Справочная информация

Такие разные поезда. Часть 1

Постоянные посетители сайта уже могли найти на этом сайте информацию о необычных проектах железных дорог: Индоволжская дорога и Саратов – Индийская дорога, о необычных путешествиях по железной дороге. Ну а теперь, в разгар зимы самое время поискать на книжных полках информацию о других необычностях – необычных локомотивах, необычных вагонах, необычных поездах… Итак, такие разные поезда.

После постройки Джорджем Стефенсоном в 1830 году первого работоспособного паровоза и применения его на железных дорогах, сначала в Англии, а затем и в странах континентальной Европы и в США, конструкция паровоза постоянно совершенствовалась и развивалась. Изменения в конструкцию вносились с разными целями, нужно было увеличить скорость и безопасность, обеспечить паровоз светом для езды в тёмное время суток и воздухом для системы торможения, требовалось увеличить силу тяги, повысить экономичность паровоза, улучшить прохождение паровозом кривых малого радиуса или же обеспечить вождение поездов на горных линиях с предельно крутыми уклонами.

Иногда усовершенствования были очевидно полезны, и тогда они применялись во всех следующих конструкциях паровозов или же спустя годы уступали свое место другим усовершенствованиям, ещё более прогрессивным. Иногда случалось и так, что проект усовершенствования или совершенно новационной конструкции оставался лишь на кульмане конструктора являющегося автором идеи, или же строился в единственном экземпляре. Некоторые из усовершенствований воспринимаются как откровенные курьёзы.

Повествовательный рассказ вести строго по порядку вряд ли удастся, ведь курьёзные конструкции строили много, в разных странах и в разное время. Вряд ли они все известны нам. Начнём с паровоза системы Шея. Было это в 1880 году…

Паровоз системы Шея
Паровоз системы Шея

Американец по рождению Ефраим Шей (не исключено, что у него были русские корни и он Ефрем) в 1873 году оказывается в посёлке Херинг штата Мичиган, где основывает собственную лесопилку. Для того, чтобы возить брёвна на свою лесопилку он придумал использовать конку. Механизацией труда и тогда и не пахло, строили дорогу вручную, не используя строительную технику. Причём вагоны передвигались лошадьми по сосновым рельсам, уложенным на шпалы из клёна. Ширина «колеи» на этой лежнёвке была 66 сантиметров. Связано это изобретение с целью круглогодичной заготовки леса, ведь в осеннюю и весеннюю распутицу лесопилка не должна была стоять, но вывозить лес с делянок при отсутствии дорог было невозможно. Однако и тут Шей не угомонился, плохо выровненные пути и тяжело нагруженные вагоны часто калечили или убивали лошадей. Шей начал изобретать паровоз, причём фактически с нуля. Построив паровой котёл вырабатывающий пар и паровую машину он, в отличие от уже устоявшихся конструкций паровозов на больших дорогах, расположил паровую машину так, что её поршни двигались в вертикальной плоскости. Так Шей избавился от проблем с расстройством пути вызываемым динамическими силами вызываемыми работой паровой машины паровоза обычной конструкции. Требовалось передать вращение от паровой машины к колёсам экспериментальной машины, Шей экспериментировал, пробуя разные типы передач и наконец к середине августа 1877 года первый опытный паровоз системы Шея был готов. Опытный локомотив обошёлся изобретателю более чем в тысячу долларов, в то время как работники его лесопилки получали всего по 12 центов в час.

Применение паровоза передвигавшегося по лежнёвке позволило резко снизить стоимость получаемых пиломатериалов. Весть об успехах Шея разнеслась среди леспромышленников и ему стали поступать заказы на изготовление аналогичных паровозов. Шей же не желая обогащать конкурентов отказывал, к тому же он ещё не имел патента (его он получит только в 1881 году). В 1878 году к нему на лесопилку приезжал один из инженеров завода Lima Machine Works, будущего крупного паровозостроительного завода. Шей продолжал дорабатывать конструкцию паровоза и решил после всех необходимых изменений заказать изготовление в Лиме (штат Огайо). В 1880 году к делу подключился талантливый слесарь Джон Кернс. Именно Кернс придумал передавать крутящий момент от коленчатого вала паровой машины через угловые редукторы и карданные валы, идущие по одной стороне паровоза.

Паровоз Шея в работе
Паровоз Шея в работе

После того, как Шей запатентовал концепцию разработанной им компоновки паровоза он стал совладельцем Lima Locomotive Works, оставаясь её акционером до 1901 года. А паровозы начали активно строить, всего было построено несколько тысяч паровозов такой системы. Особенностью паровоза было то, что он обладал значительным тяговым усилием, что делало его незаменимым для работы на тяжёлом профиле. Кроме того, карданная передача могла передавать вращение и на тендер паровоза и даже на вагоны (в этом случае они становились бустерами и не отцеплялись от паровоза), что позволяло реализовывать очень большую силу тяги. На заводе в Лиме строили паровозы с приводом на 1, 2, 3 или 4 вагона.

Интересно, что до настоящего времени паровозы этой системы остаются в эксплуатации.

Суть и соль изобретения Шея в двух вещах: изменение положения паровой машины (что положительно сказывается на взаимодействия паровоза и пути) и получение большого количества сцепных осей (что позволяет реализовать максимальное тяговое усилие). Вообще, было бы любопытно взглянуть в патентной библиотеке на текст патента Шея в грамотном переводе.

Электровоз со сцепными осями
Электровоз со сцепными осями

Все конструкторы первых электровозов имели, по всей видимости, опыт проектирования паровозов. Поэтому вполне естественно то, что электровозы наследовали некоторые элементы от паровоза. Например, первые электровозы в разных странах имели ведущие колёсные пары, связанные между собой сцепными дышлами. Тяговые электродвигатели имели привод на одну или несколько таких колёсных пар, или же вообще вращали маховики, которые через кривошипно-шатунный механизм были связаны с колёсными парами. Сейчас это воспринимается несколько курьёзно, да и технически реализовать такую экипажную часть сложнее. При ремонте такого экипажа будут большие расходы, так как в ней, по сравнению с нынешней традиционной конструкцией экипажа электровоза или тепловоза больше изнашиваемых деталей. Зато жёстко связанные между собой колёсные пары не могут сорваться в боксование Точнее конечно же могут, но только одновременно, при этом сила тяги должна превысить трение скольжение сталь по стали всех колёсных пар, а для этого локомотив должен попасть на масляное пятно на рельсах.

На фото электровоза, выпущенном на заводе Ganz в Будапеште в 1902 году, хорошо видно, что электровоз имеет пять сцепных осей связанных сцепными дышлами, а тяговые двигатели приводят во вращение два маховика с кривошипами.

Встречались в локомотивострении и ещё более любопытные факты. С 1906 по 1922 год в Италии строился трёхосный танк-паровоз Gruppo 835 предназначенной для лёгкой маневровой работы. Паровозы доработали до начала 1980-х годов. Но в 1950-е годы 40 паровозов были изъяты из работы и на заводе Tecnomasio Italiano-Brown-Boweri перестроены в электровозы получившие наименование FS E.321. Экипажная часть паровоза при этом переделке не подвергалась – лишь была изъята паровая машина и кулисный механизм.

От паровозов Шея и электровозов со сцепными осями перейдём к газотурбовозам и атомовозам.







Copyright © 2000-2011 Василий Зимин. Все ваши впечатления, предложения и пожелания принимаются
Все представленные на сайте материалы не могут быть использованы для публикации на других страницах сети Internet, в СМИ, печатных изданиях любого рода без получения разрешения автора. Для получения разрешения обращайтесь по электронной почте.