Техника

Библиотека

наука

Русские паровозы за 50 лет

Паровозы 2-3-1 Лп

К 1914 г. средний вес пассажирских поездов Владикавказской ж. д. достигал 600 т. При тяжелом профиле пути и воде пониженного качества дорога нуждалась в пассажирских паровозах большой мощности. По расчету Владикавказской ж. д. ни один из существовавших в России в то время типов пассажирских паровозов не мог удовлетворять предъявляемым требованиям.

Дорога остановилась на паровозе типа 2-3-1. Эскизный проект паровоза был разработан В. И. Лопушинским, а его детальная разработка осуществлена Путиловским з-дом в лице А. С. Раевского, при консультации М. В. Гололобова. Первый паровоз 2-3-1, получивший тогда серию Л., а позднее Лп, был построен в апреле 1915 г. (фиг. 67).

фиг.67 Паровоз Лп
фиг.67 Паровоз Лп

Паровоз имеет четырехцилиндровую машину одиночного расширения. В пояснительной записке к проекту паровоза 2-3-1 Лп было сказано, что "одним из наиболее трудных частых вопросов является вопрос: делать ли паровоз с четырехцилиндровой машиной компаунд, работающей перегретым паром при давлении 14-16 ати, или же простой системы, при давлении перегретого пара 12 ати (стр. 5)". Как известно, Владикавказская ж. д. выбрала второй вариант. Отказ от двойного расширения был сделан ради возможного упрощения конструкции, облегчения веса котла и цилиндров, понижения давления пара, достижения более равномерной работы при разных наполнениях и, наконец, для увеличения силы тяги при взятии с места. Это было одной из основных ошибок Владикавказской ж. д. Если машина уже была усложнена внутренними цилиндрами и коленчатой осью, то имело смысл применить в ней принцип двойного расширения, дающий некоторую экономию в топливе и при перегреве и не вносящий при этом больших дополнительных усложнений. Такую точку зрения в свое время отстаивали А. С. Раевский и А. О. Чечотт и были в этом, конечно, вполне правы.

С целью более равномерного распределения динамических нагрузок, передаваемых колесами на рельсы, уменьшения усилий, передаваемых на средний сцепной палец кривошипа, а также уменьшения длины и веса внутренних шатунов, действие внутренних и наружных цилиндров распределено на две ведущие колесные пары, из которых передняя имеет коленчатую ось. Для уменьшения вертикального воздействия от силы пара, машины имеют горизонтальные цилиндры, расположенные с дезаксиалом 75 мм. Это позволило довести статическую нагрузку от движущих колесных пар до 17,3 т. При взвешивании впоследствии в 1931 г. на весах Пролетарского з-да при опытах, проводившихся автором книги с паровозом Лп 154, действительная нагрузка доходила до 20 т.

В паровозах Лп достигнуто очень хорошее уравновешивание, Котел же, спроектированный только на нефтяное топливо, согласно заданию на проект, имеет топку, не достаточную для мощного котла, что уже отмечалось выше. Рессорное подвешивание, имея пять отдельных групп, является статически неопределимым. Машина имеет спрямленные и обтекаемые каналы с хорошо развитой паровпускной и паровыпускной системами.

Вследствие разности длин шатунов наружных и внутренних машин и значительного дезаксиала, мертвые положения наружных и внутренних машин, кривошипы которых расположены под углом 180°, по моментам заметно не совпадают. Движение внутренним и наружным золотникам передается от наружных кулисных механизмов, причем к внутренним - через равноплечие горизонтальные рычаги. Для достижения наиболь-шего равенства наполнений применен изогнутый маятник, верхнее плеча которого отклонено назад на 40 мм. Колебания линейных опережений впуска при изменениях степени впуска доходят почти до 2 мм.

В эксплоатации паровозы Лп оказались мало экономичными. Удельный расход пара в них был значительно выше, чем у паровозов С и в особенности Су , о чем уже говорилось. При изложении результатов первой опытной поездки от Петрограда до Окуловки по Николаевской ж. д. и обратно, проведенной 30 апреля 1915 г. с только что построенным новым паровозом Лп 101, проф. А. О. Чечотт писал: "Средняя испарительность нефти за поездку была всего около 7 кг, т. е. должна быть признана весьма посредственной, парообразование было недостаточное, давление пара держалось на нормальной высоте только непродолжительное время и падало до 8,5 ати. Преобладающее наполнение было 40-50%, что при одиночном расширении являлось очень высоким, но перегрев был вполне удовлетворительный, а иногда и высокий, достигая 400°. Вес состава поезда был 532 т. Максимальная скорость доходила до 110 верст в час (117 км/час)".*

* (А. О. Чечотт, Еще о Владикавказском пасифике. )

Паровозы Лп первого выпуска от № 101 до 118 были построены с 1915 по 1918 г. Путиловским з-дом и поступили на Владикавказскую ж. д. Второй выпуск от № 119 до 166 строился с 1924 по 1926 г. и поступил на Октябрьскую ж. д. Туда же были переданы и паровозы первого выпуска с Владикавказской ж. д. Таким образом все 66 паровозов были сосредоточены на Октябрьской ж. д., где и проработали с 1924 по 1936 г., уступив место паровозам Су.*

* (Паровоз Лп 107, разбитый при катастрофе в 1920 г. у Новороссийска, на Октябрьскую ж. д. не поступал. )

Особого эффекта в смысле дальнейшего поднятия скоростей, чего ожидали от этих паровозов при введении их на равнинном профиле Октябрьской ж. д., они не дали. И когда на смену нефтяным паровозам Лп пришли угольные паровозы Су, - составы и скорости остались без изменения.

Работая одно время в общем графике с паровозами Су, паровозы Лп поддавались легкому сравнению с ними по расходу топлива и другим измерителям. При обслуживании скорых поездов от Ленинграда до Бологое (320 км) паровозы Су расходовали в один конец 2,9-3 т нефти, а паровозы Лп 3,9-4 т. Стоимость ремонта на одинаковый измеритель пробега на паровозах Лп была в 2,5 раза выше, чем на паровозах Су. Помимо этого, дороге чрезвычайно много хлопот причиняли паровозы Лп своими коленчатыми осями, вследствие быстрого нарастания трещин у вырезов в бугелях. Недолговечная служба коленчатых осей объяснялась весьма высокими напряжениями, возникающими в местах резких изменений форм сечений. Завод "Красный Путиловец", выполняя другие заказы, не смог обеспечить дорогу необходимым количеством запасных коленчатых осей, устанавливаемых взамен выходящих из строя из-за трещин. Доставка же импортных осей обходилась по цене в несколько тысяч золотых рублей за штуку. Служба оси при этом определялась средним пробегом 100-150 тыс. км.

По самому грубому подсчету, замена паровозов Лп паровозами Су принесла дороге по крайней мере миллионную экономию в год. Таковы выводы эксплоатационной практики. *

* (Служба паровозов Лп на Октябрьской ж. д. подтвердила те выводы, которые были сделаны о службе этих паровозов еще на Владикавказской ж. д. и доложены С. А. Богдановым 23-му совещательному съезду тяги в 1923 г. (стр. 149). )

Опыты с паровозом Лп 141 проводились летом 1926 г. на Октябрьской ж. д. между Бологое и Калининым под руководством Р. П. Гриненко, В. Ф. Егорченко и О. Н. Исаакяна.

В одной из очередных поездок, при которой присутствовал и автор книги, к опытному паровозу Лп 141 был прицеплен состав в 46 четырехосных вагонов, весом 2300 т, из которых половина были товарными. Взятие с места производилось с толкачем-паровозом Щч. Поезд проследовал от Бологое до Калинина со скоростью 60-70 км/час. Динамометрическая сила тяги колебалась между 6000-7000 кг. Это давало среднюю полезную мощность в 1700-1800 л. с.

При сравнении паровозов Лп с Су по результатам этих опытов паровоз Су как тепловой двигатель оказался экономичнее паровоза Лп в среднем на 30%.

В одном из паровозов Лп, № 119, в виде опыта цилиндры были уменьшены в диаметре с 460 до 420 мм. Заметных результатов это не дало.

С 1927 по 1929 г. почти все паровозы Лп были оборудованы водоподогревателями смешения типа "Красный Путиловец". Вследствие неудовлетворительной работы они вскоре были сняты.

В 1914 г. проект паровоза 2-3-1 был разработан и Сормовским з-дом в лице Б. С. Малаховского. Проект был разработан совместно с проектом пассажирского паровоза 1-4-1, причем у паровозов 2-3-1 и 1-4-1 были объединены котлы, цилиндры и ряд других деталей. Паровоз 2-3-1 по проекту Сормовского з-да имел двухцилиндровую машину и бóльшую топку, чем на Лп. Для максимального развития проходных сечений в проектах паровозов 2-3-1 и 1-4-1 Сормовского з-да предусматривалось применение золотников диаметром 350 мм. В паровозе 2-3-1 предполагалось также применить усовершенствованный увеличитель спепления, повышающий сцепной вес при взятии с места на 7 т. Война 1914-1918 гг. помешала осуществлению этих проектов.

Характеристики паровозов Лп приведены в табл. 28.

Таблица 28 Характеристики паровозов 2-3 - 1 Лп
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
Лп 4Х460 650 1840 12 271 86,5 4,65 52 97
Лп № 119 4Х420 650 1840 12 271 85,5 4,65 52 97
2-3-1
(по пректу
Сормовского
з-да)
2Х650 700 2000 13 263 93 5,0 50/571 92,5

1 (Второе значение при увеличителе сцепления.)





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

Наука, техника, изобретения © 2009-