Техника

Библиотека

наука

Русские паровозы за 50 лет

Паровозы 1-3-1 Су

Паровозы Су являются в настоящее время основным типом пассажирских паровозов железных дорог СССР.

К 1924 г. парк товарных паровозов был значительно обновлен и пополнен новыми паровозами Э, постройка которых в соответствии с намеченным планом заканчивалась уже в следующем году.

Останавливать налаженное в стране паровозостроение было нецелесообразно, и потому представители промышленности настаивали на немедленном переходе к постройке пассажирских паровозов примерно той же мощности, тем более, что в эксплоатации в них ощущался недостаток.

Паровозы С к тому времени уже не удовлетворяли возросшим требованиям, и вопрос об их дальнейшей постройке отпадал. Единственным более мощным типом в то время был паровоз 2-3-1 Лп, но эксплоатационные и тяговые качества его тогда еще не определились, а сам тип паровоза, вследствие его приспособленности только к нефтяному отоплению, не соответствовал условиям выполнения основной массы перевозок. Кроме того, и оборудование большинства заводов не могло еще быть налажено на производство столь сложных паровозов. Поэтому заказ небольшого их количества был дан только Путиловскому з-ду.

Разрабатывавшийся в то время проект нового, более сильного пассажирского паровоза 2-4-0 М был еще далек от окончания и по своей сложности почти не уступал паровозу 2-3-1 Л. Поэтому даже при готовом проекте его серийный выпуск мог быть налажен только через ряд лет.

Наиболее отвечающим производственным возможностям заводов оставался, следовательно, только тип 1-3-1, который и решено было строить, но по новому, усиленному проекту. Как уже было отмечено, для усиления более подходил паровоз не основной серии С, а его разновидность Св, требующий меньших переделок и позволяющий закончить перепроектирование в более короткий срок. Переделка паровоза Св в паровоз Су заключалась в следующем:

  • топка была удлинена почти на 700 мм, при сохранении той же ширины;
  • площадь колосниковой решетки увеличена с 3,8 до 4,73 м2; длина дымовой коробки увеличена на 500 мм;
  • число жаровых труб увеличено с 24 до 32, а дымогарных - уменьшено со 170 до 135;
  • давление пара в котле повышено с 12 до 13 ати;
  • задняя поддерживающая колесная пара, вследствие удлинения топки, отодвинута назад на 300 мм;
  • ось котла над уровнем рельсов поднята с 2900 до 3200 мм; движущий механизм усилен, в связи с повышением давления пара в котле;
  • установлен водоподогреватель поверхностного типа.

В результате указанных конструктивных изменений вес паровоза увеличился почти на 7 т, а нагрузка от движущей колесной пары на рельсы - с 16,25 до 17,9 т.

Проект паровоза Су проводился как переделка паровоза Св. Но учитывая объем и характер конструктивных изменений, необходимо признать, что он являлся совершенно новым проектом. Поэтому паровоз Су является первым пассажирским паровозом советской постройки (фиг. 63). Разработка проекта и постройка первых паровозов были проведены на Коломенском з-де под руководством К. Н. Сушкина. Выпуск паровозов Су был начат в 1925 г. на заводах Коломенском, Сормовском, Луганском, Брянском и Харьковском. Паровозы были названы Су-96.

фиг.63 Паровоз Су 97
фиг.63 Паровоз Су 97

Взвешиванием первых паровозов было, однако, установлено, что нагрузка от задней поддерживающей колесной пары значительна превысила расчетную и в некоторых паровозах достигла 19 т. Эти паровозы получили обозначение Суту тяжелый).

Для уменьшения веса и разгрузки задней колесной пары чертежи были пересмотрены, и часть литых креплений рамы была заменена листовыми. Котел был подан вперед на 175 мм, что потребовало поднятия его оси еще на 130 мм. Расположение нижней части ухватного листа кожуха топки вызвало изменение расположения рессор задней спаренной и ведущей колесных пар, которые были переставлены вниз. Переделанные таким образом паровозы Су, известные под названием "тип 1926 года", и составляют основную часть паровозов Су первого выпуска, постройка которых велась до 1929 г. Они имеют нумерацию серии от 97 до 101.

Дальнейший выпуск паровозов Су возобновился только в 1932 г. Чертежи паровоза снова подверглись переработке, с целью устранения тех недостатков, которые были обнаружены в паровозах первого выпуска.

На изменение конструктивных форм влияло также внедрение сварки, сокращение расхода цветных металлов, применение стандартных деталей и пр.

Основное отличие котлов паровозов Су второго выпуска заключалось в замене медной клепаной огневой коробки - стальною, с применением сварки и гибких связей. Верхняя часть ухватного листа, по причинам образования трещин в ее загибе, была выпрямлена, и потому диаметр трубчатой части котла увеличен на 60 мм. Фигурная дымовая труба заменена простой, а также переделана передняя дверца дымовой коробки. Этим был сильно изменен общий вид паровоза. Значительному изменению подвергся также тендер. Паровозы имели нумерацию серии от 200 до 209 (фиг. 64).

фиг.64 Паровоз Су 205
фиг.64 Паровоз Су 205

Паровозы Су, выпущенные с 1935 г. и известные под названием Су третьего выпуска, снова подверглись некоторой переделке. Топка оборудовалась тремя циркуляционными трубами и легким опирающимся на них сводом из фасонных кирпичей. Применен зольник бункерного типа с верхним подводом воздуха. Буферный брус приспособлен к замене винтовой упряжи автосцепкой без фрикционного аппарата. Цилиндровые сальники заменены системой, вполне оправдавшей себя в паровозах ИС. Параллели усилены, и в креплении их к параллельным балкам добавлено по среднему болту. Кроме того был изменен валик кулака.

Для улучшения условий труда паровозной бригады изменена будка с добавлением в ней верхнего фонаря, мостика между паровозом и тендером и проч. Паровозы имеют нумерацию серий от 210 до 215. Некоторое их количество в 1937-1940 гг. было выпущено с воздухоподогревателями в дымовой коробке.

В 1938 г. был поднят вопрос об испытании вентиляторной тяги на паровозах с нефтяным отоплением. Построенные в том же году паровозы Су для Северо-Кавказских ж. д. на нефтяном отоплении по предложению Коломенского з-да оборудовались вентиляторной тягой. Имелось в виду испытать работу лопаток дымососа при отоплении нефтью. По разрешению Паровозного управления НКПС Коломенским з-дом было выпущено несколько таких опытных паровозов.

Ввиду последовавшего затем сокращения постройки паровозов на нефтяном отоплении, паровозы Су, намеченные к выпуску на нефти, были выпущены на угольном отоплении и направлены в депо Москва Октябрьской ж. д. Им была присвоена серия Сум(фиг. 65). Они имеют нумерацию серий от 216 до 218. Работая на угле с вентиляторной тягой на участке Москва-Бологое, параллельно с паровозами Су на конусной тяге, паровозы Сум резко выявили повышение котловой паропроизводительности и в особенности при углях пониженного качества.

фиг.65 Паровоз Сум
фиг.65 Паровоз Сум

Удачный опыт по применению вентиляторной тяги был параллельно получен и в паровозах СО без конденсации пара, получивших серию С018. Обеспеченность паром паровозов СУМ и С018, оборудованных вентиляторной тягой, имела особо важное значение во время Великой Отечественной войны, когда зачастую паровозы приходилось отапливать самым низкосортным углем.

Паровозы Сум, кроме того, оборудовались паровыми воздухоподогревателями и подогревателями питательной воды поверхностного типа. Последние, как не оправдавшие себя со стороны конструкции, в паровозах последних выпусков не применялись. Паровозы снабжены дымоотбойными щитами.

Паровозы Су, строящиеся в настоящее время на заводе "Красное Сормово" имени А. А. Жданова, имеют номер серии 250 и выпускаются с усиленными пароперегревателями, при числе жаровых труб равном 40 шт. Первый послевоенный паровоз Су был выпущен заводом в августе 1947 г. По предложению главного инженера Центрального управления паровозного хозяйства Министерства путей сообщения В. В. Иванова на паровозах серии 251, имеющих обозначение Сур (фиг 66), реконструирован парораспределительный механизм, в котором при некотором удлинении кулисы изменен механизм опережения, что при незначительном уменьшении предельной степени впуска увеличивает проходные сечения при рабочих впусках. Разработка проекта проведена на заводе "Красное Сормово" под руководством А. М. Русака. Паровоз изменен и в ряде других деталей. Подача питательной воды производится в паровое пространство. Паровой колпак отнесен на второй барабан трубчатой части котла. Колеса передней вспомогательной пары дисковые.

фиг.66 Паровоз Сур
фиг.66 Паровоз Сур

Опыты с паровозом Су серии 97 были произведены в 1927 г. на Октябрьской ж. д. под руководством В. Ф. Егорченко, О. Н. Исаакяна и Р. П. Гриненко.

Для опытов Коломенский з-д выделил паровоз Су 97-12, который был специально подготовлен, т. е. в нем были проведены все необходимые калибровки и проверка парораспределения.

Опыты показали исключительно высокую экономичность паровоза Су. Общий к. п. д. паровоза доходил при отоплении мазутом до 9,9% при скорости 80 км/час. Паровоз оказался не только самым экономичным в СССР, но одним из самых экономичных паровозов мира. Он наилучшим образом соответствует тяжелой пассажирской службе при скоростях 60-80 км/час и приспособлен к угольному отоплению.

Опытное исследование паровоза Сум производилось в 1940 г. на перегоне Левошенко-Спирово Октябрьской ж. д. под руководством доц. канд. техн. наук П. А. Гурского и установило некоторое уменьшение индикаторного коэфициента против такового у паровоза Су 97. Оно было вызвано, во-первых, увеличением сопротивления элементов пароперегревателя проходу пара в связи с заменой элементов Чусова четырехтрубными двухоборотными, имеющими общую площадь проходного сечения, уменьшенную на 16%, и, во-вторых, увеличением противодавления на нерабочую сторону поршня, доходящего до 1 ати и выше. Последнее явилось следствием применения вентиляторной тяги, взятой без изменений с паровоза СО с конденсацией пара и имеющей излишнюю мощность. Кроме того, соединение выпускных труб общим тройником создавало подпор выпуску пара из одного цилиндра паром из другого цилиндра. Понижение индикаторного коэфициента повысило удельный расход пара. Таким образом применение вентиляторной тяги на паровозе Сум несколько ухудшило работу машины. Что же касается работы котла, то она оказалась улучшенной.

В 1936 г. по инициативе инженера Октябрьской ж. д. Н. И. Патлых парораспределительный механизм паровоза Су был реконструирован добавлением в него ходоувеличителя. Проходные сечения при рабочих наполнениях увеличились при этом на 20-30%, и максимальная степень наполнения была доведена до 80%. Паровозы с реконструированным таким образом механизмом показали лучшее троганье с места, более быстрый разгон и давали некоторую экономию в топливе.

17 ноября 1936 г. паровоз Су 204-71, имеющий реконструированный парораспределительный механизм с ходоузеличителем по системе инж. Н. И. Патлых, проделал опытную поездку с экспрессом от Ленинграда до Москвы и 19 ноября вернулся обратно. Поезд в составе пяти вагонов, в том числе одного динамометрического, покрыл обратный путь за 6 час. 20 мин., при средней скорости 100 км/час и максимальной - 125 км/час. Поездка проводилась под руководством инж. Н. Н. Маркова, при участии Н. И. Патлых, Б. А. Павлова и автора книги. Паровозы СУ с обычным механизмом, как известно, не в состоянии дать столь высокую скорость. При прохождении станции Вышний Волочек по стрелкам со скоростью 125 км/час, в динамометрическом вагоне не было замечено никаких толчков, обычно сопровождающих проход стрелок с меньшими скоростями. Кратковременность ударов, очевидно, давала столь малые импульсы, что они не могли сообщить вагону вертикальных ускорений.

Характеристики паровозов Су приведены в табл. 27.

Таблица 27 Характеристики паровозов 1-3-1 Су
Серия Диаметр
цилиндров
мм
Ход
поршня
мм
Диаметр
движущих
колес
мм
Давление
пара
ати
Поверхность
нагрева
м2
Площадь
колосниковой
решетки
м2
Вес
т
испаряющая пароперегревателя сцепной в рабочем
состоянии
Су 96 575 700 1850 13 197 73 4,73 54 86
Су 97 575 700 1850 13 197 73 4,73 54 84
Су 200 575 700 1850 13 197 72 4,73 55 85
Су 210 575 700 1850 13 199 72 4,73 55 85
Сум 575 700 1850 13 199 72 4,73 55 85
Су 250 575 700 1850 13 188 89 4,73 55 85
Сур 575 700 1850 13 188 89 4,73 55 86




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

Наука, техника, изобретения © 2009-