents. {Hackmen.

{ {Switchmen.

{ {

{ {Express agents.

{ {Police.

{

{ {Conductors. {Brakemen.

{ {Engineers (on trains).

{General freight agent. {Station agent.

{ {Weighers.

{ {Gaugers.

{ {Yard-masters.

{

{Supply agent. {Clerks, Teamsters furnishing supplies.

{Fuel agent. {All men employed about the wood sheds.

ОБЯЗАННОСТИ СОТРУДНИКОВ.

402. Генеральный суперинтендант осуществляет полное руководство всеми начальниками отделов; он отдает свои приказы только начальникам и является главным агентом по передаче решений директоров в эксплуатационный отдел, а также каналом, через который отчеты отделов поступают к правлению.

Суперинтендант пути несет полную ответственность за земляное полотно, верхнее строение пути, мосты, каменную кладку и здания, а также за все перемещения, расширения и переустройства. Он должен быть квалифицированным инженером-путейцем, способным во всех отношениях построить железную дорогу от начала до конца.

Суперинтендант тяги (оборудования) ведает закупкой, осмотром, ремонтом и эксплуатацией всех подвижных и стационарных механизмов, мастерских, паровозных сараев, поворотных кругов, баков и весов. Он несет ответственность за исправное состояние, надлежащее приспособление и эффективность всего парка паровозов и вагонов.

Главный пассажирский агент устанавливает под руководством президента и генерального суперинтенданта цены на пассажирские перевозки, заведует всеми кондукторами, билетными кассирами, станционной полицией, почтовыми и экспресс-агентами, дилижансовыми, пароходными и железнодорожными сообщениями, а также всеми операциями, связанными с перевозкой пассажиров.

Главный агент по перевозке грузов руководит всеми лицами, занятыми на всех станциях отправкой и получением товаров, обмером и взвешиванием, получением денег и ведением счетов, станционными агентами и поездными бригадами. Он разрабатывает и регулирует с одобрения президента и генерального суперинтенданта тарифы на грузоперевозки, заключает договоры с примыкающими дорогами и обеспечивает выгоды от таких соглашений, рассматривает все претензии по поводу повреждения грузов и следит за их надлежащим урегулированием.

Агент по топливу (дровам) заключает договоры с одобрения генерального суперинтенданта на поставку необходимого количества топлива; следит за измерением, осмотром и доставкой в надлежащие места; регистрирует каждый месяц количество поставленного и использованного топлива, а также его местонахождение и остаток.

Снабженец (агент по снабжению) заведует поставкой всех материалов, используемых во всех отделах: железа, лесоматериалов, паровозов, рельсов, мостов и всего, что используется на дороге, записывая за каждым отделом правильное количество и качество полученного материала.

Дорожные мастера заведуют под руководством суперинтенданта пути содержанием земляного полотна и верхнего строения участков протяженностью от двадцати пяти до пятидесяти миль, в зависимости от ухода, требующегося полотну. Они руководят балластными (гравийными) и дровяными поездами, которые ходят под управлением суперинтенданта пути. Они должны объезжать свои участки по меньшей мере один раз в день. В их подчинении находятся путевые рабочие (обходчики), обслуживающие по десять миль каждый и снабженные надлежащими инструментами и сигналами. Они должны проходить свои участки по меньшей мере один раз в день на дрезине. Они должны следить за тем, чтобы каждая стрелка, крестовина, костыль (или подкладка/башмак — здесь chair) и рельс на их участке находились в исправном состоянии, и немедленно сообщать дорожному мастеру о любых дефектах пути, которые они не могут устранить сами.

Машинисты подчиняются суперинтенданту тяги вне поездов и кондуктору во время следования в поездах. Никто, кроме человека, хорошо знакомого с деталями механизмов, проработавшего в паровозоремонтной мастерской и во всех отношении трезвого и уравновешенного, не должен занимать эту должность.

Мастера кузнечных, механических, столярных и вагонных мастерских подчиняются суперинтенданту тяги и ведают ремонтом и очисткой паровозов, вагонов и других механизмов.

Заведующие вагонным хозяйством (вагонные мастера) руководят рабочими, занятыми очисткой, смазкой и осмотром вагонов и их колес. Вагоны должны тщательно осматриваться в конце каждой поездки и на каждой остановке инспектором, который сопровождает поезд и следит за колесами, осями, буксами и тормозами.

Кондукторы. — Кондуктор поезда должен быть механиком (машинистом), расторопным, деятельным человеком, который должен располагаться на крыше вагонов в таком положении, чтобы видеть весь поезд и иметь возможность в любой момент связаться с машинистом. Он должен руководить движением поезда и управлять машинистом и лицом, собирающим плату за проезд. Последний должен находиться только внутри вагонов.

КОЛИЧЕСТВО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПОЕЗДОВ.

403. Это определяется количеством и качеством перевозимого материала, а также характеристиками дороги. Поезд не должен быть настолько тяжелым, чтобы превышать возможности локомотивов на крутейших уклонах, но и не настолько легким, чтобы без необходимости увеличивать их число. Дорога, осуществляющая значительные пассажирские перевозки, должна по возможности идти навстречу публике в отношении времени отправления и прибытия, а также стыковок с другими дорогами. Грузовая дорога должна в большей степени учитывать характеристики самой дороги. Некоторые виды грузов (лед, говядина и т.д.) не допускают задержек. По мере увеличения числа поездов отношение времени, затрачиваемого на фактическую работу, ко времени нахождения поезда под паром уменьшается, поскольку много времени теряется на разъездах в ожидании прохода встречных поездов. Возникает также вероятность аварий. Коммерческие обстоятельства в большей степени, чем любые другие, определяют надлежащее количество и класс поездов.

ОБЪЕМ РАБОТЫ ЛОКОМОТИВОВ.

404. Он значительно меньше, чем принято полагать. Количество локомотивов, необходимых для выполнения любого объема работы, существенно превышает число реально находящихся в движении машин из-за вероятности аварий, а также времени, требуемого на очистку и ремонт. В отчете инженера штата Нью-Йорк за 1854 год указано, что на 2500 миль приходится 668 локомотивов, то есть один локомотив на 3¾ мили. Кроме того, 668 локомотивов проходят за год 11 393 000 миль, или 17 055 миль в год на один локомотив; таким образом, требуется 0,00005863 локомотива на милю пробега в год.

Это составляет почти пятьдесят пять миль в день (313 дней в году). Кроме того, 968 2500 дает 27 100 локомотива на милю дороги, и в том же отчете приводится следующее:—

One locomotive for 3¾ miles of road.

One passenger car for 2½ miles of road.

One freight car for 32

100 miles of road.

Или каждая миля требует

27

100 of a locomotive.

40

100 of a passenger car.

3 freight cars.

Или на один локомотив приходится 7 81 100 пассажирских вагонов и 10 72 100 грузовых вагонов. Из работы Ларднера «Экономика железных дорог» следует, что средний суточный пробег локомотива составляет сорок две мили или семьдесят пять миль в день при работе четыре дня в неделю. Суточная служба составляет два часа работы и три с четвертью часа стоянки под паром. Максимальный годовой пробег, упомянутый Ларднером, имел место на бельгийских линиях и составлял 21 737 миль. Максимальный показатель в Америке, насколько нам удалось выяснить, составлял 22 000 миль, и это на протяжении восемнадцати лет.

Примечание 1. — Два небольших восьмитонных четырехколесных локомотива Стефенсона с цилиндрами 10 × 16, ведущими колесами диаметром четыре с половиной фута, внутренним соединением и медными топками проходили в среднем по 22 000 миль в год с поездами весом сорок тонн (без учета локомотива и тендера) в течение восемнадцати лет, обходясь примерно в 700 долларов в год каждый на ремонт, или в 3,18 цента на милю пробега, на Бангорской и Оллтаунской железной дороге (штат Мэн).

Примечание 2. — В отчете Комиссии по делам железных дорог штата Нью-Йорк за год, закончившийся 30 сентября 1855 года, содержится следующее:—

Требуется один локомотив на каждые три с половиной мили; или один локомотив в постоянном использовании на пять с четвертью миль. Средний годовой пробег каждого фактически используемого локомотива составляет 22 823 мили; или 16 302 мили в расчете на все локомотивы. Также что касается работы, выполняемой вагонами.

Effective in constant use. Miles per car. Distance run per annum per car.

Passenger, 650 4 45.126

Baggage, 246 11

Freight, 7500 0.35 11.970

при количестве миль, равном 2615.

РАСХОДЫ, ДОХОДЫ, ПРИБЫЛЬ.

РАСХОДЫ.

405. Отчеты по американским железным дорогам в целом не анализируют эксплуатационные расходы. Указываются валовые расходы, а в некоторых случаях приводится их первичное деление. Помимо ретроспективного использования детального разделения расходов, позволяющего увидеть, какая система является наиболее экономичной, существует перспективное применение, а именно составление смет для будущих операций и создание правильной базы для установления тарифов. Если условия движения остаются прежними, оценка будущих расходов проста; но если они меняются, меняются и исходные данные для оценки. Чтобы мы всегда располагали этими данными, мы должны ежегодно знать точную стоимость перевозки каждого вида груза. Недостаточно того, чтобы валовой доход превышал общие расходы; даже в этом случае дорога может работать убыточно. Если каждая статья перевозок не окупает себя, несправедливо облагается налогом какая-то другая статья (за исключением, пожалуй, таких случаев, как установление низких ставок для заполнения поездов, идущих в одном направлении, которые в противном случае шли бы порожняком). Анализ расходов также покажет, целесообразно ли привлекать увеличенный объем перевозок за счет снижения тарифов.

406. Общие и частные расходы на эксплуатацию и содержание железной дороги можно разделить следующим образом:—

{Cost of Road-bed.

{Cost of Superstructure.

(A) Interest on construction and equipment capital. {Cost of Buildings.

{Cost of Engines.

{Cost of Cars.

{Fixed machinery.

{Road-bed. {Material.

{ {Labor.

{

(B) Maintenance of way and works. {Buildings. {Material.

{ {Labor.

{

{Superstructure. {Material.

{ {Labor.

{ { {Working. {Fuel, oil, and waste.

{ { { {Salaries.

{ {Passenger. {

{ { {Maintaining. {Material.

{ { { {Labor.

{Locomotives. {

{ { {Working. {Fuel, oil, and waste.

{ { { {Salaries.

{ {Freight. {

{ { {Maintaining. {Material.

{ { { {Labor.

(C) Maintenance of the fixed and rolling stock. {

{ { {Working. {Warming, lighting, and cleaning.

{ { { {Oil and waste.

{ {Passenger. {

{Cars. { {Maintaining. {Material and labor.

{ {

{ {Freight. {Working. {Oil and waste.

{ { {Maintaining. {Material and labor.

{

{Fixed machinery. {In shops. {Machinery. {Oil and waste.

{ {On road. {Tanks and tables. {Materials and labor.

{ {Conductors.

{ {Ticket Sellers.

{Passenger. {Clerks.

{ {Brakemen.

(D) Salaries of hands employed in and about trains. { {Porters.

{

{ {Conductors.

{Freight. {Station agents.

{ {Brakemen.

{ {Weighers and gaugers.

{Passenger. {Warming and lighting.

{ {Police.

(E) Station expenses. {

{Freight. {Warming and lighting.

{ {Police.

{Salaries.

{Travelling expenses.

(F) General superintendence. {Office expenses.

{Stationery.

{Advertising, &c., &c.

Фактическое общее разделение эксплуатационных расходов по системе дорог штата Нью-Йорк за 1854 год выглядело следующим образом. (См. отчет инженера штата).

Way and works, 1,123 dollars per mile of road.

Machinery, 2,072 dollars per mile of road.

Salaries on and about trains, 640 dollars per mile of road.

Stations, 30 dollars per mile of road.

General superintendence, 333 dollars per mile of road.

Total, 4,198 dollars per mile of road.

Чтобы подробные расходы можно было относить на надлежащие службы и чтобы мы могли выводить точную стоимость работы любой отдельной категории поездов или перевозки какого-либо вида груза, следует заполнять следующую форму.

407. TABLE SHOWING THE GENERAL AND DETAILED EXPENSES OF WORKING AND MAINTAINING THE RAILROADS OF NEW YORK STATE, FOR 1854, AND THE NEW YORK AND ERIE RAILROAD FOR THE YEAR ENDING SEPTEMBER 30, 1855.

WAY AND WORKS. LOCOMOTIVE ENGINES, CARS, AND FIXED MACHINERY. Station expenses. Salaries of employees in and about trains. General superintendence. Grand Total.

Nature of the item is shown in horizontal columns. Road-bed. Superstructure. Buildings. Total. LOCOMOTIVE ENGINES. CARS. FIXED MACHINERY. Whole cost of machinery oiling on the road. Repairs and material.

Warming and lighting. Conductors.

Brakemen.

Weighing.

Loading.

Porters.

Watchmen. Stationery.

Salaries.

Offices.

Travelling.

Advertising.

Agencies. Cost per passenger or per ton, per mile run, or cost per mile of road.

Passenger Locomotives. Freight Locomotives. Total cost. Passenger cars. Freight Cars. Total cost of cars. Repairs, oil and waste, labor, and machinery.

Name of railroad. Fuel. Oil and waste. Salaries Whole. Repairs. Total. Fuel. Oil and waste. Salaries. Whole. Repairs. Total. Operating. Maintaining. Total. Operating. Maintaining. Total.

_

Cost, in dollars, per mile, upon N. Y. State Railroads 351 140 22 F. 513 44 F. 841

371 180 1905

453 88 27 P. 568 395 50 140 585 237 822 202 31 122 355 191 546 1368 50 145 195 45 206 251 446 55 P. 1072

246 170 2056

Cost in cents, per ton, or per passenger per mile run, N. Y. and Erie Railroad. .020 .161 .010 F. .191 .015 F. .466 .023 .240 .045 .965

.157 .021 .107 .285 .109 .394 .205 .018 .080 .303 .081 .384 .778 .020 .079 .099 .022 .045 .067 .166

.035 .207 .011 P. .253 .018 P. .511 .026 .159 .053 1.002

NOTES. RECAPITULATION. SUMMARY. DEDUCTIONS.

408. Ларднер в своей «Экономике железных дорог» рекомендует следующие общие меры в качестве средств достижения повышенной экономичности в эксплуатации железных дорог.

1-е. Так управлять движением, чтобы вагоны перевозили более полные грузы.

2-е. Стимулировать перевозки на большие расстояния.

3-е. Регулировать тариф так, чтобы на каждый локомотив приходилось максимально возможное количество вагонов.

4-е. Корректировать тарифы там, где перевозки осуществляются главным образом в одном направлении, чтобы привлекать обратный трафик, дабы вагоны не ходили без груза.

5-е. Не увеличивать количество поездов сверх разумного уровня обслуживания перевозок.

6-е. По возможности сокращать количество экспресс-поездов, если их нельзя отменить вовсе.

ДОХОДЫ И ПРИБЫЛЬ.

409. Распределение расходов, как мы видели, несколько сложно и систематически проводится лишь на очень немногих дорогах. Классификация же доходов очень проста и должным образом детализирована почти во всех отчетах по железным дорогам. На железных дорогах штата Нью-Йорк разделение за 1854 год было следующим.

Средние доходы на милю дороги,

Passengers, $4,074.16

Freight, 3,776.72

Extras, 427.28

Whole, $8,278.16

Whole expense, $4,710.14

или пятьдесят семь процентов доходов.

Доходы на милю пробега поездов,

Passengers, $1.32

Freight, 2.02

Extras, 1.67

Whole, $5.01

Average, 1.67

Whole expense per mile run by train, $0.97

Средние доходы в расчете на пассажира и на тонну на милю,

Passenger, 1.95 cents,

Ton, 2.79 cents,

Average of passenger or ton, 2.37 cents,

Average expense of passenger or ton, 1.38 cents,

410. На Нью-Йоркской и Эриенской железной дороге за год, закончившийся 30 сентября 1856 года.

Доходы на милю дороги,

Passengers, $3,397.34

Freight, 7,143.42

Express and mail, 397.84

Whole, $10,938.60

Whole expense per mile of road, 5,263.00

или сорок восемь процентов доходов.

Доходы на милю пробега поездов,

Passengers, $1.16

Freight, 2.13

Средние доходы в расчете на пассажира и на тонну на милю,

Passenger, 2.02 cents,

Ton, 2.37 cents.

411. На дорогах штата Нью-Йорк,

Average number of passengers per mile run, 57.4

Average distance travelled by passengers, 81.4

Average tons per mile run, 90.0

Average distance, whole number of tons carried, 177.0

Length, 496 miles,

Freight tonnage, 150,673,997 miles,

Passenger, 84,069,398 miles.

412. Разумеется, целью на любой железной дороге является сделать так, чтобы валовые доходы превышали валовые расходы на максимально возможную величину. Элементами, определяющими валовые доходы, являются,

The charge per mile, for transport,

The number of units transported,

The distance carried,

из которых директора компании могут контролировать только первый, если не считать того, что корректировка тарифов может привлекать клиентов.

Снижение тарифа до определенной степени имеет следствием увеличение доходов за счет роста числа поездок; однако снижение может быть заведено слишком далеко. Точно так же до определенного предела повышенные ставки будут увеличивать общие доходы; но и в этом случае следует избегать крайностей. Очевидно, что искомой точкой является та, при которой разница между расходами и доходами максимальна, и это необязательно происходит тогда, когда доходы максимальны.

Мы можем сделать доходы равными нулю, либо установив плату столь высокой, что ее никто не сможет выдержать, либо столь низкой, что она исчезнет. Даже когда доходы равны 0, мы все равно несем расходы по гонять порожняков.

Составив таблицу, в которой один столбец показывает различные сборы, а второй — соответствующие объемы перевозок с вытекающими отсюда доходами и стоимостью работы, мы обнаружим, какая ставка сбора обеспечит наибольшую разницу между расходами и доходами.

ЭКСПРЕСС-ПОЕЗДА.

413. Экспресс-поезда являются источником огромных прямых и косвенных расходов, которые никогда не могут быть окупивлены за счет какого-либо применимого к ним тарифа. Д-р Ларднер, (1850):—

Постановлено: рекомендовать собранию введение более высокого тарифа на проезд в пассажирских экспресс-поездах, в некоторой степени соответствующего возрастающим расходам на такие поезда. — Американский железнодорожный съезд 1854 года.

УВЕЛИЧЕНИЕ РАСХОДОВ НА ЭКСПЛУАТАЦИЮ.

Это обусловлено дополнительным износом локомотивов, вагонов и пути из-за повышенной скорости, а также задержками, причиняемыми другим поездам, находящимся в движении одновременно.

Влияние экспресс-поездов ощущается не только ими самими, но и практически всеми поездами на дороге.

Примечание. — Для определения наиболее экономичной скорости необходимо принимать во внимание только переменные элементы затрат, а именно: стоимость энергии и содержание верхнего строения пути и подвижного состава; принимая затраченную мощность за сопротивление, а стоимость ремонта механизмов и верхнего строения за скорость, мы составляем следующую таблицу:—

Velocity in miles per hour. Resistance in pounds per ton. Hours con. in going 300 miles. Product of column 2 × 3. Cost of repairs. Result.

10 8.6 30 258 100 358

15 9.3 20 186 150 336

20 10.3 15 154 200 354

25 11.6 12 139 250 389

30 13.3 10 133 300 433

35 15.2 8.60 131 350 481

40 17.3 7.50 130 400 530

45 19.8 6.67 132

50 22.6 6 136

60 29.1 5 145

100 66.5 3 200

Результат получается путем сложения произведения столбцов 2 и 3, или столбца 4 со столбцом 5, из чего видно, что минимальная стоимость достигается при скорости чуть более пятнадцати миль в час. Переменным (и вышепринятым) элементом является темп роста затрат на содержание.

Все поезда, находящиеся в движении одновременно в пределах определенного расстояния от экспресса, должны удерживаться в ожидании под паром или вестись с повышенной скоростью, чтобы уходить с дороги.

Когда расписание составлено так, что требует скорости, близкой к полной мощности локомотива, совершенно очевидно, что риск неудачи при «соблюдении графика» должен быть намного выше, чем при сниженных скоростях; и когда это происходит, усилия, предпринимаемые для нагонки времени, должны быть соответствующим образом большими и неопределенными. Одного примера будет достаточно, чтобы показать это:—

Поезд, установленная скорость которого составляет тридцать миль в час, потеряв пять минут времени и будучи обязанным нагнать его, чтобы встретиться и разминуться со встречным поездом на станции, находящейся на расстоянии десяти миль, должен неизбежно увеличить скорость до сорока миль в час; а поезд, установленная скорость которого составляет сорок миль в час, при аналогичных обстоятельствах должен увеличить скорость до шестидесяти миль в час; в первом случае это, вероятно, удастся выполнить, в то время как во втором это с большей вероятностью приведет к неудаче; или, если увенчается успехом, то ценой страшного риска аварии.

Но неудача в любом случае возымеет эффект замедления движения встречного поезда, нарушения расписания поездов того же и низшего классов в обоих направлениях, что повлечет, возможно, со стороны последних необходимость аналогичной борьбы за время и тем самым может послужить первопричиной аварии для всех поездов, чье движение было этим затронуто.

Первоначальная стоимость локомотивов (при условии, что стоимость растет с весом) на тридцать процентов выше для экспресс-поездов, чем для поездов второго или третьего класса.

Стоимость ремонта принимается равной произведению веса на пройденное расстояние, и поскольку это расстояние одинаково, она пропорциональна весу, то есть увеличена на тридцать процентов. (При этом предполагается, что мощность одинаково хорошо приспособлена).

Стоимость вагонов (хотя и должна бы) не слишком отличается для экспресс- или тихоходных поездов; стоимость ремонта безусловно возрастет.

Проценты на строительный капитал, относимые на экспрессы, будут составлять их долю по пробегу плюс любые расходы, которые могли быть понесены при смягчении кривых и уклонов; доля ремонта верхнего строения, относимая на экспрессы, будет зависеть от их веса. Локомотив вызывает 25 29 износа рельсов, и поскольку вес локомотивов увеличен на тридцать процентов, повышенный износ составит 15 58 .

Использование станций и персонала обходится не дороже для экспрессов, чем для пригородных поездов.

Ремонт локомотивов будет почти точно, если не абсолютно, равен произведению их веса на пройденное расстояние; и это, исходя из вышесказанного, будет на тридцать процентов больше у экспресс-поезда, чем у обычного, при одинаковом расстоянии.

Вагоны для экспресс-поездов должны быть одновременно прочнее и удобнее, чем для более медленной работы, поскольку толчки от неровностей рельсов значительно сильнее по мере роста скорости; а поскольку поездки очень долгие, пассажирам требуются более удобные сиденья, а в некоторых случаях и условия для сна. Следовательно, затраты на ремонт экспресс-вагонов будут несколько выше, чем любых других.

СТОИМОСТЬ И СОДЕРЖАНИЕ ПУТИ И СООРУЖЕНИЙ.

По мере увеличения скорости относительное влияние уклона и кривых уменьшается, но абсолютная опасность прохождения кривых возрастает. Экспресс-поезда требуют большего радиуса кривизны или большего возвышения наружного рельса, чем другие, причем это дополнительное возвышение вызывает ненужное сопротивление для всех остальных поездов. Рельсы для противостояния крупным и тяжелым колесам должны быть более тяжелыми и прочнее закрепленными. Все мосты и виадуки (особенно если они находятся на уклонах или кривых) потребуют большей прочности для противостояния возрастающим толчкам, которым они будут подвергаться. Износ рельсов почти пропорционален весу, проходящему по ним; износ рельсов вследствие остановок и пуска поездов зависит от количества движения (моментума) поезда, которое должно быть им передано.

Пропорция, в которой эксплуатационные расходы распределяются по различным статьям на крупных железных дорогах Великобритании, выглядит следующим образом:—

Direction and management, 7

Way and works, 16

Locomotive department, 35

Cars, 38

Sundries, 4

100

А процент увеличения за счет быстрого движения, применяемый к различным статьям расходов, с результирующим увеличением общих расходов показан ниже.

Direction and management, 7 0 = 0.0

Way and works, 16 27 = 4.3

Locomotive department, 35 30 = 10.5

Cars, 38 10 = 3.8

Sundries, 4 0 = 0.0

100 18.6

или приблизительно 18 процентов увеличения.

Экспресс-поезда, в том виде как они эксплуатируются на многих дорогах, движутся с избыточной скоростью для компенсации частых остановок. Преодоление большого расстояния за короткое время зависит в равной степени от уменьшения числа остановок и от увеличения скорости.

Следующие цифры показывают эффект уменьшения количества остановок.

Поезду, проходящему 400 миль и останавливающемуся каждые пятьдесят миль, причем каждая остановка длится пять минут (включая замедление до полной остановки и разгон), чтобы пройти все расстояние за восемь часов, необходимо двигаться со скоростью пятьдесят пять миль в час.

При остановке каждые двадцать миль — шестьдесят три мили в час.

При остановке каждые десять миль — восемьдесят шесть миль в час.

В следующей таблице приведены скорости различных классов поездов в Англии, Франции и Бельгии, включая остановки и без их учета.

EXCLUDING STOPS.

Express. 1st class. 2d class. 3d class.

England, 43.9 32.8 32.8 25.2 miles per hour.