Двурелсова железница - Голямата енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 1
двурелсова ж.п
Двурелсовата железопътна линия има еднорелсов участък със страничен коловоз С между гари А и Б. На страничния коловоз има страничен коловоз, по който един влак може да размине насрещен влак. [1]
Дори преди откриването на надземната двурелсова железопътна линия Стакстън-Дарлингтън през 1825 г., Хенри Палмър построява еднорелсов път в Англия за превоз на товари. В България първият еднорелсов път за превоз на дървен материал е построен от Хлудов през 1874 г. [2]
На кръстовищата на железопътни линии и магистрали тръбопроводът е затворен в защитен корпус - патрон, изработен от тръби с по-голям диаметър (с 100 - 200 mm) и с по-голяма дебелина на стената от самия тръбопровод. При двурелсови железопътни линии дължината на касетата достига 50 m, а индустриалната - 34 m, при еднорелсов път дължината на касетата е с 20 m по-малка. [3]
Ако разгледаме постъпателното движение на железопътен вагон, тогава за него инерционната сила на Кориолис ще премине през неговия център на тежестта отляво надясно, ако погледнете движението на вагона4 Това ще доведе до увеличаване на налягането върху дясната релса и до намаляването му вляво. При двурелсовите железници дясната релса се износва по-бързо от лявата. [4]
Направените изводи се потвърждават от практиката. При двурелсовите железници в северното полукълбо вътрешната част на дясната релса е силно износена. Подобен ефект се наблюдава при реки, течащи в меридионална посока. Десният им бряг в северното полукълбо е по-стръмен, тъй като се отмива от течаща вода. В северното полукълбо северните ветрове се отклоняват надясно (на изток), това обяснява североизточните пасати в северното полукълбо. [5]
Земята, ще бъде насоченав посока обратна на ускорението. Поради тази причина оперените ракети с голям обсег ще се отклоняват значително вдясно от самолета за стрелба. За всички двурелсови железопътни линии дясната релса на всеки коловоз се износва повече, тъй като хоризонталната компонента на силата на Кориолис притиска колелата на влака към дясната релса (по посока на влака), като по този начин причинява допълнителен натиск върху дясната релса. Следователно при двурелсови железопътни линии, когато влаковете се движат само в една посока, дясната релса се изтрива отстрани. [6]
Силата на Кориолис, приложена към движещите се водни молекули, им дава ускорение, насочено към десния бряг. В резултат на това водата придобива известна скорост към брега и се стича до него. По същия начин се обяснява неравномерното износване на релсите на двурелсовата железопътна линия, ако влаковете се движат по тях в една и съща посока. Важно проявление на действието на този компонент на силата на Кориолис е промяната в положението на равнината на колебание на махалото спрямо повърхността на Земята. [7]
Това е хоризонтална сила, перпендикулярна на скоростта. Ако погледнете по скоростта, тогава в северното полукълбо тя винаги е насочена надясно. Силата на Кориолис се дължи например на неравномерното износване на релсите на двурелсова железопътна линия, когато влаковете на всеки коловоз се движат през цялото време в една посока. В този случай силата на Кориолис, приложена към центъра на масата на автомобила, създава момент спрямо дясната релса, който трябва да бъде балансиран чрез увеличаване на силата на реакция от дясната релса към колелата. [8]
В северното полукълбо влаковете север-юг изпитват ускорение на запад, а влаковете юг-север изпитват ускорение на изток. По същия начин като ускорениетонасочени и обръщащи сили. Поради това джантите (ребрата) на колелата се притискат средно по-силно към дясната (по посока на влака) релса, която е подложена на по-силно триене. Всъщност такова явление се среща при двурелсовите железници в меридионално направление. Ясно е, че в южното полукълбо посоката на Кориолисовите ускорения ще се промени и лявата (по протежение на влака) релса ще претърпи повишено износване. [9]
В динамиката ще бъде показано, че при относително движение на повърхността на Земята, ротационното ускорение съответства на ротационна или Кориолисова сила, насочена в посока, обратна на това ускорение. Силата на Кориолис предизвиква допълнителни движения на водните частици: към десния бряг в Северното полукълбо и към левия бряг в Южното полукълбо. Това е добре познатият закон на Бир. Преобладаващата абразия на дясната релса на двурелсовите железници, наблюдавана в Северното полукълбо, също се обяснява с действието на силата на Кориолис. [10]
По-нататъшното увеличаване на скоростта на снарядите и обхвата на стрелба доведе до необходимостта от въвеждане на още едно усъвършенстване в математическия модел на балистиката - като се вземе предвид въртенето на Земята около оста си. Анализът показва, че поради въртенето на Земята всяко тяло трябва да се отклони от посоката на движението си в Северното полукълбо леко надясно, в Южното - наляво. По-специално, две добре известни явления са свързани с този ефект: в нашите реки десният бряг обикновено се отмива повече от левия, а при двурелсовите железници дясната релса се износва по-бързо в посоката на влака. [единадесет]
Кориолис, причинени от въртенето на Земята, всички движещи се тела трябва да се изместят надясно, ако погледнете в посоката на движение. Нека определим проекцията на тази скорост върху равнината, перпендикулярна на оставъртене на земята. Завъртайки вектора v около ос, успоредна на оста на въртене на земното кълбо, на 90 в посоката на неговото въртене, получаваме, съгласно правилото на Жуковски, посоката на ускорението на Кориолис yk тангенциално към паралела от запад на изток. Действието на такава сила ще доведе до допълнително ускорение на движещата се точка спрямо Земята по посока на тази сила и, следователно, нейното движение, ако точката се движи известно време. Движението на точка може да има посока, различна от допирателната към меридиана. Важно е той да има ненулева проекция на скоростта v r върху равнина, перпендикулярна на оста на въртене на земното кълбо. Това ще увеличи натиска върху дясната релса и ще го намали върху лявата. При двурелсовите железници дясната релса се износва по-бързо от лявата. [12]
В СССР махалото на Фуко е в Исакиевския събор в Ленинград. Махалото на Фуко ясно демонстрира въртенето на Земята спрямо инерциалната отправна система. В Северното полукълбо, поради допълнителния ефект на инерционната сила на Кориолис, причинена от въртенето на Земята, всички движещи се чела трябва да се изместят на дясната страна, когато се гледат по посока на движението. Нека определим проекцията v на тази скорост върху равнина, перпендикулярна на оста на въртене на Земята. Завъртайки вектора v около ос, успоредна на оста на въртене на земното кълбо, с 90 в посоката на неговото въртене, получаваме, съгласно правилото на Жуковски, посоката на ускорението на Кориолис c7k тангенциално към паралела от запад на изток. Действието на такава сила ще доведе до допълнително ускорение на движещата се точка спрямо Земята по посока на тази сила и, следователно, нейното движение, ако точката се движи известно време. Движението на точка може да има посока, различна от допирателната към меридиана. Важно е да има ненулева проекцияскорост v r върху равнина, перпендикулярна на оста на въртене на земното кълбо. Това ще увеличи натиска върху дясната релса и ще го намали върху лявата. При двурелсовите железници дясната релса се износва по-бързо от лявата. [13]