Первая в мире железная дорога

Люди давно заметили, что если поставить колеса на гладкие рельсы, то можно перевозить более тяжелые грузы, чем по дороге. Это происходит оттого, что сила трения при движении по рельсам в несколько раз меньше, чем на самой гладкой дороге. Паровозом называют транспортное средство, передвигающееся по рельсам с помощью парового двигателя. Именно благодаря паровозу люди перешли к строительству железных дорог.

Ещё до того, как появились первые железные дороги, разные изобретатели сооружали деревянные рельсы, по которым лошади тащили тяжелые повозки. Например, в древние времена шахтёры разных стран использовали деревянные рельсы, по которым рабочие катили тяжёлые повозки, нагруженные углём. В качестве тягловой силы тогда использовались крепкие мышцы рабочих или, в лучшем случае, лошадей.

Деревянные рельсы-первые железные дороги

Но, чтобы сдвинуть с места более тяжелые вагоны, лошадиной тяги уже было недостаточно. Поэтому почти одновременно в разных странах инженеры начали конструировать машину, умевшую двигаться по рельсам самостоятельно, и тащить за собой большой груз. Сначала железные дороги были небольшими – их строили на рудниках и шахтах.

Первая в мире железная дорога – Стоктон–Дарлингтон – была открыта в Англии в 1825 году. Её длина составляла всего 40 километров. Построенная в Англии первая железная дорога, соединила Манчестер и Ливерпуль. Перед ее открытием было устроено соревнование для разных паровозов, чтобы выбрать самый быстрый и надежный паровоз. Выиграл соревнование паровоз «Ракета», который создал Джордж  Стефенсон.

Паровоз «Ракета» с грузом в тринадцать тонн разгонялся до скорости сорок восемь километров в час и оказался единственным паровозом, прошедшим всю дистанцию без поломок. Однако экономическая выгода от первой дороги была настолько очевидна, что в следующие несколько десятилетий огромное количество более протяжённых путей проложили по всему миру. А в конце XIX века они уже опутали почти весь земной шар.

Первая в мире железная дорога

В 1804 году Ричард Треветик сконструировал локомотив, оснащённый паровым двигателем. Благодаря такому мотору, локомотив мог тянуть по рельсам несколько гружёных вагонов, общая масса которых составляла 25 тонн. Скорость первого в мире паровоза составляла 8 километров в час. Первый паровоз, работавший благодаря паровому двигателю, был способен тянуть за собой десятки грузовых или пассажирских вагонов.

Первый паровоз

В каждом паровозе есть топка, в которую кочегар подбрасывает уголь. По трубам газ от горячего угля поступает в котёл, где нагревает воду до кипения, образуя пар. Этот пар давит на двигатель и приводит его в работу. Двигатель соединён с колёсами специальными тягами, которые заставляют их крутиться и двигаться вперёд. В 1784 году шотландским изобретателем была сконструирована первая паровая машина, которая произвела настоящий переворот.

Главной особенностью изобретения Джеймса Уатта был конденсатор, постоянно охлаждавший пар. Так были изобретены паровозы — локомотивы, которые приводила в движение паровая машина. Благодаря этому механизм двигателя Уатта всегда работал при оптимальной температуре и редко давал сбои. Машина Джеймса приводила в действие самые различные промышленные станки,  из-за этого их производительность увеличивалась в десятки раз. Впоследствии паровая машина Уатта стала движущей силой паровоза.

Первая паровая машина-паровая машина Уатта

Сегодня в мире проложено больше миллиона километров железнодорожных путей. Строительство современной железной дороги – сложная инженерная задача. На гладких рельсах трудно взбираться в гору, и у железнодорожных путей не должно быть очень заметного уклона вверх или вниз. Поэтому из-за строительства новых железнодорожных путей приходится выравнивать дорогу. Для этого строят насыпи, мосты, пробивают тоннели. Затем на подготовленные участки насыпают щебень и уже на него укладывают шпалы и рельсы.

Современная железная дорога

На современных железных дорогах паровозы почти не используют. Их заменили более экономичные локомотивы – электровозы и тепловозы. Внутри электровоза установлен электрический двигатель. Чтобы соединить мотор с электрическим током, идущим по проводам, натянутым над рельсами, на электровозах установлен пантограф – специальный механизм, все время касающийся провода.

Электровозы и тепловозы

Тепловозу для работы, провода с электрическим током не нужны – у него внутри установлена собственная небольшая электростанция. Двигателем внутреннего сгорания вращается генератор, вырабатывающий электроток, поступающий на электродвигатель, который уже и вращает колеса локомотива.

Комментарии запрещены.