Правящий градиент - Ruling gradient

Период, термин правящий класс обычно используется как синоним слова «самый крутой подъем» между двумя точками железной дороги. Проще говоря, самый крутой оценка восхождение диктует, насколько мощным сила мотивации (или насколько легким должен быть поезд), чтобы бег можно было совершить без посторонней помощи. Даже если 99% линии можно будет пройти с маломощным (и недорогим) локомотивом, если в какой-то момент на линии будет более крутой уклон, чем такой поезд сможет подняться, этот уклон «управляет» тем, что более необходимо использовать мощный локомотив, несмотря на то, что он слишком мощный для остальной части линии. Вот почему особенный "вспомогательные двигатели "(также называемые" банкирами ") часто размещаются возле крутых склонов на мягких рельсах. Это дешевле, чем запускать слишком мощный локомотив по всей длине пути только для того, чтобы успеть, особенно когда по линии проезжают несколько поездов. каждый день (чтобы оправдать фиксированную суточную стоимость вспомогательной операции).

В издании 1953 г. Железнодорожная техника Уильям Х. Хэй говорит: «Правящий уклон можно определить как максимальный уклон, по которому тоннажный состав может буксировать один локомотив…. Правящий уклон не обязательно имеет максимальный уклон на участке. , или те, которые должны регулярно удваиваться тоннажными поездами, могут быть тяжелее ". Это означает, что «господствующий класс» может измениться, если руководство решит иначе управлять железной дорогой.

Компенсация кривизны

При прочих равных условиях поезд сложнее проехать по кривой, чем по прямой, потому что вагоны, особенно тележки (2 ось ) вагоны - старайтесь следовать хорде кривой, а не дуге. Чтобы компенсировать это, градиент должен быть немного менее крутым, чем круче кривая; предполагается, что необходимое снижение оценок определяется простой формулой, такой как 0,04% на «градус кривой», последняя является мера резкости кривой используется в США. Таким образом, на 10-градусном повороте (радиус 573,7 фута) уклон должен быть на 0,4% меньше уклона на прямой дороге.

Компенсация градиентов в туннелях

Смотрите также: Таблица поворотных тоннелей

Тоннели на крутых склонах могут создавать проблемы для дыхательных локомотивов, таких как паровозы и тепловозы. Плохая вентиляция в длинных или узких туннелях может лишить локомотив мощности. Решение аналогично компенсации кривизны и требует, чтобы уклон в туннеле и на некотором расстоянии с обеих сторон был значительно уменьшен по сравнению с основным уровнем. К сожалению, необходимая компенсация градиента - не простое уравнение, а скорее процесс проб и ошибок. Поскольку невозможно построить несколько туннелей, чтобы определить, какой из них лучше, полезно изучить существующие туннели с крутыми уклонами.

Влага из выхлопных труб и пружин также может сделать рельсы скользкими, и для этого также может потребоваться учет.

Общая ситуация в Северной Америке

В паровые дни Южная часть Тихого океана поезда на восток через Невада и Юта не встретил ничего круче 0,43% на дистанции 531 миль от Искры к Огден - за исключением нескольких миль в 1,4% к востоку от Уэллс. Поезда оставят Sparks с достаточным количеством двигателя, чтобы выдержать уклон 0,43% (например, 2-10-2 с поездом массой 5500 тонн) и получит вспомогательные двигатели в Уэллсе; «господствующий рейтинг» от Sparks до Ogden можно считать 0,43%. Но в настоящее время железная дорога не базирует вспомогательные двигатели в Уэллсе, поэтому поезда должны покидать Спаркс с достаточной мощностью, чтобы подняться на 1,4%, что делает это основным классом подразделения.

Таким образом, термин может быть неоднозначным; и еще более неоднозначен, если на правящую ступень влияет эффект импульсной ступени. Поезда наземного маршрута из Сакраменто, Калифорния к Окленд не сталкиваются ни с чем круче 0,5% на пути 1, традиционном пути на запад, но в настоящее время им, возможно, придется подъехать к мосту Бенисия на пути 2, который включает 0,7 мили при примерно 1,9% на пути, который в остальном почти ровный. На этом примере возникает несколько вопросов, связанных с определением «господствующей категории». Один из вопросов заключается в том, следует ли предполагать запуск с разбега и, если да, то предполагаемую скорость. Другой проблемой является предполагаемая длина поезда, учитывая, что некоторые длины превышают длину рассматриваемого холма. И если предполагается пуск с разбегом на некоторой произвольной скорости, вычисленный «основной класс» будет другим для локомотивов, имеющих разные характеристики мощности и скорости.

в Соединенные Штаты Конгресс установил стандартную оценку для железных дорог, имеющих право на субсидии и гранты в 1850-х годах. В качестве этого стандарта они взяли стандарт, принятый на железной дороге Камберленд-Уилинг, который составляет 116 футов на милю (2,2%). Позже, когда были составлены хартии для Канадской Тихоокеанской железной дороги в Канаде и для Union Pacific Railroad, национальные правительства установили Стандартный класс правил для этих двух линий, поскольку каждая из них получала федеральную помощь и регулирование. (Вэнс, младший, 1995)

Саммиты

Правящий уровень часто встречается при длительном восхождении на вершину. В идеале разрез на вершине должен быть как можно более глубоким, например, на Shap, так как это помогает уменьшить количество подъемов и крутизну уклона. В качестве альтернативы следует предусмотреть туннель на высшем уровне, например, в Ardglen.

Книги по кривым и градиентам

Другие туннели

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ [1] В архиве 8 декабря 2008 г. Wayback Machine