Uploaded by michal.helmeczy

Košicko-Bohumínska Železnica Kľúč k rozvoju (4)

advertisement
Košicko-Bohumínska Železnica: Kľúč k rozvoju
Dopady železnice na rozvoj regiónov
Poprad
Príchod železnice do Popradu mal na jeho rozvoj veľmi pozitívny účinok. O železnicu
však Poprad najskôr musel súperiť so Spišskou Sobotou ( dnes časť Popradu ), či Veľkou
( dnes časť Popradu ). Poprad mal niekoľko dôvodov, prečo by železnica mala ísť práve cez
jeho územie. Spomeňme napríklad sklad gemerskej rudy, alebo významnú križovatku ciest z
takmer všetkých smerov. Konkrétnejšie išlo o smery z Podolínca, respektíve Kežmarku a
Starej Ľubovne, Levoče, Liptovského Mikuláša a Spišskej Novej Vsi.
Projektanti však pôvodne plánovali Poprad obísť z juhu, no proti tomu bol Dávid Husz,
starosta Popradu, ktorý vlastnil sklad gemerskej rudy, a taktiež sa pokúšal o naštartovanie
cestovného ruchu v oblasti Podtatria, preto sa aktívne snažil o to, aby železnica viedla aj
Popradom. Súboj medzi tromi susediacimi mestami nakoniec skončil kompromisom.
Vybudovala sa stanica Poprad-Felka na hranici katastrálnych území Popradu a Veľkej. Pre
Poprad, mesto s vtedy len okolo 1000 obyvateľmi, toto znamenalo obrovský úspech a
možnosť na rozvoj.
S príchodom železnice sa vytvorilo veľa nových pracovných miest, či už priamo okolo
železnice, alebo súvisiacich s príchodom nákladu a cestujúcich. Z Popradu sa stalo významné
turistické, relaxačné a liečebné centrum najmä v dôsledku vysokému počtu kúpeľov v okolí,
ako napríklad Lučivná, Starý Smokovce, či Ľubovnianske kúpele, ale aj kvôli blízkosti
Vysokých Tatier. Nával turistov bol tak veľký, že sa začali pravidelne radiť lôžkové vlaky z
miest ako Budapešť, alebo Viedeň.
Neskôr sa z Popradu stal aj významný železničný uzol, a to najmä po dobudovaní
tatranskej elektrickej železnice a železnice smerom z Podolínca. V súčasnosti môžeme vidieť,
že stavba železnice cez Poprad mala na mesto kľúčový dopad a pomohla mu k tomu, že dnes
Poprad predstihol ekonomicky aj významom mestá ako Kežmarok, alebo Spišská Belá, ktoré
mali pred výstavbou železnice oveľa väčší význam ako Poprad.
Levoča proti Spišskej Novej Vsi
Projektanti trasy sa rozhodli obísť Levoču, vtedy politické centrum Spiša a sídlo
Spišskej župy, a viesť železnicu radšej cez Spišskú Novú Ves. Spišská Nová Ves bola v tých
časoch centrum ťažby železnej rudy, a preto predstavovala väčší ekonomický zmysel pre
železnicu, aby tadiaľto viedla a zásobovala železiarske podniky v Sliezsku. Levoča bola v tom
čase síce dôležitejšie politické mesto, no skôr v ňom sídlili remeselníci, nie až tak priemysel.
Ľudia okolo banských podnikov v Spišskej Novej Vsi a okolí sa taktiež veľmi snažili o
to, aby železnica viedla práve touto trasou a ich snaha bola úspešná. Aj z hľadiska stavby
bolo ľahšie stavať železnicu povodím Hornádu, teda cez Spišskú Novú Ves.
Levoča teda definitívne ostala iba na vedľajšej koľaji, čo malo postupne negatívny
dopad na jej rozvoj. Spišská Nová Ves predčila Levoču v počte obyvateľov a v súčasnosti má
aj vyššie postavenie v regióne Spiša. Levoča si dnes svoju prestíž drží len ako centrum
cestovného ruchu, či centrum pútnikov.
Vrútky
Vrútky boli pred postavením železnice neveľká, nie až tak podstatná obec v Turci. Síce
tade viedla obchodná cesta z Liptova smerom do Žiliny, no Vrútky boli znevýhodnené svojou
polohou medzi horami a pri divokom Váhu, preto boli tunajší obchodníci do značnej miery
ovplyvnení. Ak aj chceli obchodovať so Žilinčanmi, tak museli zaplatiť celkom značný poplatok
za prepravu tovaru, kvôli polohe Vrútok. Buď preprava tovaru musela ísť kočom cez strmé
svahy Lúčanskej Malej Fatry, ktorej prechod bol nesmierne časovo aj fyzicky náročný, alebo
druhá možnosť prepravy bola prostredníctvom pltí na Váhu. Na ceste do Žiliny však pltníci
museli prechádzať cez Vážsku úžinu, ktorú bolo technicky náročné prekonať.
Preto železnica Vrútkam nesmierne pomohla. Vrútky však pôvodne nemali byť
Košicko-Bohumínskou železnicou do väčšej miery ovplyvnené. Železnica tadeto mala len
prechádzať a mala tu byť vybudovaná len menšia stanica, keďže Vrútky mali vtedy len 955
obyvateľov. Avšak práve vo Vrútkach sa končila Uhorská severná železnica, ktorá išla až z
Budapešti. Náhle sa z Vrútok v roku 1872 stal významný železničný uzol.
V roku 1873 bolo dokonca rozhodnuté, že vo Vrútkach budú postavené hlavné dielne
pre opravu vozidiel používaných na Košicko-Bohumínskej železnici. V týchto dielňach sa z
roka na rok zamestnávalo čoraz viac ľudí, čo spôsobilo rapídny nárast počtu obyvateľov
Vrútok. V roku 1912 dosiahol počet pracovníkov číslo 1108 a samotné Vrútky mali 6300
obyvateľov, čím predčili aj susedný Martin. Dnes existujú dielne v podobe ŽOS Vrútky,
podniku, ktorý napríklad vyrába osobné vozne, pozorovateľné na našich železniciach.
Vo Vrútkach bolo vybudované veľké množstvo obytných domov pre pracovníkov okolo
železnice a ich rodiny, a taktiež infraštruktúra, ako napríklad učňovská škola. Z Vrútok sa kvôli
prítomnosti železničného uzlu stalo doslova železničné mesto.
Prešov
Najvýznamnejšie mesto, ktoré táto železnica obišla bolo určite mesto Prešov. Úsek
Košice-Prešov bol síce zapísaný ako súčasť Košicko-Bohumínskej železnice, no trať do
Prešova bola len odbočka v Kysaku. Centrum Šariša a železniční magnáti sa v tom čase
spoliehali na železničné spojenie s poľským Tarnowom. Toto rozhodnutie bolo nakoniec
nesprávne, keďže nákladných vlakov do rakúskej Haliče nebolo veľa a skôr sa využívala iba
spojenia s mestami ešte v rámci Uhorska.
V tom čase to ešte nevyzeralo ako taký veľký prešľap, no dnes, viac ako 150 rokov
od uvedenia železnice do prevádzky, to predstavuje výrazné spomalenie vo vnútroštátnej
osobnej vlakovej preprave najmä z Bratislavy do Prešova. Cestujúci musia prestupovať v
Kysaku, a často sa stáva, že musia čakať na spoj do Prešova dlhšie, než by si priali.
Historický kontext však toto rozhodnutie čiastočne ospravedlňuje, keďže vtedy boli pre
Uhorsko dôležitejšie spojenia s rakúskou časťou monarchie, ako vnútroštátne spojenia, čiže
si vtedy mysleli, že pre Prešov bude dôležitá táto železnica.
Ak by sa aj v tom čase rozhodli pre stavbu hlavnej trate cez Prešov, napríklad cez
severnú časť Hornádskej kotliny, popri Levoči a následne cez Šarišskú vrchovinu, tak by
staviteľom v stavbe výrazne prekážalo pohorie Branisko, ktoré predstavovalo prekažku aj v
súčasnosti pri stavbe diaľnice D1.
Celkový dopad trate
Trať celkovo mala pozitívny dopad na asi všetky regióny, ktorými prechádzala. Do
týchto regiónov priniesla rozvoj najmä v rámci priemyselnej výroby a obchodu, ktorý spôsobil
potom aj vyšší finančný zisk. Veľa nových pracovných miest bolo vytvorených okolo železnice,
alebo v podnikoch, ktoré vznikli v dôsledku železnice. V týchto mestách, ktoré KošickoBohumínska železnica pretínala bola taktiež vybudovaná lepšia občianska vybavenosť pre
ľudí, ktorí sa presťahovali k železnici za prácou.
Naopak negatívny dopad mala táto železnica hlavne na pltníkov, v oblasti Horného
Považia, ktorí zvážali železnú rudu, alebo prípadne iné suroviny z Liptova do Žiliny. Po
dostavaní železnice bola obchodníkom dostupná bezpečnejší, rýchlejší a efektívnejší spôsob
na prepravu ich surovín. Ďalšia skupina ľudí, ktorá bola negatívne zasiahnutá železnicou boli
malí remeselníci, ktorým so železnicou prišla aj lacnejšia konkurencia. Dopyt po službe
furmanských kočišov sa zníži tiež, lebo opäť bol dostupnejší lepší spôsob prepravy. Asi
najnegatívnejší dopad železnice, bol v podobe znečistenia, ktoré priniesla priamo, či
nepriamo. Samotné vlaky znečisťovali ovzdušie a ovzdušie bolo znečisťované aj
priemyselnými podnikmi, ktoré vznikli kvôli železnici a možnosti obchodu. Zintenzívnil sa aj
hluk, ktorý vydávali vlaky pri pohybe. Do tichých a prírodou prekvitajúcich dolín Váhu sa zrazu
dostali hlučné vlaky a príroda bola poškodená a ovplyvnená priemyselnou výrobou.
Môžeme teda konštatovať, že železnica z pohľadu človeka mu dala možnosť pracovať
za lepšie peniaze, no musel pracovať a žiť na priemyselnom a smogom znečistenom mieste.
Došlo k obrovskému technickému pokroku a spriemyselňovaniu a aj osobná preprava medzi
mestami zmenila svoju podobu prevažne z kočov na osobné vlaky.
V dnešnej dobe
Košicko-Bohumínska železnica tvorí podstatné časti iných
slovenských a českých železničných spojov Jej časti tvoria kľúčovú, aj keď nie jedinú, no zato
najrýchlejšiu železničnú spojku Bratislavy s východným Slovenskom. Rozdiel v dnešnej dobe
je aj v tom, že v minulosti sa trať využívala viac na nákladnú dopravu, kým dnes má veľkú
prevahu osobná doprava. Pôvodnú trasu Košicko-Bohumínskej železnice kopíruje napríklad
osobný vlak Pendolino Košičan, ktorý spája Prahu s Košicami.
Smerovanie trasy
Pôvodné plány na vybudovanie Košicko-Bohumínskej železnice spomínali trasu z
Košíc, povodiami riek Hornádu, cez Kysak, Margecany, Spišskú Novú Ves do Popradu,
následne povodím Váhu cez Vrútky do Žiliny, a potom povodím Kysuce do Čadce, a nakoniec
cez Jablunkovský priesmyk do Bohumína.
Pri stavbe trati boli uskutočnené väčšie i menšie zmeny trasy, k menšej takmer došlo
pri Žiline, kde bol problém z pozemkami, a tak projektanti chceli obísť Žilinu a viesť železnicu
radšej cez Budatín ( dnes časť Žiliny ). Uhorská vláda však toto zamietla a jasne povedala, že
železnica cez Žilinu ísť musí, kvôli budúcemu napojeniu a na trať z Bratislavy.
Asi najväčšia zmena v trase nastala pod Tatrami, kedy sa rozhodlo, že trasa nepôjde
povodím Čierneho Váhu, ale povodím Bieleho Váhu, čím sa zmenšil sklon trate.
Z technickej stránky bolo budovanie železnice veľmi náročné. Až 88% trate sa
nachádzalo na sklone a 41% trasy bolo v oblúkoch. Najväčší sklon sa nachádzal na úseku
Dětmarovice-Karviná. Spolu sa muselo premiestniť až 17,6 milióna m3 zeminy, niektoré
násypy a zárezy dosahovali výšku až 26 metrov, na trati bolo vybudovaných 869 mostov a
priestupov a spolu 2200 metrov tunelov. Najdlhšie tunely boli Strečniansky, Margecanský a
Kraľovanský. Jeden z technicky najťažších úsekov bol medzi Margecanmi a Malou Lodinou,
kde trať stále kopírovala tok Hornádu, a preto musela byť vytesaná do skál. Dnes je na tomto
úseku vybudovaný Bujanovský tunel.
Technická náročnosť trate si vyžiadala veľké množstvo pracovníkov rôzneho
zamerania, ktorí budovali tieto mosty, tunely, zárezy a násypy. Niekedy dosiahol počet
pracovníkov pri železnici až číslo 17 000. Napriek technickej náročnosti bola trať vybudovaná
za celkom krátku dobu.
Fyzika Vlakov
0. Úvod
0.1 Vlaky a Teória
Pri vlakoch si môžeme ľahko pomyslieť na to, že načo nám vlastne tá teória slúži, a čo
z toho získame. To, čo je na prvý pohľad zbytočné v železničnom sektore, je v skutočnosti
pravidelne využívané nielen pri plánovaní nových železničných trás, ale aj pri každodennej
prevádzke vlakov. Veľmi často sa s týmto stretávame napríklad pri jazde do kopca, alebo
jazde do oblúku.
1. Pohyb
1.1 Uvedenie základných vzorcov a veličín
Pri vlakoch sa kvôli náročnosti a pravidelnosti zisťovania potrebných informácii celkom
často generalizuje. Síce si vieme v tabuľke dohľadať veľkosť odporu, ktorý bude približne na
vlak pôsobiť, no z tabuľky tomu neporozumieme a ani sa nič nového nenaučíme. Preto je
celkom dôležité vedieť, že ako prídeme na, respektívne, ako si odvodíme informácie, ktoré
hľadáme. (1)
Pri vlakoch sa využíva viacero základných a odvodených veličín, ktoré pre nasledovné
použitie musíme poznať.
Základné jednotky sa často používajú vo svojej zväčšenej forme, preto zadefinujeme
aj základný aj násobený rozmer danej jednotky. (1)
Veličina
Rýchlosť
Označenie
𝑣
Rozmer
(𝑚 ⋅ 𝑠 −1 )
Označenie
𝑉
Rozmer
(𝑘𝑚 ⋅ ℎ−1 )
Hmotnosť
𝑚
(𝑘𝑔)
𝑀
Čas
𝑡
(𝑠)
𝑇
Dráha, dĺžka
𝑠
(𝑚)
𝑆
(𝑡)
(min
)
(𝑘𝑚)
1.2 Rýchlosť
Rýchlosť, zadefinovaná ako pohyb hmotného bodu, respektíve zmena jeho polohy v
priestore za časový úsek sa tvorí:
dráha daného hmotného bodu, ktorá má svoju dĺžku,
a časový interval vykonania pohybu na danej dráhe.
Z tohto si nasledovne odvodíme rýchlosť, ktorú si zadefinujeme ako zmenu dráhy za zmenu
časového intervalu.
𝑣 =
Δ𝑠
(𝑚 ⋅ 𝑠 −1 )
Δ𝑡
Ak chceme danú jednotku odvodiť na kilometre za hodinu použijeme vzorec:
𝑉 =
𝑣
⋅ 1000 = 𝑣 ∗ 3,6 (𝑘𝑚 ⋅ ℎ−1 )
3600
Keďže rýchlosť je funkciou času, môže sa v závislosti od času meniť veľkosť rýchlosti aj jej
smer. Z toho nasledovne si môžeme odvodiť priemerné zrýchlenie ako zmena rýchlosti za
zmenu času.
𝑎 =
Δ𝑣
(𝑚 ⋅ 𝑠 −2 )
Δ𝑡
Dĺžka prejdenej dráhy sa dá vypočítať ako súčin rýchlosti a času.
𝑠 = 𝑣 ⋅ 𝑡 (𝑚)
Ak máme dráhu 𝑠(𝑚), rýchlosť 𝑉(𝑘𝑚 ∗ ℎ−1 ) a čas 𝑡(𝑠):
𝑠 =
𝑡𝑉
(𝑚)
3,6
Dráha, ktorú rovnomerne zrýchľujúci hmotný bod prejde za rovnaký čas sa bude s rastúcim
časom zväčšovať. Vieme to vypočítať pomocou priemernej rýchlosti na tom danom úseku.
Z nasledovného grafu vieme zistiť, že dráha ktorú prejde objekt pri rovnomernej akcelerácii
bude zobrazená ako plocha pod lineárnym grafom, čo je pravouhlí trojuholník. A obsah
pravouhlého trojuholníka vypočítame ako polovica obdĺžnika ktorý opisujú jeho odvesny.
𝑆=
𝑎𝑏
2
1.
𝑠 =
𝑣0 + 𝑣1
2
⋅ 𝑡 (𝑚)
a keďže rýchlosť 𝑉1 sa dá vyjadriť ako súčet počiatočnej rýchlosti a súčinu zrýchlenia a času:
𝑣1 = 𝑣0 + 𝑎 ⋅ 𝑡 (𝑚 ⋅ 𝑠 −1 )
po nasledovnom dosadení do predošlého vzorca:
𝑠 =
2𝑣0 + 𝑎 ⋅ 𝑡
⋅ 𝑡 (𝑚)
2
čo nám po úprave dá finálny vzťah:
1
𝑠 = 𝑣0 ⋅ 𝑡 + 𝑎 ⋅ 𝑡 2 ⋅ (𝑚)
2
Ak ďalej vyjadríme čas ako:
𝑣1 = 𝑎𝑡 + 𝑣0 → 𝑡 =
𝑣1 − 𝑣0
𝑎
nám vznikne zredukovaná verzia finálneho vzťahu, v ktorej vystupuje ..... :
𝑠=
𝑣12 − 𝑣02
(𝑚)
2𝑎
1.3 Pohyb po kružnici
Rovnomerný pohyb po kružnici je špeciálny prípad rovnomerného krivočiareho
pohybu, kde hmotný bod má stále rovnakú rýchlosť, ale smer sa mení tak, že je dotyčnicou
kružnice. Táto rýchlosť sa nazýva uhlová rýchlosť.
𝜔=
𝑣
(𝑟𝑎𝑑 ∗ 𝑠 −1 )
𝑟
Zakrivenie dráhy spôsobuje dostredivá sila,
Dopisať
Nasledovne máme kvôli zakriveniu dráhy tzv. dostredivé zrýchlenie, čo vyjadruje rýchlosť
zmeny rýchlosti v danom oblúku.
𝑎𝑑 = 𝑟 ⋅ 𝜔2 =
𝑣2
(𝑚 ⋅ 𝑠 −2 )
𝑟
1.4 Pohyb vlaku v oblúku (1,2,3)
Možno ste si už všimli, že vlak nemá volant, ani nemôže zatáčať kolesami, ale len
následuje koľaj. Niekomu môže napadnúť otázka: “Ako to že sa vlak nevykoľají?”
To je všetko kvôli premyslenému tvaru kolesa. Koleso má tvar zrezaného kužeľa, kde
ak dôjde k vychýleniu telesa, tak sa dostane do stabilnejšej polohy, vonkajšie koleso prejde
dlhšiu dráhu. Na nasledovnom obrázku ide vlak rovno, no ako to búde vyzerať v oblúku?
Vlak pri priamom pohybe.
2.
Vlak pri krivočiarom pohybe.
3.
V tomto prípade prechádza koleso vľavo väčšiu vzdialenosť na každé otočenie, vlak
zatáča v pravo.
Pri jazde vlaku v oblúku pôsobí na vlak okrem tiažovej sily, aj dostredivá sila, ktorá
smeruje do stredu oblúka a spôsobuje zakrivenie dráhy pohybu. Jej veľkosť je: (1)
𝐹𝑑 =
𝑚 ⋅ 𝑣2
(𝑁)
𝑟
Táto sila vo vozidle vyvoláva reakciu, tzv. fiktívnu odstredivú silu, ktorá ma z
dostredivou silou rovnakú veľkosť, avšak s opačným smerom a vo vlaku sa prenáša na
okolesníky kolies. S tiažovou silou tvoria výslednú silu ktorá môže mať tri charakteristické
polohy:
 pretína rovinu jazdnej dráhy medzi koľajnicami - stabilná rovnováha,
 prechádza dotykovým bodom kolesa a koľajnice - labilná rovnováha,
 pretína rovinu jazdnej dráhy všeobecne mimo koľaje - prevrátenie vozidla:
 vo vnútri oblúka - prevýšenie je abnormálne veľké,
 z vonkajšej strany oblúka - prevýšenie je abnormálne malé.
1.5 Rozdiel výšky koľají v oblúku (1)
Na odstránenie nepriaznivého účinku sily sa na koľajach konštruuje prevýšenie
vonkajšie koľaje.
sin 𝛼 =
𝑝
𝑠
p - prevýšenie koľají
s – rozchod koľají
Veľkosť prevýšenia určíme z podmienok tak, aby boli obe koľaje rovnako zaťažené.
Uhol výslednice síl v porovnaní s výslednicou odstredivej sily a sily tiažovej môžeme
nasledovne zapísať nasledovne:
4.
𝑡𝑔 𝛼 =
𝑣2
𝑔⋅𝑟
Pretože uhol 𝛼 je pomerne malý, môžeme s dostatočnou presnosťou písať že:
𝑡𝑔 𝛼 = sin
𝛼
𝑝
𝑣2
=
𝑠 𝑔⋅𝑟
Odkiaľ si vyjadríme veľkosť prevýšenia ako:
𝑝=
𝑠 ⋅ 𝑣2
𝑔⋅𝑟
Ak je rozchod koľaje v 𝑚𝑚 tak je aj veľkost prevýšenia 𝑝 v 𝑚𝑚 . Pre potreby
železnice lepšie vyhovujú údaje udávane v 𝑚𝑚 a 𝑉(𝑘𝑚 ⋅ ℎ−1 )
𝑝=
1000 ⋅ 1,5 ⋅ 𝑉 2 11,8 ⋅ 𝑉 2
=
9,81 ⋅ 3,62 ⋅ 𝑟
𝑟
Toto prevýšenie je teoretické 𝑝𝑡 , používa sa len v prípade že vlaky na úseku jazdia
rovnakou rýchlosťou. V realite sa však stavajú koľajnice z prevýšením normálnym 𝑝𝑛 .
𝑝𝑛 =
2𝑝𝑡 8 ⋅ 𝑉 2
=
3
𝑟
Najväčšie prevýšenie koľají na tratiach ŽSR je stanovené na 150 mm. Prevýšenie
menšie ako 20 mm sa zanedbáva. Na vybraných tratiach nesie byť prevýšenie väčšie ako
120 mm a nemá pre nákladné vlaky tvoriť rozdiel väčší ako 50 mm.
1.6 Limit rýchlosti v oblúku (1)
Vlaky môžu oblúk prechádzať rôznymi rýchlosťami, a však len pri rýchlosti 𝑉 , ako
optimálnej rýchlosti sú obe koľaje rovnako zaťažené a nepociťujeme účinky odstredivej sily,
𝑉 rovnajúce sa:
𝑝𝑡 ⋅ 𝑟
𝑉=√
11,8
sa na vozidle neprejavujú účinky odstredivej sily.
2. Odpor (1, 4)
Počas jazdy železničných vozidiel vozidlo musí neustále prekonávať sily odporové,
ktoré sa stále počas jazdy menia, vznikajú a zanikajú.
Odporové sily rozdeľujeme na:
 odpory aktívne - pôsobia medzi prvotným zdrojom pohybovej energie a
miestom realizácie ťažnej sily. Sú dané konštrukčným riešením vozidla a nie
sú závislé od vonkajších vplyvov prevádzky dráhového vozidla
 odpory pasívne - vonkajšie sily pôsobiace proti pohybu dráhových vozidiel,
delia sa do dvoch skupín:
 odpory traťové - závisia od slonových a smerových pomerov trate;
 odpory vozidlové - závislé od konštrukčného usporiadania dráhových
vozidiel, ich tvaru a rýchlosti
2.1 Vozidlové odpory
Všetky vozidlové odpory sú závislé od konštrukcie vozidla, jeho hmotnosti a rýchlosti jazdy.
Výsledný vozidlový odpor sa skladá z troch zložiek:



odpor ložísk,
valivý odpor,
odpor vzduchu.
2.1.2 Odpor ložísk
Odpor v klzných ložiskách vzniká pôsobením trenia medzi čapom nápravy a čapovými
panvicami. Tu nám nastávajú tri druhy trenia:
 suché trenie, medzi dotykovými plochami nie je olej,
 zmiešané trenie,
 čisto kvapalinové
Suché trenie predstavuje trenie na začiatku rozbehu, kedy sa postupne vytvára hrubšia
vrstva olejového filmu, ktorá závisí od rýchlosti otáčok. Súčiniteľ ložiskového trenia závisí:
 konštrukcie vozidla,
 spôsobu a druhu maziva,
 obvodovej rýchlosti čapu,
 zaťažení vozidla,
 dĺžky ubehnutej dráhy a doby predchádzajúceho pokoja,
 teploty vzduchu.
Z rovnosti momentov síl vieme, že:
𝐺1 ∗ 𝑓 ∗ 𝑟 = 𝑂𝑙𝑜ž1 ∗ 𝑅
5.
Po zjednodušení dostaneme výsledný odpor:
𝑂𝑙𝑜ž1 =
𝑟
∗ 𝐺1 ∗ 𝑓
𝑅
Pričom platí:
𝐺1 =
𝐺
2𝑛
kde:
2𝑛 je počet kolies vozidla
Pre celé vozidlo:
𝑂𝑙𝑜ž =
𝑟
∗ 𝐺1 ∗ 𝑓 ∗ 2𝑛
𝑅
2.1.3 Valivý odpor
Valiví odpor je druh odporu ktorý nastáva pri plastickej deformácii kolesa a koľajnice
spôsobenej tiažovou silou.
Zveličený obrázok na ujasnenie dejov:
6.
Jeho hodnota je pri vlakoch zvyčajne zjednodušená na:
𝑜𝑣𝑎𝑙 =
1,25 ∗ 𝑉
(𝑁 ∗ 𝑘𝑁 −1 )
100
2.1.4 Odpor vzduchu
Odpor vzduchu je spôsobený trením vzduchu o pohybujúce sa vozidlo. Veľkosť tohto
odporu závisí od:
 tvaru vozidla,
 rýchlosti a
 plochy
Ktorou vozidlo rozráža vzduchu. Zníženie odporu vzduchu je kľúčové pri dosahovaní
vyšších rýchlostí a znižovaní energetických nákladov.
Vzorec na jeho výpočet vyzerá nasledovne:
𝑂𝑣𝑧𝑑 =
1
∗ 𝑐 ∗ 𝑆 ∗ 𝜌 ∗ 𝑉𝑟2 ∗ 𝑘 (𝑁)
2
Kde:
𝑐 - tvarový súčiniteľ
𝑆 – max, plocha priečneho rezu
𝜌 – hustota vzduchu
𝑉𝑟 – relatívna rýchlosť pohybu vzduchu k vlaku
𝑘 – prevodová konštanta (-)
Tento odpor je pre každý typ vagóna, motorovej jednotky a vlaku z nich postavených
iný, a nie je nejaká stabilná hodnota o ktorú sa tu môžeme opierať.
2.2 Traťové odpory
Traťový odpor je odpor ktorý je spôsobovaný konštrukciou trate.
2.2.1 Odpor sklonu
Je odpor ktorý na vlak pôsobí pri stúpaní do sklonu. Spôsobuje ho odporová zložka
tiažovej sily.
𝑂 = 𝐺 ∗ sin 𝛼 (𝑁)
2.2.2 Odpor v oblúku
Pôsobí pri prechode vlakom cez oblúk.
7.
2.2.3 Odpor na výhybkách
Je spôsobený rázmi pri jazde kolies cez tzv. koľajnicový styk. Závisí od uhla
vybočenia výhybky a jej dĺžky.
2.2.4 Odpor v tuneli
Je zvýšený odpor vzduchu, ak je tunel dostatočne úzky, vlak nielen tlačí vzduch
spred seba ale aj vytvára za sebou slabé vákuum čo ho ďalej spomaľuje a pôsobí na
neho ako odpor.
2.4 Celkový odpor železničných vozidiel
Vznikne spočítaním všetkých odporov na vlak pôsobiacich. Často sa udáva ale aj
v inej forme:
𝑜𝑣 = 𝑎 + 𝑏 ∗ 𝑉 + 𝑐 ∗ 𝑉 2 (𝑁 ∗ 𝑘𝑁 −1 )
kde:
𝑎, 𝑏, 𝑐 sú konštanty zistené z meraní
3. Rozbeh a brzdenie vlaku
3.1 Rozbeh
Rozbeh je proces, ktorým sa vlak dostane do pohybu zo statického stavu
(stojaceho).Pre dosiahnutie rozbehu je potrebná ťažná sila, ktorá musí prekonať
všetky odpory, ktoré bránia pohybu vlaku, vrátane valivého odporu kolesa na
koľajniciach, odporu ložísk, odporu vzduchu a iných odpory.
Výkon motora sa rozdeľuje na:
 Prvotný – odpor na hriadeli motora.
 Skutočný – výkon prenesený na kolesá.
Z čoho je ťažná sila odvodená ako:
𝐹𝑝 = 3,6 ∗
𝑃𝑝
𝑉
Táto sila klesá s narastajúcou rýchlosťou.
Taktiež treba podotknúť, že lokomotíva musí mať zvýšený odpor kolies z koľajnicami
na rýchlejší a silnejší rozbeh, čo sa dosahuje použitím mäkšieho kovu na výrobu
kolies, zvýšením váhy lokomotívy, zvyčajne býva aj tak veľmi vysoká a zvýšený
počtom kolies.
3.1 Brzdenie
Brzdenie je tá časť jazdy, kedy sa vyvolanými odporovými silami:
 znížila rýchlosť vlaku,
 udržala požadovaná rýchlosť, napr. dole sklonom,
 úplne zastavilo vozidlo a na jeho udržanie v pokoji.
V bežných dráhových vozidlách sa používajú liatinové kladky, kde je bronzový klátik
pritláčaný na obruč kolesa.
𝐵1 = 𝑓 ∗ 𝐹1 (𝑁)
Súčiniteľ trenia závisí od:
 obvodovej rýchlosti,
 materiálov,
 stavu brzdných plôch,

atď.
Pri vlakoch sa stanovuje tzv. maximálna zábrzdná vzdialenosť:
 𝑧 = 1,5 𝑘𝑚 pre hlavné trate a 𝑉𝑚𝑎𝑥 > 120 𝑘𝑚 ∗ ℎ−1
 𝑧 = 1,0 𝑘𝑚 pre hlavné trate a 𝑉𝑚𝑎𝑥 ≤ 120 𝑘𝑚 ∗ ℎ−1
 𝑧 = 0,7 𝑘𝑚 pre vedľajšie trate a 𝑉𝑚𝑎𝑥 ≤ 100 𝑘𝑚 ∗ ℎ−1
 𝑧 = 0,4 𝑘𝑚 pre miestne trate a 𝑉𝑚𝑎𝑥 ≤ 60 𝑘𝑚 ∗ ℎ−1
4. Limity vlakovej dopravy
Nemáme pevne stanovené čísla, že koľko vlak vie zatočiť, vystúpať a ubrzdiť, ale tie
čísla sú vždy relatívne malé. Preto sa koľaje stavajú s tým aby bolo prevýšenie čo
najmenšie, zatáčanie na minime a aby sa prešlo čo najviac potrebnými a výhodnými
miestami.
Historické pozadie Košicko-Bohumínskej železnice
Pred postavením trate
Druhá polovica 19 . storočia v Uhorsku bola definovaná prudkým hospodárskym
rozvojom ktorý bol naštartovaný odstránenim viacerych feudalných obmedzení. Tieto boli
odstránené s nástupom neo absolutistickej vlády ktorá slúžila ako odpoveď na pokus o
revolúciu v rokoch 1848 až 49. Neoabsolutizmus charakterizovali tri znaky: centralizácia moci
smerom k Viedni, byrokratizácia a policajný režim pod vedením ministra vnútra Alexandra
Bacha. Taktiež sa ale vyznačoval modernizáciou štátu a zavádzaním hospodárskych novôt.
Odvolaním Bacha sa režim v roku 1860 čiastočne uvoľnil a neskôr v 61. obnovilo Uhorsko
svoj snem. Toto všetko viedlo k prvým rokovaniam o vyrovnaní medzi Rakúskom a Uhorskom.
Zákon o vyrovnaní a vyhlásení dualistickej monarchie Rakúsko-Uhorsko bol neskôr
odhlasovaní v 67. . Je všeobecne známe že v novom štátnom útvare v rámci uhorska získala
popredné postavenie maďarská spoločnosť(garnitúra) ktorá potláča postavenie Slovákov v
národnej, kultúrnej či jazykovej oblasti. V období pred 1970 bolo však smerovaných väčšina
investícii smerom na západnú časť monarchie, preto Uhorsko zaostávalo a jeho rozvoj bol
veľmi pomalý.
Konská železnica Bratislava-Trnava-Sereď
Uhorský snem vidiac výhody ktoré prinášala železničná doprava v zahraničí
vypracovala v rokoch 1832-1836 prvý plán výstavby železníc v Uhorsku. Záujem o výstavbu
zělezníc v 40. rokov 19. storočia mali výhradne súkromné spoločnosti. Podnikatelia sa rozhodli
za konský pohon železničných vozov, keďže v Uhrosku nebol priemysel, ktorý by vyrábal
rušne a taktiež nedostatok uhlia. Zato koní, krmiva a ľudí bolo dosť. Napriek tomu bola
železnica naplánovaná s myšlienkou prevádzky parných vlakov. Nakoniec v 1839. Vydal
rakúsky cisár stavebné povolenie a následne sa začalo s výstavbou ktorá trvala až do roku
1836. Trať bola finálne prestavaná pre parnú trakciu v 70. rokoch 19. storočia. Bola to prvá
verejná hlavná trať v Uhorsku a hoci sa trať sústreďovala najmä na prepravu nákladu, zaviedla
sa i osobná doprava.
Od Myšlienky po realitu
Prvá myšlienka Košicko-bohumínskej železnice sa zrodila v roku 1862. Od začiatku
bolo jasné že železnica bude potrebovať pri stavbe štátnu podporu. Hlavný dôvod pre vysokú
cenu železnice bol náročný horský členitý terén a veľké stúpanie trate, taktiež nepomohol
veľký objem presunu zemín a horniny. Už dávnejšie bola železnica žiadaná v oblasti Těšína
miestnymi podnikateľmi a inteligenciou. Všeobecne bolo však budovanie železnice z Košíc do
Žiliny a ďalej do Bohumína založené na troch základných dôvodoch:
V prvom rade mala byť Košicko-Bohumínska železnica priemyselná, tak aby
umožnovala odbyt železnej rudy zo Spišsko-gemerskej oblasti. Taktiež za to opačným
smerom, konkrétne zo Sliezska na Spiš, sa malo prevážať lacnejšie čierne uhlie vtedy
potrebné na správne fungovanie spišských hámrov a hút.
Výrazne sa mala zefektívniť preprava poľnohospodárskych produktov z horného
Potisia, do poľnohospodársky zaostalých oblastí Severného Slovenska, Sliezska a Moravy.
Košicko-bohumínska trať mala slúžiť ako spojka medzi Tiskov železnicou a Severnou
železnicou cisára Ferdinanda. Vďaka tomuto prepojeniu sa malo umožniť prostredníctvom
ďalších železníc precestovať od Baltského mora až k Čiernemu moru. Výrazne by sa týmto
uľahčilo premiestňovanie priemyselných surovín, výrobkov a rozsiahly transport osôb. Trať
mala mať jednu odbočku a to z Kysaku do Prešova.
Toto a ešte viac uvádza pamätný spis. Jeho vyjadrenia výrazne prioritizujú uhorskú
stranu, kedže jeho autori boli práve podnikatelia z uhorských železiarskych tovární. Myšlienka
železnice bola viackrát vyzdvihnutá zástupcami ako rakúskej, tak i uhorskej strany. Trať mala
byť jednokolajová, druhá koľaj by sa postavila iba ak zisk železnice presiahol 93000 zlatých
na kilometer železnice. Taktiež boli určené maximálne ceny cestovného: prvá trieda bola 36
grajciarov to je okolo 6 eur v dnešných peniazoch, druhá trieda 27 grajciarov 4 eurá a tretia
18 takže 3 eurá. K tomu bola ešte tzv. štvrtá čo bol vozeň na státie a ten stal 9 grajciarov
takže euro päťdesiat, všetky tieto ceny boli na jednu míľu. Stavba oficiálne začala počas rokov
1866 až 7.
Stavba bola finálne dokončená až 1. februára 1869. Na meškaní okrem pomalého
tempa mali nie malý podiel časté zosuvy pôdy v záreze pri Fojtovom lese, ktoré spôsobili veľké
ťažkosti pri prácach. Skutočné problémy však začali až po otvorení trate. Dňa 1.marca narazil
vlak do pôdy ktorá sa zosunula na trať, došlo k vykoľajeniu rušňa a poškodeniu väčšiny vozňov
aj preto na niekoľko mesiacov prerušili osobnú dopravu na trati.
Stavebná spoločnosť Richeovcov začala aj s výstavbou úseku Košice Prešov, avšak
po dvoch rokoch stavby dokončila len zlomok potrebných prác. Kvôli tomuto a množstvu iných
peňažných problémov sa celý projekt Košicko Bohumínskej železnice približoval k bankrotu a
postupne sa menil na katastrofou. Riešenie našťastie prišlo. Vo februári 1869 ponúkla Anglorakúska banka že prevezme práva a povinnosti na železnicu a na oplátku má záujem
zaobstarať chýbajúci kapitál. Vďaka tomuto Spoločnosť Košicko-Bohumínskej železnice
dostala pevný finančný základ čo dôsledkom urýchlilo výstavbu.
Prvé roky prevádzky
Roku 1868 boli taktiež zakúpené prvé parné rušne, asi najtypickejšie boli triedy 3B
ktore boli prioritne používané na čelách nákladných vlakov avšak vďaka univerzalite mohli byť
použité aj pre osobnú dopravu keďže všetky mali podobný výkon a to 250 až 300 koní. osobné
vlaky chodili približne každú polhodinu. Taktiež bol v týchto rokoch pozmenený cenník kedy
deti do 2 rokov mali cestu zadarmo, deti do 10 mali polovičné cestovné a všetci vyššie platili
plnú cenu. Taktiež boli uvedené príplatky za batožinu a za psa čo bolo 5 grajciarov v prepočte
80 centov
Hlavnými problémami v prevádzke stále ostávali najmä zosuvy pôdy. Februára 1872
sa z dôvodu nepriaznivých poveternostných podmienok odtrhlo niekoľko vozňov zo súpravy v
Liptovskom Hrádku, vozne sa pohybovali smerom k Liptovskému Mikulášu a z dôvodu
klesania trate dosiahli až 100 km/h vďaka telegrafickým správam sa však podarilo vozne
presmerovať a zastaviť v Ružomberku.
Zmena k lepšiemu/ Zlaté osemdesiatky
Začiatkom 80. rokov boli financie ohľadom železnice konečne konsolidované takže od
1979 nepotrebovala už ani finančnú podporu od štátu, k tejto otočke prispel hlavne lukratívny
transport uhlia ktorí tvoril až 40% zárobkov a taktiež z časti regionálna doprava. V porovnaní
s ostátnymi rakúsko-uhorskými železnicami sa tej košicko-bohumínskej nadpriemerne darilo,
taktiež sa nachádzala čo sa týka hustoty dopravy len za pár železnicami v monarchii.
Zo železnicou sa hospodárilo v celku dobre a zodpovedne, možno aj preto ostala ako
posledná nepoštátnená hlavná trať v monarchii. Postupne vďaka pribúdaniu miestnych
železníc pod jej správou rozširovala aj svoje pokrytie územia. Priebehom 80. rokov sa taktiež
zlepšovala infraštruktúra ako výmena drevených konštrukcií mostov a prestavba železných
koľají na oceľové.
Zdroje
(426) Spojila nás Košicko-Bohumínska železnica - YouTube ( 21.09.2023 )
Ako vznikala Košicko-bohumínska železnica: z Vrútok urobila mesto, Levoča ju nechcela,
Prešov skončil na vedľajšej koľaji (dennikn.sk) ( 17.09.2023 )
ŽOS Vrútky a.s. (zos-vrutky.sk) ( 22.09.2023 )
ŽSR 180: Žilina - Košice | VLAKY.NET ( 22.09.2023 )
Košicko-bohumínska železnica | ŽSR (zsr.sk) ( 22.09.2023 )
(1) MAJERČÁK, Jozef a kol. ŽELEZNIŽNÁ DOPRAVNÁ PREVÁDZKA Technológia
železničných staníc. Žilina: EDIS. 2015. ISBN 978-80-554-1057-9
(2)LOHNER, Svenja. Train Wheel Science A geometric science project from Science
Buddies, Scientific American (20.9.2023)
(3)Jak zatáčí vlak? (4K) | Na ubrousek (18.9.2023)
(4)BADO, Peter. TROCHA TEÓRIE: PRENOSY VÝKONOV TRAŤOVÝCH STROJOV.
Vlaky.net (22.9.2023)
(5)
Download