Техника

Библиотека

наука

Русские паровозы за 50 лет

Паровозы 0-3-0 + 0-3-0 Θ

Первые в России сочлененные четырехцилиндровые паровозы двойного расширения были применены на узкоколейной линии Уроч-Вологда-Архангельск Московско-Ярославско-Архангельской ж. д. в 1897 г. (ширина колеи 1067 мм). Линия проходила по тундрам северных лесных районов и могла в то время пропускать только облегченный подвижной состав.

Значительный вес поездов в масштабе узкоколейной железной дороги требовал введения довольно сильных паровозов, что при нагрузках от движущих колесных пар на рельсы не более 8 т привело к необходимости применить в паровозе шесть спаренных колесных пар. Для облегчения прохода кривых они были разделены на две самостоятельные группы, из которых передние три колесные пары размещались в передней поворотной тележке и имели наружные колеса, а вторые - в жесткой наружной раме и имели внутренние колеса. Паровозы строились на Путиловском з-де, и некоторое их количество было построено за границей. Цилиндры низкого давления были расположены в передней тележке. Позднее, в 1915 г., на ту же линию поступило 30 сочлененных паровозов военного заказа американской постройки.

Независимо от этого первого опыта, в 1896 г. Е. Е. Нольтейн начал разрабатывать проект подобного сочлененного паровоза для Московско-Казанской ж. д. (на нормальную колею). Первые паровозы были построены Брянским и Путиловским з-дами в 1898-1899 гг. Паровозы получили серию Θ (фиг. 19). В 1S03 г. такие же паровозы были заказаны и для Сибирской ж. д. Кроме двух названных заводов, их строил также Коломенский з-д. Сила тяги первого паровоза в доходила до 14000 кг, что на 60% превысило силу тяги паровозов Од и на 40%- прочность винтовой упряжи. Чтобы выйти из затруднения, по предложению Е. Е. Нольтейна первые 15 вагонов привязывались к тендеру стальными тросами, протягиваемыми вдоль вагонов с обеих сторон и укрепляемыми специальными крючьями. Трос натягивался лебедкой и притяжка ослабляла напряжение в стяжках у первых вагонов. Одинаковое напряжение в тросах с обеих сторон обеспечивалось пневматическим приспособлением, действующим сжатым воздухом из главного тормозного резервуара. В повседневной эксплоатации притяжка, однако, производилась редко, и в 1911 г., по решению Комиссии подвижного состава и тяги, была отменена.

фиг.19 Паровоз Θ
фиг.19 Паровоз Θ

По расходу топлива сочлененные паровозы оказались менее экономичными, чем простые. Недостатком их был весьма длинный рессивер, в котором происходила усиленная конденсация пара. Построенные в 1904 г. Путиловским з-дом для Московско-Казанской ж. д. паровозы Θ были снабжены пароперегревателями малой мощности, состоящими из 15 четырехтрубных двухоборотных элементов, которые скорее подсушивали, чем перегревали пар. Позднее пароперегреватель был усилен до 21 элемента. Паровозу была присвоена серия Θч (фиг. 20).

фиг.20 Паровоз Θч
фиг.20 Паровоз Θч

Несмотря на введенные улучшения, паровозы продолжали быть неэкономичными по расходу топлива, что заставило Е. Е. Нольтейна, совместно с Е. Г. Кестнером, произвести тщательное исследование их работы. При испытаниях была установлена одна из причин, повышающих расход пара. Во время одной из поездок наблюдалось сильное буксование колес передней тележки, что навело на мысль о сильном пропуске пара через золотники цилиндров высокого давления. Было обращено внимание на конструкцию золотников. Они были поршневого типа и имели уплотняющее широкое кольцо, разрезанное на три части поперек, прижимае-мые к втулке силой пара. Такие же золотники были применены на пассажирских паровозах 1-3-0 Нв и Ну, которые даже при насыщенном паре работали крайне неудовлетворительно. При замене таких золотников на паровозах Θч конструкцией с разрезными кольцами работа паровозов резко улучшилась. Кроме того, было применено более выгодное соотношение элементов парораспределения цилиндров высокого и низкого давлений. Обследование условий эксплоатации паровозов Θч показало далее, что повышенный расход ими топлива на измеритель пробега зависел от заниженных весовых норм поездов, установленных в одном на-правлении. Повышение веса поездов, вместе с указанными конструктивными улучшениями паровоза, привело расход топлива к обычной норме.

Таблица 10 Характеристики паровозов 0-3-0 + 0-3-0 Θ
Серия Диаметр
цилиндров
мм
Ход
поршня
мм
Диаметр
движущих
колес
мм
Давление
пара
ати
Поверхность
нагрева
м2
Площадь
колосниковой
решетки
м2
Вес
т
высокого
давления
низкого
давления
испаряющая пароперегревателя сцепной в рабочем
состоянии
Θ 2Х475 2Х710 650 1220 12 187 - 2,5 81 81
Θч 2Х510 2Х710 650 1220 12 174 39 3,5 89 89
Θчб 2Х510 2Х770 650 1230 12 178 47 3,4 89 89

Дорога заказывала такие паровозы еще целый ряд лет. С 1910-1911 гг. паровозы были усилены по проекту Брянского з-да и имели серию Θчб (фиг. 21). Они продолжали строиться и после Октябрьской революции, причем Коломенским з-дом с 1920 по 1924 г. было построено 55 паровозов.

фиг.21 Паровоз Θчб
фиг.21 Паровоз Θчб

В 1916 г. паровоз Θчб прошел через цикл опытов, которые показали, что его удельный расход пара может считаться удовлетворительным только для скоростей до 20 км/час. При увеличении скорости расход пара резко увеличивался. Поэтому сочлененные паровозы с машинами двойного расширения получили характеристику идеальных толкачей.

В эксплоатации паровозы Θч отличались не совсем удовлетворительным движением в кривых; наблюдались случаи разворачивания пути передней тележкой. Применение сочлененных паровозов с машинами двойного расширения в России на несколько лет опередило США, где впервые паровозы такого типа были построены только в 1903 г., причем американцами был заимствован русский опыт. В 1900 г. паровоз Θ был на Парижской всемирной выставке. На Международном железнодорожном конгрессе в Берне в 1910 г. паровоз Θ был признан торжеством инженерного дела.

Характеристики паровозов Θ приведены в табл. 10.





Авиация и космонавтика, вооружения, hi-tech, открытия, концепции и изобретения...

Наука, техника, изобретения © 2009-