|
|
В. А. Дробинский Как устроен и работает паровоз
Транспортное Железнодорожное Издательство, Москва ,1955
В книге в научно-популярной форме описаны принципы устройства и работы современного паровоза; изложена сущность действия пневматических и электропневматических тормозов, автостопов, самопишущего скоростемера, радиосвязи с локомотивом; даны основные понятия о современных экипировочных устройствах паровоза, силе тяги, вписывании в кривые участки железнодорожного пути, уравновешивании движущихся частей паровой машины; приведены некоторые сведения о газотурбовозах, паротурбовозах, паровозах с пылеугольным отоплением и других локомотивах.
Книга рассчитана на широкие круги железнодорожников, знакомых с основами физики и химии, а также учащихся старших классов железнодорожных школ.
|
|
На железнодорожном транспорте применяются различные виды локомотивов—самодвижущихся по рельсовому пути транспортных машин (самовозов), предназначенных для перемещения вагонов. Локомотив с паросиловой установкой, состоящей из котла и поршневой паровой машины, называется паровозом, а если вместо паровой машины применена паровая турбина — паротурбовозом. Если на локомотиве установлен двигатель внутреннего сгорания, он называется тепловозом или мотовозом или автомотрисой. Электровозом и моторным вагоном называется локомотив с электрическим двигателем, получающим электрическую энергию извне, по проводам. Локомотив, у которого двигателем является газовая турбина, принято называть газотурбовозом, а когда применены одновременно паровой и газовый поршневые двигатели — теплопаровозом.
Паровоз является самым старым типом локомотива, безраздельно господствовавшим на железнодорожном транспорте в XIX в. В начале XX в. у паровоза появился конкурент — электровоз. Для движения электровоза используется энергия электрического тока, первоисточником которой являются уголь, торф или горючие сланцы, сжигаемые в топках стационарных паровых котлов электростанций. Если для получения электротока используется энергия рек, применение электрической тяги делается особенно выгодным, так как гидростанции работают без потребления топлива.
В 1924 г. инженеры молодой Советской страны построили новый оригинальный локомотив, ранее неизвестный в истории мирового локомотивостроения. Это был первый в мире мощный магистральный тепловоз. Постройкой этой машины советские инженеры осуществили мечты русских изобретателей Н. Г. Кузнецова и А. И. Одинцова, которые в 1905 г. впервые разработали проект локомотива с двигателем внутреннего сгорания и электрической передачей.
В настоящее время паровоз ещё является самым распространённым видом локомотива, приводящим в движение около четырёх пятых всех грузовых и пассажирских поездов на наших железных дорогах. Однако уже в ближайшие годы тепловозы и электровозы займут основное место в локомотивном парке, как наиболее экономичные и отвечающие большинству требований железнодорожного транспорта локомотивы.
В соответствии с решениями июльского (1955 г.) Пленума ЦК КПСС уже сейчас широко развёрнуты научно-исследовательские и проектно-конструкторские работы по созданию высокоэкономичных газотурбовозов, электровозов и тепловозов. Резко увеличивается также выпуск тепловозов и электровозов, принятых к серийной постройке.
О паровозе Черепапновых
Честь создания первого русского паровоза, как и первой русской железной дороги с паровой тягой, принадлежит уральским крепостным механикам Ефиму Алексеевичу и Мирону Ефимовичу Черепановым.
Успешному осуществлению этих важнейших изобретений, сыгравших огромную роль в истории создания железнодорожного транспорта в России, способствовала вся предшествующая работа Черепановых. Перед тем как приступить к постройке «сухопутного парохода» (так тогда назывался паровоз), Ефим Черепанов и его сын Мирон накопили уже большой опыт постройки многих паровых машин, разнообразных двигателей и станков для заводов и приисков.
Черепановы построили два паровоза своей конструкции.
Первый паровоз (фиг. 2), построенный в 1834 г., имел горизонтальный цилиндрический котёл длиной 1 676 мм, диаметром 914 мм. Котёл опирался на деревянную раму, поддерживаемую четырьмя колёсами одинакового диаметра.
Под котлом между передними колёсами были горизонтально установлены два паровых цилиндра длиной 229 мм и диаметром 178 мм каждый. Силы пара, воспринимаемые поршнями цилиндров, приводили в движение ведущие колёса второй коленчатой оси паровоза, к которому был прицеплен «особый фургон» для запасов древесного угля и воды.
Паровоз был невелик: его длина (без фургона) составляла около 2,6 м. Впереди возвышалась труба. Машинист управлял машиной со специальной площадки, расположенной у топки котла. Паровоз двигался по «колесопроводам» (так тогда назывались рельсы) и возил на открытых вагонетках со скоростью до 16 км/час около 3,5 т груза.
Дорога имела одну колею шириной 1645 мм оканчивалась тупиком. Протяжённость этой первой русской железной дороги с паровой тягой составляла сначала 854 м, а потом была доведена до километра. По ней перевозились не только грузы, но и люди, для которых прицеплялась специальная повозка, вмещавшая до 40 чел.
Испытания первого паровоза дали хорошие результаты, и уральские механики, несмотря на консерватизм царских чиновников, продолжали трудиться над его усовершенствованием.
В начале 1835 г. они построили второй паровоз, в котором удалось воплотить ряд оригинальных идей.
На фотографии (фиг. 3) показан момент пуска второго черепановского паровоза.
Сопоставляя этот паровоз Черепановых с паровозом «Ракета» Д. Стефенсона, мы можем отметить ряд достоинств отечественной машины.
Котёл паровоза «Ракета» имел только 25 дымогарных труб. В котле второго паровоза Черепановых их было 80. Такое количество дымогарных труб давало большое преимущество, так как способствовало увеличению паропроизводительности котла.
Второй паровоз Черепановых был намного мощнее первого: он возил уже до 17 т груза, т. е. почти в 5 раз больше, чем первый.
Много работали Черепановы и над вопросами изменения направления движения паровоза. Они построили механизм перемены хода, «чтобы паровоз мог ходить взад и вперёд без поворачивания». Действие механизма было основано на перемене впуска пара золотником с помощью специального «эксцентрического колеса».
На паровозе Черепановых выхлопной (отработавший) пар уходил в атмосферу через дымовую трубу, что обеспечивало интенсивную тягу газов из топки котла.
Совершенствуя свой паровоз, русские конструкторы разработали чертежи важных приборов к нему (предохранительный клапан, питательный насос с приводом от колеса и др.). Черепановы применили горизонтальное расположение паровых цилиндров. Эта оригинальная новинка вызвала многочисленные подражания во всех странах мира.
Однако, несмотря на высокие по тему времени качества русского паровоза, его создатели были незаслуженно забыты. Вместо того, чтобы опереться на опыт отечественных паровозостроителей и развить его, царское правительство заказало в Англии паровозы для железной дороги Петербург — Царское Село, хотя эта дорога была открыта в 1837 г., т. е. спустя три года после постройки Черепановыми своих паровозов. Так правящие классы царской России похоронили замечательное творение простых русских людей — уральских механиков Е. А и М. Е. Черепановых.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава I. Основные части паровоза и экипировочные устройства
1. Котёл
2. Паровая машина
3. Экипаж
4. Тендер
5. Экипировочные устройства
Глава II. Горение и парообразование
1. Потребность в воздухе для горения
2. Процесс горения
3. Передача тепла
4. Испарение
5. Кипение
6. Перегретый пар
7. Получение перегретого пара
8. Устройство пароперегревателя
9. Средства, улучшающие качество пара
Глава III. Образование тяги газов
1. Как создаётся тяга газов
2. Принцип работы конусной дымовытяжной установки
3. Сифон
4. Искрогашение и борьба с дымом
Глава IV. Питание котла и его арматура
1. Инжектор
2. Водоподогреватель
3. Углеподатчик
4. Арматура котла
Глава V. Как поступает пар из котла в паровую машину
1. Регулятор
2. Золотник
3. Взаимосвязь в движении золотника и поршня
4. Работа пара при его расширении. Отсечка
5. Предварение выпуска
6. Сжатие пара
7. Предварение впуска
8. Угол опережения
9. Распределение пара цилиндрическим золотником
10. Шесть процессов парораспределения
11. Кулиса и переводной механизм
12. Маятник
Глава VI. Как связана паровая машина е движущими волосами
1. Работа и мощность паровой машины
2. Цилиндры
3. Детали поршневой группы
4. Ведущее дышло
5. Палец кривошипа и ведущая колёсная пара
6. Сцепные колёсные пары
7. Сочленённые паровозы
Глава VII. Экипаж паровоза
1. Рессоры
2. Размещение рессор на паровозе
3. Корпус буксы и подшипник
4. Вписывание паровоза в кривые участки пути. Тележки паровоза
5. Тип и серия паровоза
Глава VIII. Сила тяги паровоза
1. Возникновение силы тяги
2. Силы сопротивления движению поезда
3. Закон сцепления
4. Песочница
5. Увеличитель сцепного веса
6. Ограничение силы тяги по котлу. Форсировка
7. Ограничение силы тяги по машине
8. График силы тяги
9. Взаимосвязь в работе котла и машины
Глава IX. Противовесы
1. Силы инерции
2. Уравновешивание сил инерции вращающихся тел
3. Уравновешивание сил инерции невращающихся тел
Глава X. Трение и борьба с ним
1. О сухом и жидкостном трении
2. Свойство смазки
3. Подача смазки к трущимся деталям
4. Твёрдая смазка
Глава XI. Коэффициент полезного действия паровоза. Паровоз с тендером-конденсатором. Некоторые опытные локомотивы
1. Понятие о коэффициенте полезного действия
2. Баланс энергии в котле
3. Баланс энергии в паровой машине
4. Трудности повышения к. п. д. паровоза
5. Паровоз с тендером-конденсатором и некоторые опытные локомотивы
6. Модернизация паровозов
Глава XII. Автотормоза
1. Назначение тормозов
2. Тормозной путь
3. Автоматичность тормоза
4. Принцип действия пневматических автотормозов
5. Преимущества электропневматических тормозов
6. Принцип действия электропневматических тормозов
Глава XIII. Электрическое освещение паровоза
Глава XIV. Автостопы
Глава XV. Самопишущий скоростемер
Глава XVI. Радиосвязь с паровозом
Приложения
Все книги по Истории железнодорожного транспорта
Скачать книгу бесплатно с depositfiles
или с letitbit, или с turbobit, или с I-FileZ
|
