«Справочник по железнодорожному строительству для американских инженеров»

France,

27.5 24.3 28.1 miles per hour.

Belgium,

26.2 25.7 27.6 miles per hour.

INCLUDING STOPS.

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

England, 36.5 24.8 24.8 17.5 miles per hour.

France,

22.1 17.9 19.9 miles per hour.

Belgium,

20.7 19.3 18.1 miles per hour.

Расстояния, на которых поезда различных классов останавливаются в разных странах, следующие:—

TRAINS STOP ONCE IN

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

England, 8 miles, 8 miles, 5 miles, 24 miles.

France, 10 miles, 6 miles, 6 miles, —— miles.

Belgium, 6.8 miles, 5.6 miles, 5 miles, —— miles.

ОБ УВЕЛИЧИВАЮЩЕЙСЯ ОПАСНОСТИ БЫСТРОГО ДВИЖЕНИЯ.

Причинами аварий, находящимися вне контроля пассажиров, являются

Collision by opposition.

Collision by overtaking.

Derailment by misplaced switches and draws.

Derailment by obstacles upon the rails.

Breakage of machinery.

Failure of track or bridges.

Fire.

Boiler explosions.

Те причины, которые усугубляются быстрым движением, — первая, вторая, пятая и шестая; последствия всех них при высоких скоростях хуже, чем при низких.

Доли аварий, приходящиеся на каждую из этих причин, взятые случайно из ста случаев на английских железных дорогах, составляют следующие величины:—

Collision, 56

Breaking of machinery, 18

Failure of the road, 14

Misplaced switches, 5

Obstacles on rails, 6

Boiler explosion, 1

100

При лобовом столкновении локомотивы, тендеры и багажные вагоны должны быть разрушены до того, как удар дойдет до пассажиров; при наезде сзади локомотив хвостового поезда врезается прямо в последний пассажирский вагон головного поезда; сила удара в последнем случае равна разности скоростей, в первом — сумме. Возрастание опасности от этой причины, сопутствующее экспресс-поездам, обусловлено, во-первых, большим временем, необходимым для остановки, и во-вторых, более сильным ударом в случае столкновения.

Поломка механизмов более вероятна тогда, когда колеса совершают 25 000 оборотов в час, чем при меньшей скорости.

Выход из строя верхнего строения мостов (особенно на кривых или уклонах) более вероятен при высоких скоростях, чем при низких.

Аварии из-за препятствий на пути, пожаров, взрывов котлов и смещенных стрелок происходят у экспресс-поездов не чаще, чем у других, но их последствия при высоких скоростях тяжелее.

Из приведенного выше анализа ста аварий следует, что восемьдесят восемь процентов случаев происходят по причинам, которые усугубляются ростом скорости, и если мы примем усугубление столкновений и поломок механизмов (при удвоении скорости) как два к одному, опасность прохождения фиксированного расстояния экспрессом на восемьдесят восемь процентов выше, чем тихоходным поездом.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ СТОИМОСТЬ РАБОТЫ ТЯЖЕЛЫХ И ЛЕГКИХ ПОЕЗДОВ.

414. Иногда задают вопрос, не лучше ли пускать большее количество поездов и уменьшить вес локомотивов. Сравнение затрат делается легко.

Стоимость работы поездов состоит из

Fuel, oil, and waste.

Engine-men’s wages.

Wear of rails.

Conductor and brakemen.

Wear of cars.

Suppose we have to move 1,000 tons per day over any road. If we do it by one engine and 100 cars, the whole cost will be

One Engineer $2.00

One Fireman 1.50

One Conductor 1.75

Four Brakemen 5.00

$10.25

And if we move 1,000 tons by ten trains of one hundred tons each,

Ten Engine-men at $2 $20.00

Ten Firemen at 1½ 15.00

Ten Conductors at 1¾ 17.50

Ten Brakemen at 1¼ 12.50

$65.00

Разница в зарплате в пользу тяжелого поезда составляет 54,75 доллара.

Поскольку общий вес на ведущих колесах должен быть одинаковым для перемещения заданной нагрузки при любом методе, единственная разница в весе локомотивов будет заключаться в весе на поддерживающей тележке. Чтобы хорошо вписываться в кривые, тележка должна иметь на себе пять тонн. Общий вес на десяти тележках составляет тогда пятьдесят тонн, а на одной — пять тонн, что оставляет избыток в сорок тонн, ежедневно перевозимый по дороге малыми поездами. Самый тяжелый грузовой локомотив обойдется не дороже чем в 15 000 долларов; стоимость локомотива для тяги ста тонн не может быть менее 5 000 долларов.

10 × 5000 = 50000 less 15000 is $35000. 6

100 of 35000 is $2100.

Добавьте к этому в пять раз больше топлива, расходуемого на растопку и стоянку под паром, в десять раз больше смазки, чистки и ремонта, в десять раз больше помещений для паровозных сараев и мастерских; а также то, что вагоны в частых поездах загружены гораздо меньше, чем в редких, возросшие задержки и вероятность аварий из-за увеличенного числа поездов, и оценивая все это в 170,00 долларов в день (стоимость крупного локомотива оценивается в 30 долларов в день, а каждого из малых — в 20 долларов, суточная разница составляет 170 долларов), мы получаем в качестве общих ежедневных дополнительных расходов на эксплуатацию десяти малых поездов вместо одного крупного,

170.00 + 54.75 × (6

100 of 35000)/313 or 6.71 = $231.46 per day,

или 72 446,98 долларов в год, что задействует капитал в 1 207 449 долларов.

ВЕТВИСТОЙ ДОРОГИ (ВЕТКИ).

415. Эти линии, когда они принадлежат главной дороге, обычно эксплуатируются с убытком, а будучи независимыми, представляют собой плохое вложение капитала. На собрании директоров Бостонской и Вустерской (шт. Массачусетс) железной дороги в феврале 1855 года было заявлено, что из шести веток прибыльной была только одна. Что четыре из них приносили доход на капитал в размере от полутора до одного и три четверти процента.

Независимые ветки обычно делят совместные доходы по километровому стандарту; и здесь они несут убытки, поскольку если поезда ветки не проходят по главной линии, а пассажиры-«доноры» помогают заполнить поезд, который в любом случае идет по главной, то расходы ветки на перевозку пассажиров относятся к расходам главной линии как (скажем, девяносто к десяти), и ветка должна забирать 90 100 доходов. В этом случае с ветки взыскивается плата за использование как вагонов, так и пути главной линии. Если она пускает собственные вагоны по главной линии (как бывает, когда ветка находится у конечного пункта), с нее должна взиматься плата только за износ пути.

Подобным же образом несколько дорог, образующих непрерывную линию, должны делить доходы не по километражу, а в соответствии со стоимостью работы на этом километраже. Так, если у нас есть непрерывная линия, показанная ниже, первый столбец показывает длину; второй — стоимость строительства; третий — стоимость содержания; а четвертый — распределение доходов.

Division. Length. Construction Capital. Maintaining Capital. Result.

1 8 10 4 10 + 4 = 14

2 9 6 3½ 6 + 3½ = 9½

3 6 7 2¾ 7 + 2¾ = 9¾

4 10 4 1¼ 4 + 1¼ = 5¼

ВОСПРОИЗВОДСТВО ПУТИ И ПОДВИЖНОГО СОСТАВА.

416. Помимо ежегодных ремонтов, необходимых для поддержания дороги в надлежащем рабочем состоянии, требуется периодическое расходование средств на воспроизводство. Очевидно, на всех дорогах настанет время, когда рельсы и шпалы, здания, мосты и т.д. потребуют замены. Зная срок службы рельсов, мы также знаем ежегодное обесценивание и отсюда можем легко найти, какая сумма должна ежегодно откладываться и при правильном инвестировании составить по окончании срока службы рельса вместе с процентами сумму, равную стоимости возобновления.

РЕЛЬСЫ.

Предположим, рельсы служат десять лет, годовое обесценивание составляет десять процентов. При массе 60 фунтов на ярд мы имеем сто пять тонн на милю, что при цене 60 долларов за тонну составляет 6300 долларов. Пусть стоимость переплавки и переукладки составляет 30 долларов за тонну, тогда обесценивание составляет 30 долларов за тонну за десять лет, или 3 доллара за тонну в год, или 315 долларов на милю в год.

ШПАЛЫ.

Если шпалы служат семь лет и стоят сорок центов за штуку, их годовое обесценивание на милю (при 2400 штуках на милю) составит 138 долларов на милю (приблизительно).

МОСТЫ.

Если деревянные мосты стоят 30 долларов за погонный фут и служат двадцать лет, годовое обесценивание за фут составит 1,50 доллара, а если на милю дороги приходится десять футов мостов — 15 долларов в год на милю.

ПРОЧИЕ ЗАТРАТЫ.

Закладывая на годовое обесценивание на милю зданий, заборов и т.д. 33 доллара, мы получаем общую сумму ежегодного обесценивания в 500 долларов на милю; а суммы, которые ежегодно резервируются и помещаются под сложный процент на каждый из десяти лет и окупают воспроизводство дороги, следующие:—

At the end of the 1st year $298

At the end of the 2d year 315

At the end of the 3d year 333

At the end of the 4th year 354

At the end of the 5th year 373

At the end of the 6th year 397

At the end of the 7th year 417

At the end of the 8th year 446

At the end of the 9th year 472

At the end of the 10th year 500

что под шесть процентов дает в конце десятого года по 500 долларов на каждый.

Примечание. — Доказано, что воспроизводство подвижного состава представляет собой не что иное, как ремонт, поскольку локомотив может оснащаться то одной, то другой новой деталью, пока от исходной машины ничего не останется. См. Ларднера «Экономика железных дорог».

По мере роста перевозок на железной дороге возрастает и необходимый объем станционных помещений, а также подвижного состава, причем это увеличение должно относиться на капитал, а не на текущие доходы.

Постоянные инвесторы в железную дорогу выступают за сохранение капитала даже за счет текущих доходов. Временные акционеры и биржевые спекулянты больше стремятся к получению крупных дивидендов даже в ущерб капиталу и ничего бы не относили на счет доходов.

Права обеих вышеуказанных категорий должны учитываться, так как дорога часто строится главным образом усилиями временных инвесторов.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ ПО ПОДРЯДУ.

417. В последнее время был испробован эксперимент по эксплуатации железных дорог, который сулит весьма значительное снижение операционных расходов и повышение прибыльности предприятий, а именно — эксплуатация различных служб по подряду; то есть выплата определенным лицам фиксированной цены за предоставление необходимого объема тяги, вагонов или материалов в год, что вовлекает в действие личный интерес и частную предприимчивость. Нет сомнений в том, что при разумной системе такого рода, правильно применяемой, многие дороги, которые в настоящее время бесполезны, могли бы стать доходными, в то время как ценность хороших дорог также возросла бы.

КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУЗОВ.

418. Грузы классифицируются в соответствии с их характером, коммерческой спецификой местности, пересекаемой дорогой, и направлением главного рынка. Распределение, принятое на некоторых крупных дорогах, выглядит следующим образом:—

CLASSIFICATION OF ARTICLES.

[Articles marked thus * at owner’s risk.]

Double First Class.

Корзины, * Дамские шляпные коробки;

* Кампафен (жидкость для ламп);

* Большие бутыли в оплётке и их содержимое;

* Бутыли с узким горлышком в корзинах и их содержимое;

* Яйца;

Перу в мешках;

Мелкий пушной товар;

Детские лошадки-качалки;

Музыкальные инструменты;

* Изделия из гипса (украшения);

Картины в рамах;

Ворсовальные шишки в бочках;

Тележки (детские);

Плетеные изделия.

First Class.

* Эль в стекле;

* Яблоки зеленые, с предварительной оплатой;

Бекон россыпью;

Вата;

Колокола;

* Ягоды с предварительной оплатой;

* Жалюзи оконные в упаковках;

Женские шляпки;

* Книги в ящиках;

Сапоги и ботинки;

Отруби в мешках;

Латунь в листах и чушках;

Латунные отливки;

Латунная посуда;

Хлеб и бисквиты;

Метлы в кипах или связках;

Черенки для метел в ящиках или связках;

Щетки;

Шкуры бизона упакованные;

Пуговицы;

* Конфеты и сладости в холщовой упаковке;

Тростник;

Карты;

Ковровые изделия;

Кепки;

Фарфоровая посуда;

Шоколад;

* Сигары в коробках;

Корица;

* Часы в ящиках;

Какао;

Кассия;

Кофе молотый;

Воротники;

Расчески;

Медь в листах и чушках;

Медная посуда;

Пробки;

* Хлопок в кипах;

* Хлопчатобумажные угары (ветошь);

Крышки и сита;

* Клюква;

* Столовые приборы (ножевые изделия);

Оленьи шкуры в связках;

Двери;

Мануфактурные товары (галантерея и текстиль);

Галантерея и модные товары;

* Инжир в коробках;

Огнестрельное оружие;

* Рыба свежая с предварительной оплатой;

Мука в мешках;

Вилы сенокосные и для навоза;

* Фрукты свежие с предварительной оплатой;

* Дичь с предварительной оплатой;

Семена огородные;

Имбирь;

* Стекло в ящиках;

* Стеклянная посуда в ящиках или бочках;

Клей;

* Виноград с предварительной оплатой;

Ружейные ложа в ящиках или связках;

Волос в мешках;

Окорока россыпью;

Шорно-седельные изделия;

Шкуры сыромятные;

Черенки для мотыг;

* Чугунная и кухонная утварь в тонких отливках;

* Мед;

Хмель прессованный;

* Лед с предварительной оплатой;

Индиго;

Чернила;

Чугунные отливки легкие;

Слоновая кость;

Лакированные изделия;

Столярные изделия;

* Лимоны в коробках в холщовой упаковке;

* Зеркала в хорошей упаковке;

* Оборудование в ящиках легкое;

Мрамор обработанный, на риск повреждения владельцем;

Цновка, циновки;

Матрасы двойные весом по 150 фунтов каждый;

Матрасы одинарные весом по 100 фунтов каждый;

Мельничные отруби и мучные продукты в мешках или бочках;

Мерные емкости;

* Мясо свежее с предварительной оплатой;

Мясо насыпью соленое;

Медикаменты;

* Дыни с предварительной оплатой;

Мох в мешках;

Орехи в мешках или бочках;

* Апельсины в коробках в холщовой упаковке с предварительной оплатой;

* Устрицы в банках или бочонках;

Пальмовое волокно в кипах;

Бумага оберточная коричневая и соломенная (легкая);

Обои;

Пушнина неоклееная, шкурки;

* Портер в стекле;

* Птица разделанная с предварительной оплатой;

* Чернослив;

Ветошь (см. второй класс);

* Изюм;

Черенки для грабель;

Ротанг (тростник);

Ковры, половики;

Деревянные основы седел;

Сбруя;

* Оконные переплеты в упаковках;

Коромысла весов;

Косовища;

Обувь;

Черенки для лопат;

Мыло туалетное;

Сода;

Пряности;

* Скипидар;

Канцелярские товары;

Соломенные изделия;

Чай (см. третий класс);

Жестяная посуда в решетчатых ящиках или бочках;

Игрушки;

Trunks, empty, 80 pounds each;

Ушаты, кадки;

Токарные изделия;

* Овощи с предварительной оплатой;

Шпон;

Ватин;

Основа ткани на навоях;

Навои (ткацкие валы);

Шерстяные угары;

Воск;

Китовый ус;

Тачки;

Плетки, хлысты;

Фитильная нить;

* Вино в корзинах или коробках;

* Деревянная утварь (бондарные изделия);

Шерсть;

Шерстяные ткани.

Second Class.

Алкогольные напитки;

* Эль в бочках;

Сушеные яблоки;

Квасцы;

Якоря;

Наковальни;

Поташ или перлаш;

Топоры в ящиках;

Оси железные;

Бекон в упаковке;

Мешечная ткань (упаковочная);льдина

Барилла;

Кора дубильная, 1¼ корда на тонну;

Фасоль;

* Говядина в бочках или коробках;

Пиво в бочках;

Белильная известь (хлорная известь);

Кости;

* Бутылки упакованные (пустые);

Сера;

Жерновые камни (буры);бруски

Бурмет (грубая холстина) в оригинальной упаковке;

* Масло сливочное в бочонках;

* Свечи в коробках;

Пушки;

Парусина;

Отливки тяжелые;

Цемент;

Цепи;

Мел;

Стулья и точеные заготовки в кипах или связках;

Сидр в бочках;

Сыр в коробках или бочках;

Глина, уголь и кокс в бочках или ящиках;

Семена клевера;

Кофе в мешках;

Железный купорос;

Канаты и снасти;

Гончарные изделия хорошо упакованные;

Домотканые ткани в оригинальной упаковке;

Красители древесные;

Глиняная посуда хорошо упакованная;

* Огнеупорный кирпич;

Рыба вяленая или соленая;

Семена льна;

Шерстяные и пуховые очёсы (флокс);

Линолеум/клеенка для пола крашеная;

Flour, in barrels, 20 barrels or less;

Печи;

Зерно всех видов;

* Точильные камни;

Бакалея, как правило тяжелая, специально не оговоренная;

Джутовая ткань (ганни) в кипах;

Мотыги;

Окорока, лопатки или бока в бочках или коробках;

Скобяные изделия (скобяной товар), кроме ножевых изделий;

* Пенька в кипах;

Семена конопли;

* Шкуры пресно-соленые (мокрые);

* Высокоградусный спирт;

Hoops, shaved or split, 3,000 pounds per cord;

Каучук;

Железо в чушках, болванках, листовое для котлов, прутковое и полосовое;

Железо обручное, листовое или болты;

Железные гайки, заклепки и костыли;

Старый лом (джанк);

Жир (смалец) в бочках;

Свинец листовой, в чушках или трубах;

Кожа;

Спиртные напитки в бочках;

Известь в бочках;

Мрамор необработанный, на риск повреждения владельцем;

Мука грубого помола в мешках или бочках;

Патока (меласса);

Мох прессованный;

Гвозди в бочонках;

Пакля в кипах;

Масло растительное/техническое, на риск утечки владельцем;

Жмых масличный;

Клеенка;

* Устрицы в раковинах;

Краски сухие или на масле;

Бумага (белая) в коробках или связках;

Бумага (плотная коричневая и скобяная);сильная

Картон;

Перец;

Персики сушеные;

Горох в мешках или бочках;

Соленья в бочках;

* Трубы в коробках;

Смола (пек);

Алебастр/гипс в бочках;

Плуги;

Свинина в упаковке;

* Портер в бочках;

Картофель в бочках или мешках;

Ветошь заграничная прессованная;

Грабли;

Рельсовые подкладки и костыли;

Рис;

Веревки;

Канифоль;

Гидрокарбонат натрия (салерат);

Соль в мешках или бочках;

Селитра;

Весы в коробках;

Косы в связках;

Бруски для кос (точильные камни);

Дробь в мешках;

Лопаты и заступы;

Апретура (клейстер, шлихта);

Шифер;

Мыло (обычное) в коробках;

Сода:

Цинковые белила и цинк;

Костыли железнодорожные в бочонках;

Спирт отечественный;

Крахмал;

Сталь в коробках или связках;

Стальные рессоры (пружины);

Камень;

* Керамическая посуда хорошо упакованная;

Сахар;

Сумах (дубильное вещество);

Топленый жир, на риск нагрева владельцем;

Деготь;

Черепица;

Олово, металл и в листах (жесть);

Табак в кипах, коробках или бочках;

Короткое волокно (пакля), прессованное (в кипах), на риск пожара владельцем;

Шпагат в кипах;

Корнеплоды в мешках или бочках;

* Уксус;

Вода минеральная;

Виски в бочках;

Белила свинцовые;

Мел молотый (белила);шпаклевка

* Вино в бочках;

Проволока в рулонах и бочках;

Лесоматериалы профильные, необработанные;

Ценные породы древесины, а именно: красное дерево, бакаут (гваяковое дерево), палисандр, вишня, кедр, орех и т.д.;

Шерсть, иностранная, прессованная, в кипах;

Пряжа, прессованная;

Цинк и спельтер.

Third Class.

Включает следующие статьи в количествах от 8 000 фунтов и менее 16 000 фунтов в любой отдельной отправке от одного грузоотправителя одному грузополучателю. Те же статьи, отправленные аналогичным образом в количествах от 16 000 фунтов и выше, принимаются по специальным тарифам.

Якоря;

Наковальни;

Зола, поташ и жемчужная зола, в бочках;

Топоры, железные;

Бекон, упакованный;

Кора дубильная, 1¼ корда на тонну;

Фасоль, в мешках или бочках;

Говядина, упакованная;

Жерновые блоки;

Орудия (пушки);

Цемент, в бочках или кадках;

Якорная цепь (канат);

Сидр;

Глина;

Кофе;

Медь, в ящиках;

Семена льна, в мешках или бочках;

Мука, в бочках;

Зерно всех видов;

Точильные камни;

Ветчина, упакованная;

Высокоочищенный спирт;

Железо чугунное, полосовое, пудлинговое, листовое, обручное или прутковое;

Чугунные отливки, тяжелые;

Лард (жир-сырец), в бочках или кадках;

Свинец, листовой, чугунный или в трубках;

Известь, в бочках;

Мрамор необработанный, на риск владельца в отношении боя;

Патока (меласса);

Гвозди, в бочонках;

Алебастр (гипс), в бочках;

Свинина, упакованная;

Картофель, в мешках или бочках;

Рельсовое железо, стыковые подкладки и костыли;

Соль, в мешках и бочках;

Дробь;

Сланец;

Костыли, в бочонках;

Сахар, в бочках;

Чай;

Табак, в ящиках или бочках (hhds.);

Уксус, в бочках;

Виски, в бочках.

Помимо вышеуказанных регулярных грузов, существуют следующие специальные объекты перевозки:—

Припасы;

Мебельные изделия;

Кирпич;

Древесный уголь;

Прессованное сено;

Веничный сорго;

Коробки сигар;

Бочки;

Мешки;

Кукуруза в початках;

Домашняя птица;

Зеркала;

Деревья и кустарники;

Сейфы;

Мельничные жернова;

Паровые двигатели;

Оборудование (машины);

Сельскохозяйственные орудия;

Пиломатериалы;

Живой скот;

Экипажи;

Уголь и кокс.

РАСПИСАНИЯ ДВИЖЕНИЯ.

Рис. 158 (см. в конце тома).

419. Наиболее полное графическое решение инженерной задачи представляет собой, несомненно, расписание движения поездов С. С. Поста, эсквайра, главного инженера Нью-Йоркской и Эриенской железной дороги. Пусть вертикальные линии представляют время с интервалами по десять минут каждая, а горизонтальные — расстояния, причем жирные линии обозначают различные промежуточные станции. Предположим теперь, что мы отправляемся со станции А в шесть часов утра и желаем прибыть в К в два часа пополудни, делая остановку на десять минут на каждой станции; поскольку промежуточных станций восемь, общее время, затраченное на остановки, составит 10 × 8 = 80 минут. От двух часов пополудни и на линии К вернемся на восемьдесят минут назад, то есть к М, и из А проведем А В в направлении А М, которое пересекает линию В В в точке В, находящейся в четырех милях или тринадцати минутах от А. Теперь, так как мы ожидаем десять минут, пройдем вдоль линии В В на одно деление (десять минут) до В′ и снова начнем движение параллельно А В, прибывая в С через полтора часа после отправления. Действуя таким образом, мы прибываем в К в назначенное время. Наклон линии показывает скорость. Так, если она проходит двадцать горизонтальных интервалов за шесть вертикальных делений, мы получаем двадцать миль за шестьдесят минут, или двадцать миль в час.

Предположим теперь, что мы отправляем экспресс в восемь часов утра из А с прибытием в К в один час пополудни (см. линию 8 F); он пройдет первый поезд на станции F и будет двигаться со скоростью семнадцать миль в час от А до F, с той же скоростью от F до G и со скоростью тринадцать миль в час от G до 1.

Предположим также, что мы отправляем поезд из К в шесть часов утра с прибытием в А в одиннадцать часов утра; мы минуем вышеупомянутые поезда в E и D.

Также товарный поезд, который должен разминуться с вышеназванными поездами, отправляясь из К в восемь часов утра и прибывая в А в один час пополудни, остановится на десять минут в G, на десять минут в M, минует первый поезд в L, простоит десять минут на запасном пути в двух с половиной милях от L и пройдет до А с почти равномерной скоростью.

Таким же образом на таблице может быть нанесено и прослежено движение любого поезда в течение часов дня. Построив продольный профиль дороги на линии А К, мы покажем те места, на которых уклоны заставят нас снизить скорость. Кривые также могут быть показаны путем увеличения крутизны уклонов либо путем создания на профиле уклона там, где дорога горизонтальна, достаточно крутого, чтобы задействовать объем мощности, равный расходуемому на кривой.

ЖУРНАЛЫ РАБОТЫ ЛОКОМОТИВОВ.

420. Отчеты американских железных дорог, как правило, совершенно лишены подробных сведений об эффективности работы тяговых средств. Впрочем, некоторые из крупных дорог в последнее время улучшают положение дел в этом отношении.

Для того чтобы тарифы и сборы могли правильно применяться к различным видам перевозимых грузов, следует знать стоимость перемещения каждого груза.

Такие статьи, как жалование служащих и ремонт механизмов, легко распределяются по соответствующим статьям; однако правильное количество топлива, масла и обтирочных материалов, относимое на тот или иной отдел, не столь очевидно. То, что нам требуется — это точное количество использованных топлива, масла и обтирочных материалов, а также выполненная работа каждого паровоза; для получения этого должна быть принята какая-либо система учета данных количеств.

При заполнении следующих пяти бланков мы получаем все необходимое:—

Номер 1 представляет собой еженедельный отчет машиниста заведующему машинным хозяйством и содержит, как видно, время прибытия на каждую станцию и отправления с нее. Топливо всегда должно быть готово на каждой станции к выдаче в кордах и полукордах либо в тоннах и долях тонн для угля или кокса. Оно может выдаваться либо с небольшой платформы на колесной паре, расположенной перпендикулярно пути, либо из ящика, подвешенного на кране, который можно сразу повернуть и опустить в тендер, предварительно убрав уже находящийся там ящик. Последний метод дает наиболее точные результаты, так как любое топливо, оставшееся на станции, может быть записано на счет паровоза. Вся операция по погрузке дров займет не больше времени, чем требуется для ее описания, и приведет к систематическому и экономичному методу работы.

Поскольку резервуары и насосы относятся на счет капитальных затрат на строительство, мы можем без существенной погрешности относить стоимость водоснабжения на поезда пропорционально их пробегу.

Номер 2 — это журнал учета дров, показывающий количество топлива, выданного различным паровозам с разных станций; он должен еженедельно подписываться начальником дровянного склада станции и возвращаться агенту по топливу. Квитанции машинистов на топливо (№ 1) служат для проверки этих отчетов.

Номер 3 — это отчет кондуктора по пробегу, в котором указан точный вес, выгруженный на каждой станции и принятый на ней, и, следовательно, нагрузка, перевозимая между станциями, которая проверяется отчетом начальника станции.

Номер 4 — ежемесячный отчет о работе паровозов, составляемый на основе еженедельного отчета начальником машинного хозяйства и представляемый управляющему.

Номер 5 отражает годовую работу каждого паровоза и всех паровозов на дороге в целом; он получается из ежемесячных отчетов и отчетов ремонтной службы и службы перевозок.

Работа, выполняемая различными классами вагонов, должна учитываться аналогичным образом.

Зная количество использованных материалов, а также выполненную работу, легко определить стоимость перемещения любой категории груза в расчете на милю, принимая во внимание, разумеется, характер участков дороги, проходимых различными паровозами. Паровозу, работающему на шестидесятифутовом уклоне, должно выделяться больше топлива, чем тому, который работает исключительно на горизонтальном участке.

Number 1.

Железная дорога А. и Б. Отчет о количестве израсходованных материалов и работе, выполненной паровозом № 50 за неделю, окончившуюся 4 июля 1856 г.

————————, Engineer.

MONDAY. Name of train.

Name of station.

Time of arriving.

Time of departing.

Fuel taken.

Whole cost fuel consumed

Whole time under steam

Whole time running

И то же самое для каждого дня недели.

WEEKLY MEMORANDA.

Cords of wood used

Gallons oil used

Pounds tallow used

Pounds waste used

Miles run

Whole time running

Whole time under steam

Time under repairs

Cost of repairs

————, Master of Machinery.

Number 2.

—— RAILROAD. AMOUNT OF FUEL DELIVERED TO ENGINES FROM —— STATION DURING WEEK ENDING ——.

Name of Engine. A. B. C. D. E. F. G. H. K. Total.

Monday. Morning.

Afternoon.

Tuesday. Morning.

Afternoon.

Wednesday. Morning.

Afternoon.

Thursday. Morning.

Afternoon.

Friday. Morning.

Afternoon.

Saturday. Morning.

Afternoon.

Total to each engine. Wood Station Master ——.

Number 3.

Железная дорога А. и Б. Отчет кондуктора по пробегу за неделю, окончившуюся 4 июля 1856 г., с указанием работы, выполненной паровозом № 54.

MONDAY. Train.

Station.

Cars taken.

Cars left.

Cars in train.

Weight of train.

Eq’d distance.

Eq’d mileage.

Total equated mileage

And the same for each day of the week.

Number 4.

A. AND B. RAILROAD. PERFORMANCE OF LOCOMOTIVE ENGINES FOR MONTH ENDING ——.

Number. Use. Miles run. Time. Wages. Fuel. Oil, waste, and tallow. Repairs. Totals. Work done. Comp, work done.

Working. At rest. Under repairs. Cost. Cost per mile. Cords. Miles per cord. Gallons oil used. Miles per pint. Pounds of waste. Pounds of tallow. Cost of oil, waste, and tallow. Cost per mile of oil, waste, and tallow. Cost. Cost per mile. Cost. Cost per mile. Freight. Passenger.

Equated freight mileage. Cost per ton per equated mile. Equated passenger mileage. Cost per ton per equated mile.

——, General Superintendent.

Number 5.

A. AND B. RAILROAD. ANNUAL REPORT OF COST OF MAINTENANCE OF, AND WORK DONE BY THE LOCOMOTIVE POWER, ALSO THE COST PER TON AND PASSENGER PER MILE, TOGETHER WITH THE NATURE AND AMOUNT OF REPAIRS, THE DIMENSIONS, & THE PRESENT STATE OF THE STOCK, 1856.

Name or Number of the engine. Name of the builder or manufactory from whence bought. Use to which it is applied. Date of commc’g work upon the road. GENERAL CHARACTER AND PRINCIPAL DIMENSIONS OF THE ENGINES. Number of miles run WHOLE EXPENSE OF WORKING AND OF MAINTAINING THE LOCOMOTIVES, AND EXPENSE PER MILE. TIME OF SERVICE. RECEIPTS, OR AMOUNT OF WORK DONE BY LOCOMOTIVES. Total equated mileage of engines. Comparative effect of engines. Nature of repairs. Present condition of machinery.

Weights. Capacity of tender in gallons. Cylind’rs. Mode of connection. Driv’g wheels. Relative power, or traction at a mean cylinder pressure of 75 lbs. Boiler Cost of enginemen and firemen. Cost of oil, waste, and tallow. Cost of fuel. Repairs. Total. Time, in days, of active s'vice. Time, in days, at rest. Time while under repair. Passenger. Merchandise. Mixed trains.

Whole weight of engine with fuel and water. Weight upon the driving wheels. Weight of the tender with feed. Diameter of bore. Stroke. Number. Diameter. Grate area. Whole heating surface. Area of blast orifice. Gallons of oil used. Miles run to one pint of oil. Pounds of waste used. Pounds of tallow used Cost for oil waste, and tallow. Cost per mile run for oil, waste, and tallow. Cords of fuel used. Cost of fuel. Cost per mile run for fuel. Cost of repairs of engine. Cost per mile run for repairs of engine Total cost. Total cost per mile run. Cars carried one mile. Cost per car per mile. Freight cars carried one mile. Cost per mile for freight cars. Tons of freight carried one mile Cost per ton per mile for freight. Mileage of mixed trains. Cost per ton (gross) per mile for mixed trains.

Recapitulation, No. 1. Recapitulation, No. 2. Recapitulation, No. 3.

Recapitulation, No. 4. Recapitulation, No. 5.

Cost per equated mile, per ton, of working freight engines. Cost per equated mile, per passenger, of working engines. Of —— freight engines —— are in working order, or —— per cent. of the whole. Average work of an engine is —— days per annum, and for each day at work —— days repairing and —— at rest. Same as 3; for passenger, in place of freight engines. Relative cost per equated mile of gross to net tons of freight carried. Relative cost per equated mile of gross to net tons of passengers carried. ______________________________________________

Engineer and fireman. Fuel. Oil, tallow, and waste. Repairs. Total. Engineer and fireman. Fuel. Oil, tallow, and waste. Repairs. Total. Gen’l Superintendent.

ТЕЛЕГРАФ.

421. Магнитный телеграф в последнее время вошел в употребление в качестве средства связи вдоль линий протяженных железных дорог, и ничто не служит лучше целям регулирования движения поездов, передачи распоряжений и информирования генерального управляющего в любое время о точном детальном состоянии всей дороги и всех ее поездов. Ниже приводится выдержка из ранее упоминавшегося отчета мистера МакКаллума:—

«Однопутная железная дорога посредством надлежащего использования телеграфа может быть сделана более безопасной и эффективной, чем двухпутная железная дорога без его помощи — поскольку двухпутный путь может предотвратить лишь столкновения, происходящие между поездами, движущимися в противоположных направлениях, тогда как телеграф может эффективно использоваться для предотвращения столкновений как между поездами, движущимися в противоположных, так и в попутных направлениях; и является общепризнанным фактом, вытекающим из истории железных дорог как в Европе, так и в нашей стране, что столкновения между поездами, движущимися в попутном направлении, оказываются самыми фатальными и катастрофическими, и от них следует защищаться наиболее тщательно. Я без колебаний утверждаю, что однопутная железная дорога, имеющая разумно расположенные разъезды, общая протяженность которых составляет одну четверть всей ее длины, и исправно действующий телеграф окажется более безопасным и прибыльным вложением капитала, чем значительно большая сумма, потраченная на строительство непрерывного двухпутного пути, эксплуатируемого без телеграфа.

«Столкновения между скорыми и тихоходными поездами, движущимися в попутном направлении, предотвращаются применением следующего правила:—“Кондуктор тихоходного поезда докладывает начальнику участка непосредственно по прибытии на станцию, где по расписанию его должен нагнать более скорый поезд; и он не имеет права покидать эту станцию до прохода скорого поезда без специальных распоряжений начальника участка”. Тихоходный поезд при таких обстоятельствах по усмотрению начальника участка может получить указание следовать дальше. Будучи полностью осведомлен о положении задержанного поезда, тот может легко составить мнение о целесообразности этого, и таким образом, в то время как задержанному поезду разрешено двигаться без учета тихоходного, последний может быть полностью убран с его пути.

“Примечание.—При управлении движением поездов с помощью телеграфа ничего не отдается на волю случая. Приказания передаются кондукторам и машинистам встречных поездов, и от них возвращаются ответы с подтверждением понимания ими приказа, прежде чем кому-либо из них будет разрешено продолжить движение.

“Место их разъезда фиксируется и определяется с помощью точных и определенных приказаний о том, что ни один из них не должен продвигаться за эту точку до прибытия другого; тогда как при отсутствии телеграфа кондукторы руководствуются общими правилами и собственным пониманием оных; эти правила обычно сводятся к тому, что в случаях задержки поезд, прибывающий на регулярный пункт разъезда первым, после ожидания в течение нескольких минут продолжает движение с осторожностью, “ожидая встретить другой поезд”, пока они не встретятся и не разминутся, причем тот, который не дошел до “полупутевого столба” между станциями, обязан дать задний ход (всегда опасная мера), а другому разрешено продолжать движение; задержанный поезд подчиняется тому же правилу в отношении всех других поездов того же класса, которые он может встретить, продолжая таким образом свое опасное и неопределенное продвижение на протяжении всей поездки. История такой системы представляет собой серьезный комментарий к несовершенству правил железнодорожного движения.

“Вероятность столкновения при упомянутой системе побудила изобрести различные средства для внезапной остановки движения поездов; они, по-видимому, были задуманы под впечатлением, более мнимым, чем реальным, будто трудности, для устранения которых они предназначались, носят неизбежный характер, однако при проявлении обычной осмотрительности и использовании телеграфа ими можно управлять идеально. Некоторые из этих изобретений несомненно обладают достаточными достоинствами, дающими право на их внедрение при любых обстоятельствах, в то время как другие по вышеуказанным причинам совершенно бесполезны — более того, сомнительно, не приведет ли надежное упование на их использование во многих случаях к опасности из-за порождения беспечности и не увеличит ли это вместо уменьшения те бедствия, избежать которых стремятся”.

НЬЮ-ЙОРКСКАЯ И ЭРИЕНСКАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА.

422. Прекрасным образцом американского железнодорожного строительства и американского железнодорожного менеджмента является вышеупомянутая линия, простирающаяся от Джерси-Сити до озера Эри в Данкирке; она включает вместе со своими ветвями 496 миль пути, задействует ежегодно более 1 000 000 долларов в виде оплаты труда, свыше 200 паровозов и около 3 000 вагонов; приносит ежегодно свыше 5 000 000 и расходует 2 680 000 долларов.

Общая стоимость дороги по состоянию на 30 сентября 1855 года с учетом подвижного состава составляла почти 33 750 000 долл. На ней имеется 129 фермовых мостов общей длиной 15 692 фута; 64 эстакадных, балочных и свайных моста общей длиной 5 489 футов; 3 виадукта общей длиной 1 274 фута; 167 арочных водопропускных труб пролетом от 3 до 30 футов; 527 прямоугольных водопропускных труб пролетом от 1 до 12 футов; 92 деревянных навеса общей длиной 14 200 футов; 435 зданий; 433 стрелочных перевода полезной длиной 387 914 футов и общей длиной 504 205 футов.

Несмотря на огромный объем перевозок, осуществляемых такой дорогой, организация и управление работниками поставлены столь безупречно, что главный управляющий, сидя в своем нью-йоркском офисе, может в любой момент сказать с точностью до одной мили, где находится каждый вагон или паровоз, что он делает, какой груз перевозит, кто является грузоотправителем и грузополучателем, а также время прибытия на различные станции и отправления с них и других поездов; и таким образом в любой момент он может заметить и исправить упущения и нерадивость и в действительности контролировать всю дорогу.

ПРИЛОЖЕНИЕ.

A. ДЕСЯТИЧНАЯ АРИФМЕТИКА.

Преимущество десятичной системы арифметики и измерений применительно к инженерному делу едва ли можно переоценить. И гражданские, и инженеры-механики поневоле используют некоторые десятичные выражения, такие как 0,7854, 3,1416 и т. д. Почему бы не принять эту систему полностью? Все расчеты производятся в десятичной системе гораздо проще, а измерения выполняются с большей точностью. Наиболее совершенной системой мер и весов является, без сомнения, французская. Все длины основываются на метре как единице, и независимо от того, изготавливает ли механик часы или паровоз, его масштаб является метрическим. Метр составляет ровно 1/10000000 расстояния от полюса до экватора, и был определен путем измерения меридианной линии от Родоса до Данкирка (Франция) длиной 570 миль. Таким образом, метрическая шкала имеет следующий вид:

Millimetre .001 or 1

1000

Centimetre .01 or 1

100

Decimetre .1 or ⅒

Metre 1.

Decametre 10.

Hectometre 100.

Kilometre 1000.

Myriametre 10000.

Метр равен 3,280899 фута, или 39,370788 английского дюйма. Английский и американский фут составляет ⅓ ярда; ярд равен 35000/351393 длины маятника, качающего секунды на широте Лондона на уровне моря в вакууме. Стандартная американская шкала представляет собой стержень длиной восемьдесят два дюйма, изготовленный Троутоном из Лондона для Береговой съёмки Соединенных Штатов. В гражданском строительстве десятичное деление принято почти полностью; поистине, любое другое привело бы к бесконечным расчетам. Цепь имеет длину сто футов и разделена на сто звеньев. Рулетка проградуирована в футах, десятых и сотых долях. Нивелирная рейка — в футах, десятых, сотых и тысячных долях. Поскольку английский фут принят столь повсеместно и поскольку его в любой момент можно получить с помощью маятника, возможно, не стоит пытаться внедрять метр, но фут определенно следует разделить десятично. Деление должно выглядеть следующим образом:

.001 or 1

1000

.01 or 1

100

.1 or ⅒

1.

10.

100.

1000.

сохраняя тем самым постоянное соотношение, а не меняя пропорцию при каждом увеличении или уменьшении следующим образом:—

8

8 = 1 inch.

12 inches = 1 foot.

16½ feet = 1 rod.

40 rods = 1 furlong.

8 furlongs = 1 mile.

3 feet = 1 yard.

6 feet = 1 fathom.

B. АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ ФОРМУЛЫ.

Поскольку эта работа может попасть в руки тех, кто не знаком с решением алгебраических задач, было сочтено целесообразным привести следующее:—

a + a означает a, сложенное с a, или 2a.

a – a обозначает a за вычетом a, или 0.

a × a, a, умноженное на a, или a в квадрате, a² (см. ниже).

a ÷ a,}

} a divided by a, or 1.

or a

a}

a², квадрат a, или a × a.

a³, третья степень a, или a × a × a.

√a, квадратный корень из a, или a½.

∛a, кубический или третий корень из a, или a⅓.

(a + b + c)/d показывает, что сумма a, b и c должна быть разделена на d.

(a + b + c)d или (a + b + c) × d обозначает, что сумма a, b и c должна быть умножена на d.

Обычно вместо написания a × c для выражения умножения мы ставим просто ac.

Указанные выше знаки могут комбинироваться любым образом; так,

∜([[(a + b)c

d]/m]¾).

Здесь мы имеем, во-первых, произведение c на сумму a и b; оно делится на d, а три четверти полученного частного делятся на m; и, наконец, извлекается четвертый корень из последнего результата, что и представляет собой значение выражения.

Следующие примеры показывают использование формул. См. главу VI об земляных работах, ст. Средняя дальность перемещения грунта:

Требуется определить среднюю дальность перемещения нескольких масс грунта. Пусть m, m′, m″, mn обозначают различные массы, а d, d′, d″, dn — соответствующие дальности перемещения; S — сумму масс, D — среднюю дальность перемещения, и тогда мы имеем

D = m d + m′ d′ + m″ d″ + mn dn

S.

If we make the values m = 100 also d = 100

m′ = 200 d′ = 50

m″ = 300 d″ = 75

mn = 400 dn = 200

сумма составляет 1000, и мы имеем

D = 100 × 100 + 200 × 50 + 300 × 75 + 400 × 200

1000 = 122.5 ft.

В главе VIII, Деревянные мосты, мы имеем выражение

S = 4b d2

l;

and if b = 10

d = 12

and l = 20

S принимает вид

4 × 10 × 144

20 = 288.

В главе IX, Железные мосты, мы имеем

T = ph

2f√h2 + 4f2;

and making p = 4000

h = 500

f = 80

мы имеем

4000 × 500

2 × 80√(5002 + (4 × 802)) = 6562202.

В главе XIII, Возвышение наружного рельса,

E = (WV2

32R/W)g,

and when W = 50

V = 20

g = 5

R = 2000

мы имеем

E = (50 × 400

32 × 2000/50)5 = 0.03

И наконец, в последней части главы XIV мы имеем формулу

D = √([n(d + c)2]

0.7854)A

B,

and making n = 200

d = 1

c = 1½

A = 4

B = 3

мы имеем

D = √([200(2 + 1½)2]

0.7854)4

3,

Now 1 + 1½ = 5

2 and (5

2)2 is 25

4,

also, 200 × 25

4 = 1250,

1250 × 4

3 = 1666,

1666 ÷ 0.7854 = 2121,

finally, √2121 = 446 very nearly.

C. ВЕСА И МЕРЫ.

Name of material. Weight per cubic foot.

Air 0.077 lbs.

Earth 112. lbs.

Water 62.5 lbs.

Ice 58.0 lbs.

Sand 132.0 lbs.

Clay 120.0 lbs.

Chalk 155.0 lbs.

Brick 110.0 lbs. See Chap. XI., masonry.

Brickwork 95.0 lbs.

Dry mortar 96.0 lbs.

Sandstone 140.0 lbs.

Limestone 142.0 lbs. Average 86 to 198.

Granite 175.0 lbs.

Coal, Bituminous 60 to 80.0 lbs.

Coal, Anthracite 85 to 95.0 lbs.

Coke 50 to 65.0 lbs.

Coal, Cannel 75 to 80.0 lbs.

Wrought Iron 480.0 lbs.

Cast-Iron 450.0 lbs.

Steel 487.0 lbs.

Hard Wood.

Green 62.0 lbs.

Air dried 46.0 lbs.

Kiln dried 40.0 lbs.

Soft Wood.

Green 53.0 lbs.

Air dried 30.0 lbs.

Kiln dried 28.0 lbs.

Weight per bushel.

Wheat 60 lbs.

Corn on the cob 70 lbs.

Corn, shelled 56 lbs.

Rye 56 lbs.

Oats 35 lbs.

Barley 47 lbs.

Potatoes, Irish 60 lbs.

Potatoes, Sweet 55 lbs.

Beans, White 60 lbs.

Beans, Castor 46 lbs.

Bran 20 lbs.

Clover Seed 60 lbs.

Timothy 45 lbs.

Hemp 44 lbs.

Flax 56 lbs.

Buckwheat 52 lbs.

Peaches, Dried 33 lbs.

Apples, Dried 24 lbs.

Onions 57 lbs.

Salt, Coarse 50 lbs.

Malt 38 lbs.

Corn Meal 48 lbs.

Salt, Fine 55 lbs.

D. ЗНАЧЕНИЯ БИРМИНГЕМСКИХ КАЛИБРОВ.

Number. Size in inches.

0 0.340

1 .300

2 .284

3 .259

4 .238

5 .220

6 .203

7 .180

8 .105

9 .148

10 .134

11 .120

12 .100

13 .095

14 .083

15 .072

16 .065

17 .058

18 .049

19 .042

20 .035

21 .032

22 .028

23 .025

24 .022

25 .020

26 .018

27 .016

28 .014

29 .013

30 .012

E. ПАРОВОЗНЫЕ КОТЛЫ.

Если идеи Кларка и Овермана верны, соотношение эффективности вертикальных жаровых труб с водой внутри по сравнению с горизонтальными жаровыми трубами с водой снаружи выглядит следующим образом: половина поверхности горизонтальной трубы (верхняя половина) является рабочей, но эта половина генерирует пар в два раза быстрее, чем та же площадь поверхности вертикальной трубы. Таким образом, количество испарения будет одинаковым в любом положении для одной и той же абсолютной площади поверхности труб без учета увеличенного диаметра за счет подвода тепла снаружи или преимущества, столь высоко оцениваемого Оверманом, подвода тепла к выпуклой поверхности.

Следующее применение вертикально-трубного котла Монтгомери к паровозу для генерации и подвода тепла кажется удовлетворяющим почти всем требованиям. Сохранив исходный кожух топки, продолжите его вперед так, чтобы он как раз не задевал ведущую ось, опустите боковины до двух футов от рельса и закройте днище. Затем внутри этого установите прямоугольный короб, который будет продолжением внутреннего короба, причем верх будет находиться примерно на девять дюймов выше диаметральной хорды полукружной крышки, оставляя водяное пространство в три или четыре дюйма между боковинами и днищем двух коробов. Заполните внутренний короб вертикальными трубами, верхняя и нижняя части которых представляют собой трубные решетки; трубы ввинчиваются с одного конца и снабжаются резьбовой втулкой с другого, могут быть сняты для очистки в любое время и будут эффективно раскреплять внутренний короб против огромного давления на верх и низовую часть. Давление изнутри труб будет стремиться поддерживать плотность концевых соединений, тогда как в обычном котле дело обстоит наоборот.

Чтобы горящие газы сохраняли достаточне тепло для горения до их выхода, площадь труб с задней стороны должна быть меньше, чем с передней, — требование, которое легко удовлетворяется уменьшением количества и увеличением размера труб от передней части к задней. В обычном котле площадь отверстий наконечников меньше площади труб, поэтому используется более сильная тяга, чем фактически необходима для протаскивания горячих газов через трубы, в то время как в котле с вертикальными трубами площадь для прохода газов может быть одинаково большой во всех точках.

Кроме того, к газам в любой точке их пути от топки к дымовой коробке может подаваться любое количество кислорода посредством впуска свежего воздуха в любую часть цилиндрической части котла. Таким образом, преимущество камеры сгорания (если таковое имеется) достигается без пожертвования ни единым дюймом поверхности нагрева, так как нам требуется лишь впускать воздух между трубами, а не внутрь них; это может быть сделано либо с помощью полых распорных болтов, либо посредством больших отверстий, открываемых или закрываемых по желанию.

Если газы при прохождении через котел предоставлены сами себе, мы без всяких усилий получаем эффект, достигаемый по третьему пункту патента Монтгомери, а именно подведение тепла к верхней половине труб; и, как бы мы ни пожелали подвести проходящее тепло к трубам, полный контроль над движением газов может быть достигнут за счет использования двухсекционного дроссельного клапана жалюзийного типа в дымовой коробке; верхняя и нижняя части перемещаются независимо, позволяя нам направлять тепло на любую часть длины труб. Разумеется, нагревая преимущественно верхнюю часть труб, мы получаем больше шансов добиться циркуляции.

Можно было бы возразить, что столь большая плоская поверхность котла создаст форму, более подверженную взрыву, чем круглая цилиндрическая часть. Эксперименты, недавно проведенные Уильямом Фэрберрном (Англия) в связи с взрывом паровозной топки, показывают, что плоские поверхности являются наиболее прочными формами котла, или, используя его собственные слова, «являются убедительными в отношении превосходящей прочности плоских поверхностей по сравнению с верхней частью или даже цилиндрическими частями котла». Его эксперименты показывают, что два листа толщиной в одну четвертую и три восьмых дюйма, соединенные распорными болтами с резьбой с шагом в четыре дюйма от центра до центра, выдерживают свыше одной тысячи фунтов на квадратный дюйм.

Благодаря такой конструкции паровоза мы всегда можем иметь любую площадь поверхности нагрева при умеренном размере котла и низком центре тяжести.

Превышение стоимости описанного выше паровоза над обычной конструкцией составит около 500 долл., годовые проценты с которых равны 30 долл., и эта сумма должна быть сэкономлена за счет новой конструкции (скажем, десятью кордами дров).

Любая экономия сверх этого является чистой прибылью.

F. ВЛИЯНИЕ УКЛОНОВ НА СТОИМОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ.

Стоимость эксплуатации железной дороги увеличивается с возрастанием крутизны уклонов. Во-первых, из-за механического действия подъемов; во-вторых, вследствие уменьшения пропускной способности дороги. Стоимость содержания и эксплуатации дороги состоит из статей, лишь немногие из которых являются функциями уклонов, тогда как многие таковыми не являются. Главными статьями, на которые влияют уклоны, являются расход топлива, первоначальная стоимость паровозов и, возможно, износ рельсов; там, где уклоны настолько крутые, что при подъеме требуется песок, а при спуске — применение тормозов, рельсы будут изнашиваться несколько сильнее. Когда они не столь круты, ремонт верхнего строения пути увеличится незначительно. Более крутые подъемы предполагают использование более тяжелых паровозов или большего их числа. Тяжелые паровозы обычно имеют на одной паре колес не большую нагрузку, а часто и меньшую, чем более легкие; и хотя при увеличенном общем весе подвижного состава возрастает абразивное воздействие, наблюдается меньший прогиб рельсов благодаря менее концентрированным нагрузкам. Следовательно, представляется, что влияние уклонов на износ верхнего строения пути невелико, если не сказать несущественно. Первоначальная стоимость паровозов может увеличиваться с 1000 до 2500 долл. для обеспечения их работы на крутых уклонах. Если колеса у обоих паровозов одинакового размера, нам потребуется более высокое давление пара, следовательно (см. главу XIV), больше топлива; а если паровая мощность была одинаковой, потребуются меньшие колеса или большие цилиндры, что также влечет за собой (глава XIV) больший расход топлива.

Удваивая работу, выполняемую паровозом, мы отнюдь не удваиваем количество потребляемого топлива (см. главу XIV), а увеличиваем его примерно на девяносто процентов.

Распределение расходов на пяти крупнейших английских железных дорогах в течение определенного времени было следующим:—

Salaries $6.83

Way and works 15.76

Locomotives 35.15

Cars 38.14

Sundries 3.69

$100.00

Percentage for engines 35.00

На дорогах Бельгии,

Salaries $5.47

Way and works 26.62

Locomotives 49.96

Cars 14.80

Sundries 3.15

$100.00

Locomotive percentage 50.00

Upon the railroads of New York State (2,200 miles) (State Engineer’s Report, 1854),

Salaries $10.00

Way and works 15.00

Locomotives 40.00

Cars 20.00

Sundries 15.00

$100.00

Locomotive percentage 40.00

Средний процент всех вышеуказанных расходов, относимый на паровозы, составляет 41⅔ от общих расходов на паровозы; на топливо приходится 62½ процента; и поскольку удвоенный объем работы требует на девяносто процентов больше топлива, мы получаем в качестве стоимости эксплуатации уклона, вызывающего удвоенное сопротивление (скажем, двадцать пять футов на милю), 90/100 от 62/100 от 42/100, или очень близко к 22 процентам от стоимости ведения поезда; к чему прибавляем еще ⅒ в качестве процентов на капитал паровозного парка, и получаем в качестве неблагоприятного эффекта двадцатипятифутового уклона при

C = locomotive capital,

D = annual cost of working,

⅒ of 6

100C + 22

100D.

Example.

Locomotive capital $1,000,000

Cost of working 200,000

Annual expense of a level road (at six per cent.) $60,000

+ 200,000

$260,000

And upon a road with continuous 25 feet grades $60,000

+ 6,000

+ 200,000

+ 200,000 × 22

100, or 44,000

Total $310,000

или 120 процентах от стоимости эксплуатации горизонтального пути, причем прирост составляет двадцать процентов или, если допустить пять процентов на прочие непредвиденные расходы, двадцать пять процентов; также увеличение, обусловленное пятидесятифутовым уклоном, составляет пятьдесят процентов; и так далее до тех пор, пока для тяги полного поезда требуется только один паровоз (мощность которого увеличивается путем изменения его размеров). Когда поезд приходится расцеплять и требуются два или более паровозов, процент, разумеется, увеличивается. Точку, в которой поезд должен быть расцеплен, можно легко определить либо в зависимости от нагрузки, либо от уклона путем сравнения эксплуатационных расходов.

G. СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАССАЖИРСКОГО ПАРОВОЗА ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ А. И Б.

Требование.

Скорость 20 миль в час, включая остановки; топливо — дрова; вес поезда 150 тонн; максимальный уклон 60 футов на милю; самая крутая кривая 3° или радиус 1 910 футов; рельсы 60 фунтов на ярд на шпалах с расстоянием 2 фута от центра до центра.

Общий план и размеры.

Внешние соединения; четыре пятифутовых ведущих колеса с лучшими бандажами Эймса (Ames), все бандажи с ребордами; горизонтальные цилиндры диаметром расточки 15 дюймов и ходом 20 дюймов. Центрально-опорная тележка с внутренними и внешними буксами и буксами Лайтенера (Lightener). Квадратная рама из кованого железа с хорошими раскосами, 4 чугунных колеса тележки Уитни и сыновей (Whitney and Sons) диаметром 30 дюймов с расстоянием между центрами 60 дюймов. Кулисный механизм подъема, работающий через качалки, клапаны описаны ниже. Тележка снабжена передней и задней предохранительными цепями и предохранительными балками под осями. Вес на ведущие колеса 30 000 фунтов, на тележку — 10 000 фунтов. Тендер должен быть установлен на двух тележках, каждая с 4 колесами Уитни и сыновей диаметром 30 дюймов, с расстоянием 54 дюйма от центра до центра. Иметь квадратные железные рамы с хорошими раскосами и внешними буксами Лайтенера; емкость танка 1 600 галлонов.

Подробные спецификации.

Котел.—Колосник шириной 38 дюймов, длиной 54 дюйма, поверхность на 20″ выше рельса, колосниковые решетки отлиты сплошными на 6 дюймов с переднего конца, глубиной 4 дюйма и толщиной ¾ дюйма, расположенные на расстоянии ¾ дюйма друг от друга в свету; нижние кромки скошены с каждой стороны на глубину ½ дюйма и ширину ¼ дюйма; середина колосниковых решеток должна поддерживаться бруском из кованого железа толщиной 1 дюйм и глубиной 4 дюйма, закрепленным согласно чертежу. Топка.—Внешние стенки кожуха топки шириной 51 дюйм и длиной 62 дюйма; крышка на высоте 8 футов над рельсом, должна быть изготовлена из железных листов толщиной ⅜ дюйма с шейкой из углового железа высотой 16 дюймов для размещения заднего купола; углы соединяются отбортовкой с радиусом скругления 4 дюйма. Крышка кожуха должна быть поднята на 9 дюймов выше крышки цилиндрической части, причем соединение осуществляется наклонным уступом длиной 20 дюймов сверху. Торцевые листы соединены внахлестку со стенками и крышкой; швы, соединяющие топку с поясом, должны быть с двойной клепкой. Топка изготавливается из медных листов толщиной ½ дюйма, ¾ дюйма у труб, внахлестку, шириной 42¼ дюйма и длиной 51½ дюйма по внутреннему обмеру; боковые водяные пространства должны составлять 3 дюйма в свету внизу, расширяясь (путем наклона стенок топки внутрь) до 4 дюймов наверху внутреннего короба; передние пространства — 4 дюйма, задние — 4 дюйма внизу и 5 дюймов наверху. Дверной проем выполнен с кольцом из кованого железа, скрепленным заклепками ⅝ дюйма, дверца из листа толщиной ⅜ дюйма с защитным экраном ¼ дюйма. Топка соединяется с кожухом медными распорными болтами диаметром ⅞ дюйма, ввинченными и расклепанными с обоих концов, расположенными на расстоянии 4¼ дюйма от центра до центра. Восемь потолочных ребер, расположенных поперек крышки топки, каждое глубиной 6 дюймов и толщиной ¾ дюйма, с двойной сваркой на концах и заклепкой по центру, удерживаются Т-образными болтами на расстоянии 5 дюймов между центрами, полосы приподняты над листом крышки с помощью втулок толщиной ⅜ дюйма. Шейка проема купола должна быть выполнена из углового железа, которое соединяется с потолочными ребрами 4 стяжками диаметром 1⅛ дюйма, соединенными и расположенными согласно чертежу. Задняя и трубная решетки топки имеют отбортовку сверху; крышка отбортована книзу по бокам, но не сзади и спереди. Один купол размещен на крышке кожуха топки, диаметром 26 дюймов и высотой 24 дюйма; отверстие купола в котел диаметром 16 дюймов. Нижняя часть купола из кованого, верхняя — из чугунного железа, смонтированы на притертом стыке. Топка и кожух должны соединяться снизу бруском из кованого железа шириной 3 дюйма и глубиной 2½ дюйма. Весь котел должен быть тщательно проконопачен изнутри и снаружи. Цилиндрическая часть из лучшего штампованного древесно-угольного железа марки Филадельфия толщиной ¼ дюйма, наружным диаметром 44 дюйма по главному венцу у топки и 43 дюйма у конца дымовой коробки, длиной 10 футов с угловым железом 3 дюйма на концах. Передний купол из листа толщиной ½ дюйма, выполненного за одно целое, диаметром 23 дюйма. Торцевые листы котла раскреплены шестью стержнями диаметром 1 дюйм, закрепленными шплинтами в блоках, приклепанных к листам; листы цилиндрической части приклепаны заклепками ¾ дюйма с шагом 1¾ дюйма. Дымовая коробка длиной 2′ 4″, того же диаметра, что и цилиндрическая часть, из листов толщиной 3/16 дюйма, хорошо проклепанных, приболченных к угловому железу так, чтобы ее можно было легко снять для внутреннего ремонта; передняя трубная решетка 6/8 дюйма. Трубы: 140 штук диаметром 2 дюйма (наружным) № 9 по толщине у огневого конца, № 14 у дымового конца, длиной 10 футов, расположенные на расстоянии ½ дюйма друг от друга. Конец труб со стороны дымовой коробки по желанию закрывается жалюзийным дроссельным клапаном. Дымовая труба снаружи из железа толщиной ¼ дюйма, диаметром 16 дюймов, верх на 6′ 6″ выше крышки цилиндрической части, снабжена надлежащим кожухом, конусом и искрогасителем. Зольник из листа толщиной ¼ дюйма, выполненный с угловым железом 1½ дюйма и полосой по верхнему краю, снабжен дверцами спереди и сзади, глубиной 7 дюймов и находящийся на расстоянии 6 дюймов в свету от рельса. Паровые трубы: 6-дюймовые трубы из меди № 10, идущие по всей длине котла, соединенные у куполов с 5-дюймовыми чугунными стояками. Чугунные ответвления в дымовой коробке, ведущие к золотниковым коробкам, диаметром 5 дюймов. Регулятор должен находиться в чугунной коробке в дымовой коробке, как показано на чертеже, имея площадь по меньшей мере такую же, как паровое окно. Изменения направления труб должны выполняться плавными кривыми, а не углами. Выхлопная труба из меди № 10, диаметром 5 дюймов в нижней части, снабжена регулируемым соплом переменной тяги с диапазоном площади от восьми до четырех квадратных дюймов, заключаемая в кожух (petticoat pipe).