Lokomotiv

Et damplokomotiv  er et autonomt lokomotiv med et dampkraftværk, der bruger dampmaskiner som motor [komm. 1] . Damplokomotiver var de første køretøjer, der bevægede sig på skinner , selve konceptet med et lokomotiv dukkede op meget senere og netop takket være damplokomotiver. Damplokomotivet er et af de unikke tekniske midler skabt af mennesket, og damplokomotivets rolle i historien kan næppe overvurderes. Så takket være ham dukkede jernbanetransport op , og det var damplokomotiver, der udførte hovedmængden af ​​transport i det 19. og første halvdel af det 20. århundrede , og spillede en enorm rolle i at hæve økonomien i en række lande. Damplokomotiver blev konstant forbedret og udviklet, hvilket førte til en bred vifte af designs, inklusive dem, der var anderledes end den klassiske. Så der er damplokomotiver uden bud , uden kedel og ovn, med en turbine som motor, med en geartransmission . Fra midten af ​​det 20. århundrede blev damplokomotivet dog tvunget til at vige pladsen for mere avancerede lokomotiver - diesellokomotiver og elektriske lokomotiver , som er damplokomotivet væsentligt overlegne med hensyn til effektivitet. Ikke desto mindre fortsætter damplokomotiver i en række lande den dag i dag, også på motorveje.

Etymologi

Opfindelsen af ​​det russiske ord "damplokomotiv" tilskrives N. I. Grech , som udgav avisen " Northern Bee " i midten af ​​det 19. århundrede . Før dette blev lokomotivet kaldt "scooter dampmotor" (eller blot "maskine"), "dampvogn", "dampvogn", "damper" - af Cherepanovs og V. A. Zhukovsky , og endda "dampbåd". I 1836, i forbindelse med den kommende åbning af Tsarskoye Selo-jernbanen , dukkede følgende besked op i Severnaya Pchela nr. 223 af 30. september:

Umiddelbart efter ankomsten af ​​dampmaskiner, som for at skelne dem fra vanddampere kunne kaldes damplokomotiver, vil eksperimenter med deres anvendelse følge ... [1]

I de første rapporter fra bygherren af ​​Tsarskoye Selo-jernbanen, F. A. Gerstner , kan man finde: "dampmaskine", "dampvogn", " dampvogn ". Siden 1837 har Gerstner allerede brugt ordet "lokomotiv". I rapporterne fra Tsarskoye Selo Railway optræder ordet "lokomotiv" første gang den 8. februar samme år [2] .

Klassifikation af lokomotiver

Klassificeringen af ​​lokomotiver er meget forskelligartet. Oftest er der syv hovedtræk [3] :

  1. Ifølge den aksiale formel , som beskriver antallet af kørende , kørende og støttende aksler i køretøjet. Metoder til at skrive aksiale formler ( typer ) er meget forskellige. I den russiske form tager posterne højde for antallet af hver type aksler, i den engelske - hver type hjul, og i den gamle tyske tager de kun hensyn til det samlede antal aksler og bevægelige. Så den aksiale formel for det kinesiske damplokomotiv QJ på russisk vil være 1-5-1 , på engelsk - 2-10-2 og på gammeltysk - 5/7. Derudover blev navne fra den amerikanske klassifikation tildelt mange typer , for eksempel: 2-2-0  - "American", 1-3-1  - "Prairie", 1-4-1  - "Mikado", 1-5 -0  - "Decapod".
  2. Efter type service  - passagerer, fragt (vare), rangering og industri.
    • Et godslokomotiv er designet til at køre godstog . Deres kendetegn er, at diameteren af ​​de drivende hjulsæt normalt er lille og ikke overstiger 1300 mm. Hjulsættenes lille diameter forklares med, at det er påkrævet at give en stor trækkraft, mens kravene til hastighed ikke er afgørende. Et andet træk ved damplokomotiver designet til godstog er det høje akseltryk. Det giver dig mulighed for at maksimere trækkraften uden at gå i stå i boksning . Den maksimale hastighed for godslokomotiver oversteg som regel ikke 100 km / t. Det største kommercielle damplokomotiv er American Big Boy .
    • Passagerdamplokomotivet er designet til at køre passagertog . Deres kendetegn er, at diameteren af ​​de drivende hjulsæt , som regel overstiger 1500 mm (for russiske og europæiske målere) og når 2300 mm. De mest typiske diametre er omkring 1700-2000 mm ( C  - 1830 mm, Su  - 1850 mm, M  - 1700 mm, IS  - 1850 mm, GWR 6000  - 1981 mm, DB 10  - 2000 mm, LMS Jubileumsklasse  - 2057 mm) . Hjulsættenes store diameter forklares ved, at det er nødvendigt at sørge for en høj bevægelseshastighed med en relativt lille påkrævet trækkraft. For at reducere aksialbelastningen og opnå et mere støjsvagt lokomotiv, der kører ved høje hastigheder, har disse lokomotiver som regel en løberaksel eller bogie .
  1. Ifølge antallet af cylindre i en dampmaskine  - to- og flercylindret (3 eller 4 cylindre). De mest udbredte er to-cylindrede lokomotiver som simplere og mere pålidelige i design, men multi-cylindrede lokomotiver har bedre dynamisk ydeevne.
    I tre-cylindrede damplokomotiver er 2 cylindre placeret uden for rammen, og den tredje mellem dens sidevægge. Eksempler på tre-cylindrede damplokomotiver: den sovjetiske M -serie , den tyske "BR 01.10" og den tjekkoslovakiske " Drug ".
    For fire-cylindrede lokomotiver (dampmaskinen i dette tilfælde er hovedsagelig af den sammensatte type ) er to cylindre placeret uden for rammen, og de resterende to kan placeres enten mellem rammens halvdele (serie L , U , Fl ), eller udenfor, og i dette tilfælde kan 2 cylindre på hver side til gengæld placeres enten efter hinanden (tandemforbindelse, et eksempel er R -serien ), eller den ene over hinanden (Vauquelin-systemer, et eksempel er lokomotiver B og D til amerikansk produktion ).
  2. Alt efter den anvendte type damp  - på mættet og overophedet damp. I det første tilfælde kommer dampen fra fordampning af vand straks ind i dampmaskinens cylindre. En sådan ordning blev brugt på de første damplokomotiver, men det var meget uøkonomisk og stærkt begrænset kraft. Fra begyndelsen af ​​det 20. århundrede begyndte de at bygge damplokomotiver, der opererede på overophedet damp. I denne ordning opvarmes dampen efter modtagelse yderligere i overhederen til en højere temperatur (over 300 ° C), og kommer derefter ind i dampmotorcylindrene. En sådan ordning giver dig mulighed for at få betydelige besparelser i damp (op til 1/3) og derfor i brændstof og vand, på grund af hvilket det er blevet brugt på langt de fleste kraftfulde damplokomotiver produceret.
  3. Ifølge mangfoldigheden af ​​dampekspansion i maskinens cylindre - med enkel og multipel ekspansion. I tilfælde af simpel ekspansion kommer damp fra dampkedlen ind i dampcylinderen, og derefter, bogstaveligt talt, kastes den ind i røret ( se Kegleanordning ). Denne ordning blev brugt på tidlige damplokomotiver. Senere begyndte damplokomotiver at bruge en dobbelt sekventiel udvidelse af damp, i stedet for en simpel dampmaskine begyndte de at bruge en forbindelse . Ifølge denne ordning kommer damp fra en dampkedel først ind i en cylinder (højtrykscylinder) og derefter ind i en anden (lavtrykscylinder), hvorefter den frigives til atmosfæren. Når du opererer på mættet damp, giver denne ordning dig mulighed for at spare op til 13% i brændstof. Med dampmaskiner, den dobbelte ekspansionsforbindelse ved overgangen til det 19.-20. århundrede. der blev produceret et ret stort antal damplokomotiver (herunder den berømte serie O v  - får ), men med starten på brugen af ​​overophedet damp begyndte man igen at udskifte dampmaskiner med simple. Dette skyldes det faktum, at med overophedet damp giver maskinforbindelsen dig mulighed for at få op til 7% brændstofbesparelser, men selve designet bliver unødvendigt kompliceret. I denne henseende begyndte næsten alle kraftfulde damplokomotiver siden 1910'erne at blive produceret med simple dampmaskiner. Ikke desto mindre brugte mange damplokomotiver (for eksempel russiske og sovjetiske Och og Ych ) en dobbelt udvidelse af overophedet damp, og i mange lande blev sådanne lokomotiver produceret i slutningen af ​​1940'erne og  begyndelsen af ​​1950'erne (for eksempel det samme tjekkoslovakiske " Drug " "). Der er også bevis for, at der i en række lande (inklusive det russiske imperium) var forsøg på at skabe damplokomotiver med en tredobbelt dampudvidelse, men sådanne damplokomotiver var mislykkede [3] .
  4. Alt efter antallet af mandskaber placeret under kedlen . I dette tilfælde er damplokomotiver med en besætning, det vil sige med en stiv ramme, mest udbredt, da et sådant design er ret simpelt. For at øge trækkraften med en konstant belastning fra akslerne på skinnerne er det nødvendigt at øge antallet af drivaksler, men deres maksimale antal i køretøjet er begrænset af betingelserne for montering i kurver. Et eksempel er det erfarne sovjetiske damplokomotiv AA20-01 , som var det eneste damplokomotiv i verden med syv bevægelige aksler i én stiv ramme , hvilket viste sig at være en teknisk fejl, da det ikke passede tilfredsstillende ind i kurver og ofte gik af ved pilene . Derfor blev der ofte brugt damplokomotiver med to mandskab, det vil sige på 2 roterende bogier. Damplokomotiver af denne type kaldes artikulerede , og der er et ret stort antal ordninger for deres design - Furley , Meyer , Garratt . De største ulemper ved alle leddelte damplokomotiver er strukturens omfang, de højere omkostninger og det meget komplekse design af damprørledningerne samt de store tab af damp under transmissionen fra kedlen til cylindrene. Der er også den såkaldte semi- fleksible type ( Mullet system ), når kun én gruppe (oftest den forreste) af drivakslerne er placeret på den drejelige bogie, mens den anden er placeret i hovedrammen.
  5. Ved tilstedeværelse af et bud: tender og tanklokomotiv .
  6. Efter transmissionstype: direkte drev og med brug af gear .

Enheden og princippet om drift af damplokomotivet

På trods af de mange forskellige designs har alle damplokomotiver tre indbyrdes forbundne hoveddele: en dampkedel , en dampmaskine og et mandskab [4] [5] .

Dampkedlen bruges til at producere damp, det vil sige den er den primære energikilde. Damp på et damplokomotiv er den vigtigste arbejdsvæske i mange anordninger og mekanismer, og frem for alt i en traktionsdampmaskine, som omdanner dampens energi til frem- og tilbagegående bevægelse af stemplet , som igen omdannes til rotationsbevægelse ved hjælp af en krumtapmekanisme , der tvinger drivhjulene til at dreje . Derudover tjener damp til at drive en damp-luftpumpe , en dampturbinegenerator og bruges også i lydsignaler - fløjte og tyfon . Besætningen på et damplokomotiv, der består af en ramme og et løberedskab, er så at sige en mobil base (skelet) af et damplokomotiv og tjener til at transportere udstyr og til at flytte lokomotivet langs skinner . Nogle gange inkluderer lokomotivets hoveddele også en tender - en vogn  fastgjort til lokomotivet , som tjener til at opbevare vand og brændstof [4] [5] .

Dampkedel

Da dampkedlen er den primære energikilde, gør dette den til hovedkomponenten i damplokomotivet. I denne forbindelse stilles der en række krav til kedlen, først og fremmest kedlens pålidelighed (sikkerhed) . Dette skyldes, at damptrykket kan nå meget høje værdier​(op til 20 atm. og derover), hvilket gør kedlen til en potentiel bombe, og enhver designfejl kan føre til en eksplosion , og derved fratage lokomotiv af en energikilde på samme tid. Det var eksplosionen af ​​en dampkedel, der var et af de mest overbevisende argumenter imod indførelsen af ​​lokomotivtræk i det 19. århundrede. Desuden skal en dampkedel være nem at administrere, vedligeholde og reparere, kunne arbejde på forskellige typer og kvaliteter af brændsel, være så kraftig som muligt, samt økonomisk [6] .

Dampkedlen består af dele, som for nemheds skyld ofte er opdelt i fem grupper [6] [7] :

  1. vigtigste dele;
  2. headset;
  3. fittings;
  4. damprørledning og overhedning ;
  5. hjælpeudstyr.
De vigtigste dele af kedlen

En klassisk damplokomotivkedel består af følgende hoveddele (i figuren ovenfor - fra venstre mod højre) : en ovn , en cylindrisk del og en røgkasse [7] [8] .

I ovnen (det er også et forbrændingskammer ) omdannes den kemiske energi indeholdt i brændstoffet til termisk energi . Strukturelt består brændkammeret af to stålkasser, der er indlejret i hinanden: en brandkasse (selve brændkammeret) og et hus , forbundet med specielle forbindelser . Lokomotivovnen fungerer under ekstremt vanskelige temperaturforhold, da temperaturen fra det brændte brændstof kan nå 700°C ved kulopvarmning og over 1600°C ved olieopvarmning. Også mellem brændkammeret og huset under drift er der et lag af damp under højt tryk (tivis af atmosfærer). Derfor er brændkammeret samlet af det mindst mulige antal dele, især består brændkammeret ofte af fem plader: et loft, to side-, bag- og rørriste. Sidstnævnte er stedet for overgangen fra ovnen til den cylindriske del [9] .

I bunden af ​​brændkammeret er en rist , som tjener til at opretholde et lag af brændende fast brændsel. Og på bagsiden er der et skruehul, hvorigennem brændstof kastes. På kraftige damplokomotiver er cirkulationsrør og (eller) termosifoner placeret i den øverste del af ovnen , som tjener til at øge cirkulationen af ​​vand i kedlen. En speciel bue af mursten er fastgjort til disse rør , der beskytter loftet og den rørformede rist mod udsættelse for åben ild [9] .

Indbyrdes kendetegnes ildkasserne ved loftets form: med et fladt loft og radial. Et brændkammer med fladt loft ( Belpers brændkammer ) har et relativt stort volumen af ​​brændkammeret, hvilket sikrer fuldstændig forbrænding af brændstoffet. Som følge heraf var sådanne ildkasser meget almindelige i de tidlige damplokomotiver, og i en række lande blev de produceret indtil slutningen af ​​damplokomotivbyggeriet . Men da flade plader modstår det høje kedeltryk værre, er det på kraftige damplokomotiver nødvendigt at etablere et stort antal forbindelser mellem brændkammeret og huset. Derfor blev der på kraftige damplokomotiver brugt ovne med radialloft ( radial ovn ), som er lettere end Belper ovnen og bedre modstår højt damptryk. Men den radiale ovn har en alvorlig ulempe: et relativt lille volumen af ​​ovnrummet, på grund af hvilket brændstoffet forbrændes mindre effektivt. Som et resultat er der ofte installeret en efterbrænder i den forreste øvre del af sådanne ovne , hvilket forbedrer effektiviteten af ​​brændstofforbrænding (selvom denne opfattelse ofte er overdrevet) [9] [10] .

Den cylindriske del af dampkedlen er dens hoveddel, da det er i den, hoveddampgenereringen finder sted . Faktisk er den cylindriske del en brandkedel , da vand opvarmes på grund af det store antal (op til flere hundrede stykker), der passerer gennem det brandrør , inde i hvilke termisk luftstrøm strømmer. Skallen på den cylindriske del består af flere tromler (normalt tre eller flere), forbundet med en teleskopisk metode, det vil sige, at den ene er indlejret i den anden. For første gang blev en flerrørskedel på damplokomotiver brugt i 1829, nemlig på den berømte " Raket " af Stephenson .

Ofte er der i den cylindriske del også en overheder , som er placeret i rør, som grundlæggende ligner røgrør, men større i diameter. Sådanne rør kaldes allerede flammerør , og selve overhederen kaldes brandrør .

Kedelsæt

Kedelheadset (nogle gange - Kedeltilbehør ) - enheder og enheder, der tjener til rationel forbrænding af brændstof. Kedelsættet indeholder: en rist, en hvælving, en askeskuffe med blæser, en gnistholder, røgboksdøre, en røgudsugningsenhed [8] .

Afhængigt af placeringen skelnes der mellem et brændkammersæt og et røgkassesæt. Der er også en sådan enhed som en sodblæser , som kan være placeret både i brændkammeret og i brændkammeret eller endda være bærbart. Sodblæseren tjener til at rense den indvendige overflade af røg- og flammerørene for sod og aske og øger derved varmeoverførslen fra varme gasser gennem rørvæggene til vand og damp. Rengøring udføres ved at lede en dampstråle ind i rørene. Efterfølgende blev sodblæsere afmonteret på mange damplokomotiver [11] .

Risten er placeret i brændkammeret på niveau med ovnrammen, tjener til at opretholde et lag af brændende fast brændsel og giver det på grund af spalter den luftstrøm, der er nødvendig til forbrænding. På grund af den store størrelse (på et damplokomotiv i L -serien , for eksempel, er dets dimensioner 3280 mm × 1830 mm ), er risten lavet af separate elementer - riste , som er placeret i tværgående rækker. På tidlige damplokomotiver blev riststængerne fastgjort, senere begyndte man at bygge damplokomotiver med bevægelige (vyngende) riststænger, hvilket gjorde det muligt at forenkle rensningen af ​​ovnen for slagger og aske . Svingristedrevet er overvejende pneumatisk. Slagger og aske fra ovnen hældes i en speciel bunker placeret under ovnen - en askebeholder , hvis øverste del dækker hele risten, og den nederste del, på grund af manglen på ledig plads, er hovedsageligt placeret mellem siderne af lokomotivets hovedramme. For at føre luft ind i ovnen er askeskuffen udstyret med specielle ventiler, som også bruges til at rense bunkeren for slagger. Ovndøre hører også til ovnsættet , som lukker skruehullet (tjener til at kaste brændsel ind i ovnen), og derved adskiller ovnens rum og førerkabinen. Da både askebeholderen og risten giver frisk luft til brændkammeret, kan tilstopning (slaggning) af deres luftkanaler og spalter føre til et alvorligt fald i kedeleffekten, og derfor, når du bruger antracit og kul med lavt kalorieindhold , en slaggebefugter bruges , hvilket er flere rør med huller placeret langs omkredsen af ​​risten. Periodisk ledes der damp igennem dem, hvilket sænker temperaturen ved selve risten, og i kontakt med slaggen gør den mere porøs [11] .

Hvis et damplokomotiv opvarmes med olie eller brændselsolie (almindeligt på moderne damplokomotiver), installeres oliedyser og olierørledninger i ovnen. Dyserne giver en fin spray af brændstof, som er nødvendig for dens fuldstændige forbrænding. Samtidig fjernes risten fra ovnen, og i stedet monteres en speciel murstenshvælving i askeskuffen og ovnen (også kendt som murværk ), som tjener som yderligere beskyttelse af ovnen mod en flamme, der har en højere temperatur. (over 1600 °) end med kulopvarmning, og også for at rationalisere forbrændingsprocessen - hvis flammen slukkes kortvarigt, vil den rødglødende hvælving hjælpe med at antænde brændstoffet, der kommer efter pausen. Dog er den samlede vægt af denne hvælving meget højere end ristens, så overførsel af lokomotivet fra kul til olieopvarmning øger lokomotivets samlede vægt, især dets bageste del [11] .

Røgboks-headset

Forbrænding af brændstof kræver luft, og der skal meget af det: Der kræves 10-14 kg eller 16-18 kg luft til henholdsvis 1 kg kul eller brændselsolie. Tilførslen af ​​en sådan mængde luft ind i forbrændingskammeret (ovnen) på en naturlig måde er praktisk talt umulig, hvilket tvinger skabelsen af ​​et kunstigt træk af gasser i kedlen. For at gøre dette er en speciel røgudstødningsanordning installeret i røgboksen , som giver luftstrøm ind i ovnen ved at skabe et vakuum i røgkammeret. Lokomotiv-røgudstødningsanordninger findes i flere designs, men næsten alle fungerer på allerede udtømt damp, der kommer fra en traktionsdampmaskine , som giver dig mulighed for at ændre lufttilførslen afhængigt af den effekt, der bruges af maskinen, det vil sige, jo mere intens motor virker, jo stærkere forbrænding og jo mere damp produceres [11] .

Den enkleste røgudsugningsanordning er keglen , der ligner en kegleformet dyse installeret under skorstenen. Princippet for driften af ​​keglen er, at udstødningsdampen, der passerer gennem den, opnår en høj hastighed (op til 250-350 m / s), hvorefter den sendes til skorstenen, hvor den, medfører luft, skaber et vakuum i røgkammer. Kegler kommer i forskellige designs, herunder et-, to- og firehullers, variabel og konstant sektion, med et fælles og separat udløb. Den mest udbredte fire-hullers kegle med variabelt tværsnit med en separat udløsning, det vil sige, når damp fra højre og venstre cylinder frigives separat. På trods af designets enkelhed kan keglen dog ikke bruges på damplokomotiver med udstødningsdampkondensering, derfor bruges en ventilator (gaspumpe) på sidstnævnte som en røgudstødningsanordning . Ventilatordriften udføres fra udstødningsdampen, der ligesom med en kegle gør trækjusteringen automatisk. Det gode arbejde med blæserudkastet førte til, at det begyndte at blive brugt selv på damplokomotiver uden kondensering af udstødningsdamp (for eksempel sovjetisk CO i og C mind ), dog på grund af en række mangler (en mere kompleks design end en kegle, og derfor flere høje reparationsomkostninger, højt modtryk ved udluftning af damp, svært ved at arbejde ved høje afskæringer) i 1950'erne. blæsertrækket blev udskiftet med et konisk [11] .

Kedelbeslag

Kedlens beslag tjener til at overvåge dens sikre drift og til at vedligeholde kedlen. Disse omfatter: trykmåler , vandmålerglas, vandprøvehaner, injektorer til vandforsyning, vandvarmer, sikkerhedsventiler , fløjte, ventiler til udrensning af kedlen og røg- og flammerør [8] .

Dampmaskine

Dampfordelingsmekanisme Omvendt system

Det omvendte system er et system af indbyrdes forbundne håndtag, der tillader 180° at ændre fasen af ​​starten af ​​dampindløbet ved spolen i forhold til stempelbevægelsesfasen. I lang tid foregik dette manuelt med et bakhåndtag for at ændre bevægelsesretningen frem eller tilbage [12] .

Besætning

Besætningen er en bevægelig base for andre dele af lokomotivet, ved hjælp af hvilken den bevæger sig langs skinnebanen. Lokomotivets stålramme, gennem fjederophæng , hviler på akslerne ved hjælp af akselkasser og aksellejer. For at lette tilpasningen i kurver, anvendes enkeltakslede og til højhastigheds (fra 120 km/t) damplokomotiver, to-akslede bogier til de forreste (styrende) hjul. Passagen af ​​kurver forbedres også ved brug af flangeløse hjul på en eller to aksler [8] .

Udbud

Damplokomotivtenderen er en speciel vogn (vogn) med forsyning af vand og brændstof [13] . I Europa blev der i vid udstrækning brugt damplokomotivserier, som slet ikke giver mulighed for trailertender - de har kulreserver placeret bag kabinen og vandreserver - i specielle tanke foran kabinen på begge sider af kedlen. Sådan et lokomotiv kaldes et tanklokomotiv . I Rusland er sådanne damplokomotiver (for eksempel 9P ) blevet udbredt, når de arbejder på fabriksinterritorier, såvel som ved rangering af lokomotiver.

Lokomotivets historie

Damplokomotivet er ikke en opfindelse af én mand, men af ​​en hel generation af ingeniører og mekanikere.George Stephenson

Baggrund

For første gang blev dampkraften til bevægelse af en vogn foreslået af I. Newton i 1680. Newtons vogn var reaktiv . Den franske ingeniør Nicolas Cugno byggede i 1769 en trehjulet sporløs vogn med en dampmaskine [14] , som drev det ene hjul ved hjælp af en skraldemekanisme . Bilen bevægede sig uafhængigt, men det viste sig at være et meget mislykket design. Den originale Cugno-vogn er bevaret i museet [15] . Amerikaneren Evans og Watts assistent William Murdoch  nåede heller ikke den praktiske anvendelse af deres udvikling [14] .

Generel historie

De første damplokomotiver

Den første, der formåede at få en dampvogn til at rulle på skinner, var den talentfulde engelske ingeniør Richard Trevithick . Trevithick skabte flere modeller af damplokomotiver, hvoraf den allerførste, " Puffing Devil ", blev skabt i 1801, og i 1802 blev damplokomotivet " Coalbrookdale " skabt til kulfirmaet af samme navn. Den mest berømte damplokomotivmodel, som fik navnet " Pen-y-Darren ", blev skabt i slutningen af ​​1803 , men det officielle år for hendes fødsel er 1804 , da Trevithick modtog patent på sin opfindelse. Lokomotivet var meget anderledes end dets "efterkommere". Så på den en cylinder drejede et stort svinghjul, hvorfra begge hjulsæt blev drevet gennem et geartog. Test af dette damplokomotiv fandt sted nær byen Merthyr Tydfil ( Wales , UK), hvor damplokomotivet den 21. februar kørte for første gang med vogne og derved gennemførte verdens første tog . I 1808 skabte Trevithick et nyt damplokomotiv, som han begyndte at bruge på ringbaneattraktionen " Catch me who can " [16] .

På det tidspunkt brugte store virksomheder aktivt hestetrækkraft, hvis brug betydeligt begrænsede vægten af ​​tog med last, og transporthastigheden var lav. Dette fik hurtigt mange ejere af store virksomheder til at tænke på begyndelsen af ​​brugen af ​​dampmaskiner til transport af varer, herunder dem, der bevæger sig på skinner. Også damplokomotivet var forpligtet til at begynde at bruge damplokomotivet i industrien og den franske kejser Napoleon , eller rettere hans krige , på grund af hvilke priserne på korn, herunder foder, steg. På grund af dette er omkostningerne ved at holde heste steget markant. I 1811 forsøgte man at bruge et damplokomotiv til at køre vogne med kul, men det lette lokomotiv kunne ikke trække det tunge tog, men begyndte at bokse på plads. Som et resultat blev der født en fejlagtig mening om umuligheden af ​​at implementere et damplokomotiv med glatte hjul på glatte skinner med tilstrækkelig trækkraft , derfor blev Blenkinsop -damplokomotivet i 1812 skabt til Midleton-minerne , hvor trækkraften var realiseret på grund af et tandhjul, der ruller langs en tandstang .

I 1813 skabte William Hadley damplokomotivet " Puffing Billy ", som kun kørte tog på grund af glatte hjuls adhæsion til glatte skinner, og derved ødelagde den falske teori. Billy var et praktisk design og arbejdede i 50 år [14] .

George Stephenson byggede i 1814 sit første damplokomotiv " Blucher " [17] . 27. september 1825 Verdens første offentlige jernbane, Stockton-Darlington , åbner . Bevægelsen på den blev åbnet af Stephensons damplokomotiv " Locomotion " ("Movement"), som transporterede det første tog med 450 passagerer og 90 tons gods [14] . Navnet på et damplokomotiv bliver hurtigt et kendt navn, og efterfølgende begynder alle skinnebevægelige trækkraftmidler at blive kaldt lokomotiver på samme måde som et damplokomotiv [ 18] .

De første damplokomotiver konkurrerede med heste- og kabeltrækkraft , og den endelige succes med lokomotivtrækkraft kom med sejren i 1829 af Stephensons " Raket " ved Rainhill - lokomotivforsøgene på Manchester-Liverpool-vejen . Allerede i 1831 var der en opdeling af tog og følgelig lokomotiver i gods- og passagervogne. I de næste par år tog de generelle træk ved designet af damplokomotivet endelig form: en kabine til føreren, belysningsanordninger, lyssignaler dukkede op, kedlen blev meget længere, dampfordelingen blev forbedret, i 1832 blev en roterende bogie brugt i USA, cylindrene indtog en vandret position i 1834 (Trevithick lokomotiver, Blenkinsop, Hadley, Blucher og Lokomotion havde cylindre placeret lodret i kedlen, raketten var skråtstillet uden for kedlen), en fløjte blev indført i 1835. Også lokomotiver var udstyret med sandkasser og båndbremser med et dampdrev [14] .

Lokomotiv-rekordholdere med drivhjul med en diameter på 2,5 m eller mere [14] har udviklet hastigheder:

  • i 1839 "Hurricane" - 165 kilometer i timen (103  mph ) [14] ;
  • i 1847 "Cornwall" - 187 kilometer i timen (116  miles/t ) [14] .

Fra "Rocket" (0-1-1, 4,5 tons, 13 m², 13 hk , 0,28 tons trækkraft ) i de første 25 år opnåede typiske damplokomotiver følgende parametre: aksial formel 0-3-0, vægt 33,5 tons, varmeflade af kedlen 104 m². I godsbevægelsen var der lokomotiver 1–2–0 (og i Amerika 0–4–0), i passagerbevægelsen: 1–1–1, 2–1–1, 1–2–0, 2–2– 0 [14] .

Yderligere forbedringer

Lokomotiverne var udstyret med skoluftbremser, en injektor, dampfordelingen fortsatte med at forbedres. I 1876 foreslog Mallett sammensatte lokomotiver, i 1887 artikulerede han også med aksler parret i bogier for bedre at passe ind i kurver [14] .

Til jernbaner med små kurveradier såvel som for sådanne smalsporede veje blev der i 1908 udviklet leddelte damplokomotiver af Garratt-systemet , som blev aktivt brugt i det varme klima i tropiske kolonier, hvor en vigtig ulempe ved ledsystemer ikke er berørte - lange damprørledninger [14] .

I begyndelsen af ​​det 20. århundrede begyndte Schmidt-overhederne udviklet i 1896-1900 at blive brugt på damplokomotiver, hvilket gjorde det muligt dramatisk at øge maskinens effektivitet [14] .

Den omfattende udvikling af damplokomotiver bestod i at øge deres vægt, størrelse og kraft, hvilket resulterede i, at antallet af koblingsaksler og akseltryk steg (i Europa - op til 20 tons, i Amerika - op til 35 tons). I 1930'erne opnåede de største damplokomotiver en hastighedsrekord på 204,66 kilometer i timen (130  mph ) med et specialtog, hastigheder på 140-160 km/t med et 14-vogns passagertog og følgende tekniske parametre [14] :

Parametre for de største damplokomotiver [14]
type formel masse, t

(med bud)

overflade

kedelvarme, m²

strøm,

l. Med.

fremstød,

ts

enkelt ramme 2-6-1 356 771 4750 43,8
artikuleret

Mallet

1-4+4-1

1—5+5—1 1—4+4—2

457 1012

(kolossopløsning 17)

6300 80,0
Slutningen af ​​damplokomotivernes tidsalder

Gennem damplokomotivkonstruktionens historie er der gjort seriøse forsøg på at forbedre ydeevnen af ​​damplokomotiver. Så det hårde og uproduktive arbejde af stokeren blev gjort lettere takket være brugen af ​​et skruebrændstofforsyningssystem - en stoker . Omdannelsen af ​​kedler fra fast brændsel til flydende brændsel, fyringsolie og andre svære oliefraktioner havde også en effekt i samme retning. I områder rige på skove gør dampkedlens uhøjtidelighed over for de typer brændstof, der fodrer dem, brugen af ​​et damplokomotiv ret hensigtsmæssigt. Ikke desto mindre er damplokomotivet i økonomisk henseende bestemt ringere end andre typer lokomotiver. Det førte til, at man i midten af ​​det 20. århundrede indskrænkede produktionen og driften af ​​damplokomotiver i mange lande, og de selv blev enten skåret til metalskrot, eller omdannet til faste monumenter eller blev til udstillinger på museer.

På trods af dette bruges lokomotivtrækkraft stadig på veje, hvor der opnås økonomisk effektivitet på andre måder, et eksempel på dette er turistbranchen. Så jernbaneforbindelsen mellem Dresden og Moritzburg (afstanden er 14 km) med dets berømte slot udføres af museumsvogne på et lokomotiv. Damplokomotiver kører turisttog fra Dresden og andre destinationer. Der er også samfund af elskere af damplokomotiver, der i deres aktiviteter udfører aktiviteter for at bevare hukommelsen om denne type teknologi, som er blevet et element i civilisationens historie. I den tyske by Meiningen er der en fabrik, der stadig producerer og reparerer damplokomotiver (på bestilling), og i det polske Wolsztyn er der et fuldgyldigt lokomotivlager. Også i en række lande bliver arbejdende damplokomotiver meget ofte brugt til festlige begivenheder og til optagelse af historiske film.

I nogle dele af Indien og Kina, hvor der er mangel på dieselbrændstof og vejene ikke er elektrificerede, men samtidig er fast brændsel (primært kul) tilgængeligt, fortsætter damplokomotiver med at køre tog (for det meste gods) den dag i dag.

På en historisk smalsporet jernbane i provinsen Tierra del Fuego ( Argentina ) kører et lille damplokomotiv det såkaldte End of the World Train .

Historien om damplokomotivet i Rusland

Begyndelsen af ​​russisk lokomotivbygning

Det første damplokomotiv (også en landdampbåd , som kan høres i " Lykkelig sang " fra 1840 af M. I. Glinka ) dukkede op i det russiske imperium i 1834 . Dette lokomotiv blev bygget på Vyisky-fabrikken ( Nizhniy Tagil plants ) af Efim og Miron (far og søn) Cherepanov [14] , mens dets oprettelse tog hensyn til briternes erfaringer. I august samme år foretog lokomotivet sine første ture, hvor det transporterede et tog, der vejede mere end 200 pund (3,3 tons) med en hastighed på op til 16 km/t. Året efter skabte Cherepanovs et andet, mere kraftfuldt damplokomotiv. Men snart, hovedsageligt på grund af pres fra hestetrukne entreprenører, blev testturene opgivet.

Lokomotiverne til Tsarskoye Selo-vejen var engelske typer 1-1-0 og 1-1-1 [14] . Den 8. februar 1837 optræder ordet "lokomotiv" for første gang i rapporterne, og den 30. oktober 1837 åbnede det agile damplokomotiv , efter at have passeret et passagertog, officielt for trafikken på vejen [2] .

Begyndelsen på russisk damplokomotivbyggeri kan betragtes som 1845 , hvor Alexander-fabrikken i Skt. Petersborg producerede de første damplokomotiver: kommerciel type 0-3-0 (del blev senere omdannet til type 1-3-0  - for første gang i verden ) og passagertype 2-2-0 . Et år senere begyndte disse damplokomotiver at arbejde på motorvejen St. Petersborg - Moskva , som stadig var under opførelse , og den 1. november 1851 blev den største dobbeltsporede jernbane i verden på det tidspunkt officielt åbnet, takket være hvor rejsetiden mellem de to største byer i landet blev reduceret fra tre dage op til under 22 timer. I 1860 var der mindre end 1.000 km hovedbanebaner i Rusland, og kapaciteten på et lokomotivbyggeri var ganske nok. Men allerede i midten af ​​1860'erne begyndte landet at øge byggeriet af jernbaner, hvilket følgelig førte til en stigning i efterspørgslen efter damplokomotiver. Den 15. marts 1868 indgår tsarregeringen kontrakter med en række russiske fabrikker for en periode på 5 år om opførelse af damplokomotiver. Året efter producerer Kamsko-Votkinsky og Kolomensky fabrikker deres første damplokomotiver , og sidstnævnte viser straks en høj produktionshastighed og bliver snart den største lokomotivbyggeri i Rusland. I 1870 begyndte Nevsky- og Maltsevsky- fabrikkerne at bygge damplokomotiver [19] .

I begyndelsen havde landet ikke en enkelt sporvidde standard . Så Tsarskoye Selo-vejen var 1833 mm (6 fod) bred, Nikolaevskaya -vejen, på grund af det store antal amerikanske ingeniører, der bragte færdige projekter, overtog sporvidden af ​​de sydlige amerikanske stater  - 1524 mm, vejen til Warszawa - Stephenson-målet på 1435 mm, som blev standarden for nogle tilstødende russiske imperium af europæiske lande. Kejser Nicholas I , en ingeniør af uddannelse, der godkendte dokumenter til tilrettelæggelse af jernbanekommunikation i Rusland, beordrede at godkende sporvidden på hovedlinjerne på 1524 mm. Den var bredere end i Tyskland, Østrig, Frankrig (1435 mm), men smallere end for eksempel i Spanien (1668 mm).

Udviklingen af ​​designet af russiske damplokomotiver

I forbindelse med den europæiske oprindelse af de første damplokomotiver i Rusland fandt deres videre udvikling sted i den europæiske mainstream. Såvel som i udlandet dukkede sammensatte maskiner op i 1980'erne, og overhedede dampmaskiner dukkede op i 1900'erne [14] .

Væksten i gods- og passagertrafikken krævede en forøgelse af jernbanernes kapacitet. Hovedvægten blev lagt på at øge vægten af ​​tog, hvilket krævede brug af damplokomotiver med en højere koblingsvægt . Da stigningen i aksialbelastninger på det tidspunkt var vanskelig (det krævede dyr forstærkning af sporet), blev stigningen i grebsvægt udført ved at øge antallet af aksler. Som et resultat, allerede i 1858, dukkede næsten de første kommercielle damplokomotiver i Europa med fire bevægelige aksler (type 0—4—0 ) op i Rusland [20] , og i 1878, verdens første passagerdamplokomotiver med tre bevægelige aksler ( type 1—3 -0 ) [21] . I 1895 modtog russiske jernbaner damplokomotiver af typen 1-5-0 fra USA  - de første damplokomotiver i Europa med fem bevægelige aksler i én stiv ramme [22] . En yderligere stigning i antallet af aksler blev begrænset af betingelserne for at passe ind i kurver, hvilket førte til udseendet af leddelte damplokomotiver på russiske veje , mens udenlandsk erfaring blev aktivt brugt. Så i 1872 ankom de første damplokomotiver fra Ferley-systemet ( F-serien , selve ordningen dukkede op i 1870) af typen 0-3 + 3-0 (to tre-akslede bogier) [23] på den transkaukasiske vej , og i 1899 begyndte russiske fabrikker at producere (mere end 400 enheder blev bygget) af halvledde lokomotiver af Mallet-systemet (dukkede op i 1889) af typen 0-3 + 3-0 [24] .

Derudover er den russiske skole for lokomotivbygning ved at blive dannet. Så i 1854 offentliggjorde designingeniøren A. G. Dobronravov reglerne for udarbejdelse af et damplokomotiv. I 1870 udkom den første lærebog "The Course of Steam Locomotives", hvis forfatter var L. A. Ermakov  , professor ved St. Petersburg Technological Institute . I 1880'erne, under vejledning af ingeniør A.P. Borodin , blev verdens første laboratorium til test af damplokomotiver organiseret på Kiev-værkstederne. Også fra den periodes jernbaneingeniører kan man fremhæve L. M. Levi , V. I. Lopushinsky , A. S. Raevsky og A. A. Kholodetsky . Med deres direkte deltagelse begynder forbedringen af ​​den termiske ydeevne af damplokomotiver [25] .

I 1882, efter forslag fra A.P. Borodin, på et af damplokomotiverne, blev en simpel dampmaskine udskiftet med en sammensat maskine , og i 1895 producerede Odessa-jernbaneværkstederne flere damplokomotiver med en sådan maskine på én gang ( Pb -serien ). Brugen af ​​en sådan maskine, med en vis komplikation af designet, gjorde det muligt at spare op til 20% brændstof og vand. Som følge heraf begyndte langt de fleste russiske damplokomotiver (herunder masseserier som O , N , A ) fra 1890'erne at blive produceret med sammensatte maskiner [26] . Den 7. september 1902 kom et damplokomotiv af typen 2-3-0 B p 181 ind på de russiske jernbaner  - det første af de russiskbyggede damplokomotiver, frigivet øjeblikkeligt med en overhedning . Damplokomotivet sparede op til 25% vand, og i enheden var det enklere end damplokomotiver med sammensatte maskiner, derfor producerede russiske fabrikker i fremtiden udelukkende damplokomotiver med superheatere. Selvom der var forsøg på at bruge en sammensat maskine med overophedet damp (foreslået i 1911 af ingeniør A. O. Chechott ), blev designet af damplokomotivet på samme tid unødigt kompliceret, hvilket øgede omkostningerne til reparationer og ikke retfærdiggjorde det resulterende resultat. besparelser i brændstof (ved overophedet damp oversteg besparelserne ved brugen af ​​maskinblandingen ikke 13%) [27] [28] . I 1907, under vejledning af designere K. N. Sushkin og E. E. Noltein , blev et damplokomotiv af K -serien udviklet og bygget , hvorpå ovnens rist for første gang i russisk damplokomotivbygning blev placeret over rammen . Fra nu af bliver en højt hævet dampkedel et karakteristisk træk ved designet af russiske damplokomotiver [29] . Således er det muligt at øge ristens areal i lokomotivets tidligere dimensioner.

I 1917 kom jernbanerne i det russiske imperium med 20 serier af varer og 17 - passagerer. Omkring halvdelen af ​​parken var damplokomotiver af O-serien (0-4-0) [14] .

Sovjetiske lokomotiver

I USSR blev genopbygningen af ​​jernbaner udført, hvilket gjorde det muligt at bruge mere kraftfulde og tungere typer damplokomotiver - CO (1-5-0), IS (1-4-2), FD (1-5) -1), højhastigheds 2-3-2 . Kondensationsdamplokomotiver til tørre områder på grund af høj effektivitet var planlagt til at blive distribueret i hele Unionen [14] .

Sammenlignende egenskaber for nogle serier af russiske damplokomotiver
Serie Type Kedelvarmeflade, m² Ristareal, m² Damptryk,  kgf/cm² Akseltryk, tf Års seriebyggeri Byggested eller karakteristiske træk
Passagerlokomotiver
P 2-2-0 111-146 1,9-2,5 12n [30] 13.3-15.2 1891-1902 Putilov og Kolomna planter
OG 2-3-0 166 2.3 12n 14.3 1896-1904 Kolomna og andre fabrikker
H ind 1-3-0 143 2.2 12n femten 1892-1914 Alexandrovsky og andre fabrikker
B 2-3-0 206 2.7 13p [31] 15.7 1908-1914 Bryansk anlæg
u u 2-3-0 192 2.8 14 p 16.4 1906-1912 Putilov fabrik
K y 2-3-0 228 3.18 13 s 16 1907-1914 Putilov fabrik
FRA 1-3-1 259 3.8 13 s 15.8 1912-1918 Sormovsky og andre fabrikker
Fra til 1-3-1 259 3.8 12 p 16.4 1914 Kolomna plante
C y 1v 1-3-1 271 4.7 13 s 18.3 1925-1929 Kolomna plante
C y 2v 1-3-1 277 4.7 13 s 18.2 1932-1936; 3c - 1937-1940; 4c - 1945-1956 Sormovsky plante
L p 2-3-1 355 4.6 12 p 17.3 1915-1926 Putilov fabrik
M 2-4-0 356 6 13 s 18.2 1926-1930 Putilov fabrik
IS (PD n ) 1-4-2         1932-1941  
P36 2-4-2 242 6,75   18.5 1950-1956 Prototype - i 1950 , flere damplokomotiver bygget i 1953
Fragt damplokomotiver
E 0-5-0 200 4.2 12   1912 - begyndelsen af ​​1920'erne  
øh _ 0-5-0 200 5,09 fjorten   1946-1956  
E a , E m 1-5-0 240 6     1943-1945 Bygget i USA
CO17 1-5-0 227,4 6   17 1934-1950  
CO18 1-5-0 227,4 6   atten   Med vandvarmer i tendertanken
CO18 1-5-0 227,4 6   atten 1936-1941 Havde en blød kondensator
FD 1-5-1 295 7.04 femten 20-21 1931-1941 Den første prøve - i 1931
TE (52) 1-5-0 177,6 3.9   12   Det blev bygget på forskellige fabrikker i Vesteuropa under Anden Verdenskrig
L 1-5-0 222,3 6   18.5 1945-1956  
LV 1-5-1 237 6,45   18.5 1950-1956 Den første prøve - i 1950
Nedgangen i æraen med russiske damplokomotiver

Allerede i begyndelsen af ​​det 20. århundrede foreslog forskellige designere forskellige designmuligheder for mere økonomiske lokomotiver end et damplokomotiv. I 1924 dukkede de første diesellokomotiver op i USSR , og i 1931 blev deres masseproduktion lanceret (serie E el ). Og selvom NKPS i 1937 nægtede at acceptere diesellokomotiver til drift (på grund af manglen på en ordentlig produktions- og reparationsbase, og også i høj grad på grund af L. M. Kaganovichs fordomme ), viste diesellokomotiver straks deres høje effektivitet og brugte 5-7 gange mindre brændstof pr. arbejdsenhed end damplokomotiver.

I 1933 dukkede en ny type trækkraft op på sovjetiske hovedbanejernbaner - elektrisk lokomotiv . På trods af de højere startomkostninger (det er nødvendigt at bygge et kontaktnetværk , traktionsstationer og hele kraftværker ) er elektriske lokomotiver mere pålidelige end damplokomotiver, og deres effekt afhænger ikke meget af den omgivende temperatur. Som et ikke-autonomt lokomotiv kan et elektrisk lokomotiv desuden bruge vedvarende kilder, såsom vandkraft . Som et resultat blev der allerede i det år startet masseproduktion af elektriske lokomotiver på sovjetiske fabrikker ( Kolomensky og Dynamo ), som blev udført indtil krigens start .

I efterkrigstiden, da genopretningen af ​​landet begyndte, og handelen steg på vejene, steg kraften og hastigheden af ​​damplokomotiver betydeligt. Derudover blev deres kvalitetsindikatorer forbedret, især vandvarmere blev allerede brugt på seriemaskiner, eksperimenter blev udført med mere økonomiske overhedere. Men på det tidspunkt havde både diesellokomotiver og elektriske lokomotiver allerede vist deres fordele i forhold til damplokomotiver. I sidstnævnte var deres største ulempe mere og mere tydeligt synlig - en ekstremt lav effektivitet , som selv for de mest avancerede damplokomotiver på den tid ( LV og P36 ) ikke oversteg 9,3%. Ved restaurering af de ødelagte lokomotivbygningsanlæg begyndte de at skabe værksteder til produktion af nye typer lokomotiver.

Allerede i 1947 skiftede Kharkov Lokomotivfabrikken til storskala produktion af diesellokomotiver, og Novocherkassk Lokomotivfabrikken  - elektriske lokomotiver (navnet på anlægget blev ændret til NEVZ ). I 1950 producerede Bryansk Maskinbygningsfabrik sine sidste damplokomotiver . Det sidste punkt i den russiske damplokomotivindustris skæbne blev sat i 1956 af CPSU's XX kongres , hvor det blev besluttet at stoppe konstruktionen af ​​damplokomotiver og starte masseintroduktionen af ​​progressive typer trækkraft - diesel og elektrisk lokomotiver. I samme år, den 29. juni, producerede Kolomna-fabrikken det sidste passagerdamplokomotiv i USSR - P36-0251, og i slutningen af ​​året byggede Voroshilovgrad Lokomotivfabrikken (på det tidspunkt allerede Voroshilovgrad Diesel Locomotive Building Plant ) den sidste last, såvel som det sidste sovjetfremstillede vigtigste damplokomotiv - LV-522. I samme år, 1956, skiftede begge disse anlæg til produktion af diesellokomotiver TE3 . I 1957 blev produktionen af ​​den sidste serie af 9P m rangerende damplokomotiver i USSR indstillet på Murom Lokomotivfabrikken [32] .

Imidlertid blev damplokomotiv-trækkraft brugt i USSR i almindelig jernbanetrafik indtil midten af ​​1970'erne. Ifølge historikeren af ​​jernbanen V. A. Rakov blev damplokomotiver brugt i toggodsarbejde indtil 1978. I fremtiden arbejdede damplokomotiver på nogle sekundære sektioner af jernbanerne. I den lettiske SSR , på ruterne Plavinas  - Gulbene og Riga  - Ieriki  - Pytalovo , kørte damplokomotiver af L-serien passager- og godstog i det mindste indtil 1980 [33] . På strækningen Pitkyaranta  - Olonets i Karelen kørte damplokomotiver af Er-serien godstog indtil 1986. På strækningen Roslavl I  - Roslavl II arbejdede damplokomotivet i L-serien med godstog i 1989. [34] Nogle damplokomotiver i nogle regioner af landet blev brugt til manøvrer i jernbanedepoter og knudepunkter , såvel som ved industrivirksomheder indtil begyndelsen af ​​1990'erne, nogle, især OV-324 damplokomotivet , er stadig i drift. Længere end resten, nogle smalsporede jernbaner i landet dvælede på lokomotiv trækkraft . Efter masseudelukkelsen af ​​damplokomotiver fra flåden i USSR, i 1960'erne og 70'erne. nogle af dem blev skrottet, den anden del gik til adskillige lokomotiv-lagerbaser , hvor de blev malet , og nogle, som for eksempel en del af FD -seriens damplokomotiver , blev overført til udlandet. Derudover blev damplokomotiver efter nedlæggelsen ofte brugt som kedelhuse i lokomotivdepoter eller industrivirksomheder, og de blev også installeret som monumenter på banegårde, togstationer og remiser. I øjeblikket bruges damplokomotiver hovedsageligt i retrotog, der har en underholdende og lærerig funktion [35] .

I september 2018 blev den første regulære damplokomotivrute i det moderne Rusland lanceret på Bologoe  - Ostashkov sektionen . Forstadstoget kører hver lørdag. Et damplokomotiv model SU 250-74 fremstillet i 1948 trækker et tog af to personvogne af 1980'er-modellen. [36] Ved Skt. Petersborgs jernbaneknudepunkt anvendes jævnligt damplokomotiver (L-5289, L-5248, L-3959, SO17-2359, Er766-41 m.fl., ca. 20 enheder i alt) til ranger- og eksportarbejde. , der arbejder med tog, der vejer op til 2500 tons [37] . Siden 2017 er der også udført lokomotivdrevet eksportarbejde ved Krasnodar-krydset (Tikhoretskaya-depotet). Damplokomotiver bruges lejlighedsvis til økonomisk arbejde i andre depoter. Uddannelsen af ​​lokomotivførere i Rusland udføres af den eneste uddannelsesinstitution - Kursk Road Technical School.

Lokomotivseriebetegnelser

De første damplokomotiver fik egennavne (" Raket ", " Planet ", " Agil "). Et sådant betegnelsessystem viste hurtigt sin inkonsekvens, derfor begyndte damplokomotiver af samme type i design at blive kombineret i grupper, som blev tildelt en enkelt fælles betegnelse - en serie . Seriens betegnelser kunne laves både med brug af bogstaver og med brug af tal, og nogle gange med deres kombination (for eksempel finsk H2 ) [38] .

Men på grund af det faktum, at betegnelserne på hver vej blev tildelt efter deres eget system, opstod der hurtigt en situation, hvor damplokomotiver af næsten samme design havde flere dusin varianter af serien, hvilket førte til behovet for at indføre ensartede betegnelser for serien af ​​damplokomotiver i hele landet. Et af de første sådan et system blev anvendt i det russiske imperium , hvor i 1912 cirkulæret fra jernbaneadministrationen af ​​jernbaneministeriet indførte et alfabetisk betegnelsessystem for serier af damplokomotiver, både for statsejede og private jernbaner. Så ifølge det fik alle gamle varedamplokomotiver med 3 bevægelige aksler (type 1-3-0 , 0-3-0 , 0-3-1 ) betegnelsen T -serien ( t rehosnye), type 0- 4-0 , frigivet til damplokomotiver af "normal type" - Ch ( fire -akslet), damplokomotiver af hoved) osv(Otype" -normal" den aksiale karakteristik , og den digitale del, der fulgte - designfunktionerne. For eksempel har betegnelsen for damplokomotivet Ty23 følgende fortolkning: Towarowe (" Commodity "), aksial karakteristik - y ( 1-5-0 ) , dukkede op i 1923 [ 40] . I 1925 indførte Reichsbahn (Statsjernbaneadministrationen) i Tyskland en enkelt tocifret betegnelse for rækken af ​​damplokomotiver for alle tyske jernbaner og en fælles nummerering for hver serie. Ifølge et sådant system blev damplokomotiver produceret før 1920'erne og med en fælles aksial formel kombineret i en serie, som et resultat af hvilken der kunne være flere varianter af damplokomotiver af hver serie (for eksempel var der seksten varianter af serier 56 damplokomotiver) [41] . En lignende betegnelsesordning, kun trecifret, blev forsøgt indført i 1920'erne i Sovjetunionen , mens bogstavbetegnelsen blev bevaret på det indledende niveau, hvilket resulterede i alfanumeriske seriebetegnelser, for eksempel C y 212 . Et sådant system på sovjetiske jernbaner viste sig imidlertid at være ineffektivt og i høj grad på grund af det faktum, at antallet af hver serie kun kunne være i området fra 1 til 99, mens der blev bygget meget flere damplokomotiver af hver serie (f.eks. , samme C y blev bygget over 2 tusinde) [42] .

Ofte modtog damplokomotiver seriebetegnelser til ære for hoveddesignerne (for eksempel fragt L Lebedyansky og hans passagernavnebror Lopushinsky , og last Yu blev navngivet Shch til ære for designeren N. L. Schukin i 1912) eller berømte personligheder ( Joseph Stalin , Sergo Ordzhonikidze eller det mest kraftfulde indenlandske damplokomotiv Felix Dzerzhinsky ).

Forskelle mellem passager- og godslokomotiver

Passager- og fragtlokomotiver adskiller sig væsentligt i besætningens design, hvilket forklares af følgende grunde:

  • Et passagerdamplokomotiv behøver ikke en stor koblingsvægt, så antallet af drivende eller "koblings" hjul, der går i indgreb med skinnerne på grund af friktionskræfter, kan reduceres.
  • Hastigheden af ​​et passagerdamplokomotiv med samme kraft skal være højere, til dette formål bruges drivhjul med øget diameter, og kørehjul med lille diameter bruges til at understøtte cylindrene og forsiden af ​​kedlen. Løbeaksler (eller løbere) var i en separat bogie (oftest Bissel eller Tzara-Krauss), de gør det lettere for besætningen at passe ind i kurver og forbereder også vejen for de drivende hjuls passage. I nogle tilfælde blev en enkelt løbeaksel kombineret til en bogie med en forreste drivaksel ( C ), hvilket yderligere bidrog til besætningens tilpasningsevne til passage af kurver ved høje hastigheder.

Tekniske fordele og ulemper ved et damplokomotiv

Lokomotivet er ikke bange for hverken en hurtig tur eller et højt boost af kedlen. Lokomotivet er kun bange for uopmærksom håndtering, dårlig reparation og vedligeholdelseMaskinmester Franz Jablonsky

Som alle andre lokomotivtyper har damplokomotivet både fordele og ulemper.

Fordele
  • Den relative enkelhed af designet, på grund af hvilken deres produktion var ret enkel at etablere på en maskinbygning (for eksempel Lima og HCP ) eller metallurgisk (for eksempel Kolomna og Sormovsky ) anlæg.
  • Driftssikkerhed på grund af den allerede nævnte enkelhed i designet, takket være hvilken damplokomotiver kan betjenes i mere end 100 år.
  • Den største trækkraft ved start. Af alle de almindelige typer køretøjsmotorer er det desuden kun en dampmaskine, der kan udvikle maksimal trækkraft på ubestemt tid, selv med et lokomotiv, der står stille.
  • Multi-fuel, det vil sige evnen til at arbejde på næsten ethvert brændstof, herunder træ, tørv, kul , brændselsolie osv. I 1960'erne, efter at være blevet fjernet fra togtrafikken, blev mange damplokomotiver overført til virksomheders adgangsveje, hvor de ofte blev opvarmet med produktionsaffald: træflis, savsmuld, affaldspapir, kornskaller, defekt korn, brugte smøremidler. Samtidig blev lokomotivets trækevne reduceret betydeligt, men der var trækkraft nok til manøvrer med flere vogne.
  • I diesellokomotiver falder kraften fra dieselmotorer betydeligt under høje højdeforhold, mens kraften i damplokomotiver endda vokser under sådanne forhold (sældret luft har mindre modstand mod udstrømning af udstødningsdamp fra maskinen). Derfor kan damplokomotiver arbejde ganske effektivt på høje bjergpas.
Ulemper ved et damplokomotiv
  • Ekstremt lav virkningsgrad , som på de seneste serielle damplokomotiver var 5-9%, hvilket skyldes den lave virkningsgrad af selve dampmaskinen (ikke overstiger 20%), samt utilstrækkelig brændstofforbrændingseffektivitet i dampkedlen og dampen varmetab ved overførsel fra kedlen til cylindrene. Efter afslutningen af ​​æraen med massebrug af damplokomotiver, på grund af brugen af ​​computerteknologi, var det muligt at øge effektiviteten til 11,8%.
  • Øget tendens til boksning på grund af den stærke ujævnhed i drejningsmomentet, der genereres af den frem- og tilbagegående dampmaskine, især ved lave hastigheder, samt det faktum, at lokomotivernes drivaksler er stift koblet.
  • Asymmetrien af ​​lokomotiverne af det klassiske design, som gjorde det nødvendigt at dreje lokomotivet ved ændring af bevægelsesretningen.
  • Behovet for store forsyninger af blødt "kedel"-vand og deres konstante genopfyldning på stationer, hvilket især begrænsede brugen af ​​damplokomotiver i tørre områder (for eksempel i ørkener) eller i fjerntliggende regioner i lande. Brugen af ​​damplokomotiver med udstødningsdampkondensering, selvom det reducerede behovet for dette problem, eliminerede det ikke fuldstændigt. Behovet for at organisere vandforsyning øgede omkostningerne ved at bygge jernbanelinjer generelt og holdt udvidelsen af ​​vejnettet tilbage - inaktive linjer viste sig at være urentable.
  • Høj brandfare på grund af tilstedeværelsen af ​​åben ild af brændende brændstof. Denne ulempe er fraværende på brandløse damplokomotiver , men rækkevidden af ​​sådanne maskiner er meget begrænset.
  • En stor mængde røg og sod blev udledt i atmosfæren. Denne ulempe var især udtalt ved kørsel med persontog, ved arbejde inden for bygdernes grænser, i tunneler og så videre. Problemet var så akut, at New York City vedtog en lov i 1903, der forbød brugen af ​​damplokomotiver på New Yorks Manhattan Island syd for Harlem-floden efter den 30. juni 1908. Formelt var loven delstatsregeringens svar på katastrofen i 1902. Derefter, mens han kørte gennem tunneller i Park Avenue-området, blev føreren af ​​et af togene blændet af lokomotivrøg, beregnede ikke hastigheden, og hans lokomotiv styrtede ind i toget foran, som et resultat af, at femten passagerer døde. I 1923 var denne lov endnu strengere. Den såkaldte " Kaufman Act , som skulle træde i kraft den 1. januar 1926, beordrede alle jernbaner, hvis linjer i det mindste delvist lå inden for grænserne af New York og dets forstæder, til ikke at bruge nogen anden trækkraft på disse strækninger end elektriske.
  • Umuligheden af ​​at drive damplokomotiver i henhold til systemet med mange enheder , hvilket kræver brug af flere trækkraft til at køre tunge tog , og som følge heraf en stigning i antallet af lokomotivbesætninger .
  • Vanskelige arbejdsforhold for lokomotivmandskabet.
  • Eksplosionsfare for kedlen .
  • Høj arbejdsintensitet af reparation, især for en dampkedel.

På trods af de vanskelige arbejdsforhold blev damplokomotiver dog højt værdsat af chaufførerne. Først og fremmest skyldtes dette det faktum, at det i modsætning til alle andre lokomotiver praktisk talt er umuligt teoretisk at beregne rationelle togkørselstilstande for damplokomotiver, da der er for mange komponenter: damptemperatur og tryk, positioner af regulator og reverser , vandstand i kedlen osv. osv. På grund af dette blev den praktiske erfaring fra maskinmestre højt værdsat, takket være hvilken det var muligt at køre tunge tog med højere hastigheder, som for eksempel den sovjetiske maskinmester Pyotr Krivonos gjorde . Med damplokomotivernes afgang er prestigen for erhvervet som lokomotivingeniør faldet betydeligt [43] .

Rekorder blandt lokomotiver

Den allerførste officielle rekord for jernbanetransport blev registreret i 1829 i England og er en hastighedsrekord. Den 6. oktober i år, på Manchester-Liverpool jernbanen, med en stor forsamling af mennesker, fandt de løb, der gik over i historien, da Rainhill Trials sted .  Vinderen af ​​disse konkurrencer var Stephenson " Raket " damplokomotivet, som nåede en hastighed på 24 mph (38,6 km/t) den 8. oktober , ifølge andre kilder - 30 mph (48 km/t), hvilket på det tidspunkt var rekord for landtransport [44] . En yderligere bar, som designerne af damplokomotiver stræbte efter, var hastigheden på 100 miles/t (160,9 km/t). Den nøjagtige dato for, hvornår denne rekord blev slået, varierer meget. Så ifølge nogle data nåede det engelske damplokomotiv Hurricane (Hurricane, Hurricane) af type 1-1-1 med en drivhjulsdiameter på 3048 mm (10 fod ) i september 1839 en sådan hastighed. Ifølge andre var det et amerikansk damplokomotiv type 2-2-0 nr. 999, som den 10. maj 1893 med Empire State Express -toget nåede en hastighed på 181 km/t. Begge disse fakta stilles dog ofte spørgsmålstegn ved af forskellige autoritative videnskabsmænd [44] . Hastighedsrekorden på 200 km/t blev overgået den 11. maj 1936 , da et tysk Borsig type 05 type 2-3-2 damplokomotiv nåede en hastighed på 200,4 km/t på en demonstrationstur. Den endelige hastighedsrekord for damplokomotiver blev sat den 3. juli 1938 , det engelske damplokomotiv i A4-serien nr. 4468 "Mallard" (" Wild Duck ") nåede en hastighed på 202 km/t (125 mph) [44] .

Den sovjetiske hastighedsrekord blandt damplokomotiver er noget mere beskeden. Så den 29. juni 1938 nåede et højhastighedsdamplokomotiv fra Kolomna-fabrikken ( 2-3-2K ) på linjen Leningrad-Moskva en hastighed på 170 km/t [45] . Der er dog tegn på, at et andet højhastighedslokomotiv i april 1957, men allerede fra Voroshilovgrad-værket ( 2-3-2V ), forbedrede dette resultat og nåede en hastighed på 175 km/t [46] .

Størrelsesmæssigt er de største og tungeste damplokomotiver i verden de amerikanske Class 4000 ("Big Boy") damplokomotiver , hvis længde med en tender når 40,47 m, og driftsvægten er 548,3 tons, hvilket gør dem ved samtidig de tungeste lokomotiver i historien. Af de sovjetiske damplokomotiver var de eksperimentelle P38 de største og tungeste , hvis driftsvægt med en tender var 383,2 tons med en længde på 38,2 m, og af førkrigstiden var Ya-01 leddelt damplokomotiv med en længde på 33,1 m med en driftsvægt på 266,6 t . E. Dette lokomotiv blev bygget fra 1912 til 1956 . på tre dusin fabrikker i seks lande i verden. Ifølge forskellige skøn blev der bygget mindst 10,8 tusinde damplokomotiver af denne serie [47] .

Noter

Kommentarer
  1. I langt de fleste tilfælde er der installeret to maskiner på damplokomotiver - en på hver side af banen. Ud over det åbenlyse krav om layoutlogik gør dette det muligt at undgå problemer ved start, når plejlstangen på en af ​​bilerne er i en "død position".
  2. Seriebetegnelser er i 1912-systemet.
Kilder
  1. V. V. Odintsov. sproglige paradokser. - M . : Uddannelse, 1982. - S. 31-32.
  2. 1 2 Rakov, 1995 , s. 7-10.
  3. 1 2 S. P. Syromyatnikov . Klassificering af damplokomotiver // Kursus af damplokomotiver. Enheden og driften af ​​damplokomotiver og teknikken til deres reparation / Central ledelse af uddannelsesinstitutioner. - M . : Statens transportjernbaneforlag, 1937. - T. 1. - S. 6-7.
  4. 1 2 Drobinsky V. A. Hoveddelene af et damplokomotiv og udstyrsanordninger // Hvordan et damplokomotiv er indrettet og fungerer. - 1955. - S. 16.
  5. 1 2 S. P. Syromyatnikov . Komponentdele af et damplokomotiv // Kursus af damplokomotiver. Enheden og driften af ​​damplokomotiver og teknikken til deres reparation / Central ledelse af uddannelsesinstitutioner. - M . : Statens transportjernbaneforlag, 1937. - T. 1. - S. 4-6.
  6. 1 2 S. P. Syromyatnikov . Det generelle arrangement af kedlen og dens drift // Damplokomotivers forløb. Enheden og driften af ​​damplokomotiver og teknikken til deres reparation / Central ledelse af uddannelsesinstitutioner. - M . : Statens transportjernbaneforlag, 1937. - T. 1. - S. 31-34.
  7. 1 2 Struzhentsov I. M. Kedlens komponenter // Design af damplokomotiver . - 1937. - S.  53-54 .
  8. ↑ 1 2 3 4 Damplokomotiv  / Vasiliev P. // Palisa - Jumper. - M .  : Sovjetisk encyklopædi , 1939. - Stb. 235-236. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [i 66 bind]  / chefredaktør O. Yu. Schmidt  ; 1926-1947, v. 44).
  9. 1 2 3 Khmelevsky A. V., Smushkov P. I. De vigtigste dele af ovnen // Parovoz . - 1973. - S.  20 -23.
  10. S. P. Syromyatnikov . Ovn og kappe af ovn // Løbe af damplokomotiver. Enheden og driften af ​​damplokomotiver og teknikken til deres reparation / Central ledelse af uddannelsesinstitutioner. - M . : Statens transportjernbaneforlag, 1937. - T. 1. - S. 72-85.
  11. 1 2 3 4 5 Khmelevsky A. V., Smushkov P. I. Kedelsæt // Parovoz . - 1973. - S.  43 -64.
  12. Boris Zhitkov . Sådan fungerer et damplokomotiv. førkrigsudgaven.
  13. Tender  // Great Soviet Encyclopedia  : i 66 bind (65 bind og 1 yderligere) / kap. udg. O. Yu. Schmidt . - M  .: Sovjetisk encyklopædi , 1926-1947. - T. 54. - Stb. 28.
  14. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Damplokomotiv  / Vasiliev P. // Paliza - Jumper. - M .  : Sovjetisk encyklopædi , 1939. - Stb. 232-234. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [i 66 bind]  / chefredaktør O. Yu. Schmidt  ; 1926-1947, v. 44).
  15. Koturnitsky P. V. Damplokomotiver // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
  16. Zabarinsky P. Kapitel IV // Stephenson. - 1937.
  17. Virginsky V.S. George Stephenson. 1781-1848 / USSR Academy of Sciences . — M .: Nauka , 1964. — S. 67. — 216 ​​s. - ( Videnskabelige og biografiske serier ).
  18. Zabarinsky P. Kapitel V // Stephenson. - 1937.
  19. Rakov, 1995 , s. 11-12.
  20. Rakov, 1995 , s. 12-19.
  21. Rakov, 1995 , s. 125.
  22. Rakov, 1995 , s. 190-191.
  23. Rakov, 1995 , s. 88-90.
  24. Rakov, 1995 , s. 154-160.
  25. Rullende materiel af jernbaner // Historie om jernbanetransport i Rusland. - 1994. - S. 245-247.
  26. Rakov, 1995 , s. 126-129.
  27. Rakov, 1995 , s. 223-237.
  28. Rakov, 1995 , s. 175-182.
  29. Rakov, 1995 , s. 227-230.
  30. Præfikset "n" betyder "mættet damp".
  31. Præfikset "p" betyder "overophedet damp".
  32. Rakov, 1995 , s. 9-10.
  33. Se foto . Dato for adgang: 16. september 2014. Arkiveret fra originalen 28. oktober 2014.
  34. Foto: L-0413 - TrainPix . Hentet 28. oktober 2014. Arkiveret fra originalen 28. oktober 2014.
  35. I. Vyugin. Stop ikke, lokomotiv . Gudok (nr. 198 (25397) af 1.11.2013). Hentet 11. december 2018. Arkiveret fra originalen 5. november 2013.
  36. I. Tarasova. Et damplokomotiv med to vogne begyndte at køre fra Bologoye til Ostashkov . tver.kp.ru _ "Komsomolskaya Pravda-Tver" (30. september 2018). Hentet 10. december 2018. Arkiveret fra originalen 10. december 2018.
  37. I St. Petersborg kører damplokomotiver stadig med jernbane (video) | . GAZETA.SPb (14. april 2015). Hentet 16. marts 2019. Arkiveret fra originalen 4. september 2018.
  38. Betegnelser for trækkraftmateriel // Encyclopedia "Jernbanetransport". - 1994. - S. 263-264.
  39. Rakov, 1995 , s. 125-128.
  40. Rakov, 1995 , s. 324.
  41. Rakov, 1995 , s. 341.
  42. Rakov, 1995 , s. 259.
  43. Alexander Smirnov. Lokomotivernes svanesang // Jernbanevirksomhed. - 1999 (nr. 3). - S. 9.
  44. 1 2 3 Boravskaya E. N., Shapilov E. D. Fra damplokomotivet "Rocket" til "Flying Scot" // High-Speed ​​​​og High-Speed ​​​​Rail Transport / Ed. udg. I.P. Kovaleva. - Sankt Petersborg. : GIIPP "The Art of Russia", 2001. - T. 1. - S. 167-171. - 2000 eksemplarer.  — ISBN 5-93518-012-X .
  45. Rakov, 1995 , s. 297-300.
  46. Kurerdamplokomotiv type 2-3-2V  // Teknik til ungdom. - 1974 (nr. 1).
  47. Rakov, 1995 , s. 190.

Litteratur

  • Zabarinsky P. Stephenson . - M . : Tidsskrift- og avisforening, 1937. - (Vidunderlige menneskers liv).
  • Koturnitsky P.V. Damplokomotiver // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
  • Struzhentsov I. M. Design af damplokomotiver. — Central ledelse af uddannelsesinstitutioner. - M . : Statens transportjernbaneforlag, 1937.
  • S. P. Syromyatnikov . Lokomotivkursus. Enheden og driften af ​​damplokomotiver og teknikken til deres reparation / Central ledelse af uddannelsesinstitutioner. - M . : Statens transportjernbaneforlag, 1937. - T. 1. - 337 s.
    • S. P. Syromyatnikov . Lokomotivkursus. Enheden og driften af ​​damplokomotiver og teknikken til deres reparation / Central ledelse af uddannelsesinstitutioner. - M . : Statens transportjernbaneforlag, 1937. - T. 2. - 524 s.
  • Rakov V. A. Lokomotiver for indenlandske jernbaner 1845-1955. - Ed. 2., revideret og udvidet. - M .: Transport , 1995. - ISBN 5-277-00821-7 .
  • Khmelevsky A.V., Smushkov P.I. Damplokomotiv (enhed, arbejde og reparation). Lærebog for tekniske skoler i jernbanetransport. — 2. udgave. - M. , 1979.
  • TSB. — 2. udgave.
  • Album med damplokomotiver / Southwestern Railway, Rolling Materiel og Traction Service. - K . : S. V. Kulzhenkos trykkeri, 1896. - 108 s. Negativer .

Links