Э-Эл-8
Ээл8 (изначально Э-ЭЛ-8) — опытный советский тепловоз, выпущенный в 1932 году. Имел сразу два дизельных двигателя, и как следствие, более высокую мощность, а также опорно-рамное подвешивание ТЭД. Из-за ряда технических недостатков в серию не пошёл.
История создания и проектирование
В конце 20-х годов Тепловозное бюро НКПС под руководством инженера Н. А. Добровольского разработало проект тепловоза типа 1-50-1 с конструкционной массой 135 т, двумя дизель-генераторными установками, тяговыми электродвигателями, укрепленными на раме, и электрическим торможением с гашением энергии в специальных резисторах. Предполагалось, что испытания и эксплуатация этого тепловоза помогут создать новый локомотив, более соответствующий по тяговым параметрам паровозам типа 1-5-1 и 1-4-2. При разработке детального проекта тепловоза на заводе Крупп в Германии оказалось невозможным выдержать заданный вес, поэтому было решено от типа 1-50-1 перейти к типу 2-50-1 и не применять электрического торможения. Строительство локомотива велось заводом Крупп в 1931 — 1932 гг. В марте 1933 г. новый тепловоз, первоначально обозначенный Э-ЭЛ-8, а затем Ээл 8, прибыл в Советский Союз.
Окончательная сборка тепловоза Ээл 8 производилась на Муромском паровозоремонтном заводе; первые испытания проводились на линии Москва—Ленинград Октябрьской железной дороги. Затем тепловоз был отправлен для эксплуатации в депо Ашхабад.
Движущие колесные пары тепловоза имели, как и у паровозов серии Э , диаметр колес 1320 мм, поддерживающие— 1050 мм. Бандажи второй и четвертой колесных пар были без гребней. Передняя двухосная тележка позволяла иметь боковое смещение относительно Кузова до 110 мм, задняя одноосная тележка была типа Бисселя.
На тепловозе Ээл 8 размещались две дизель-генераторные установки с восьмицилиндровыми четырехтактными бескомпрессорными двигателями 8V-31 /37 фирмы Зульцер, развивавшими при частоте вращения вала 640 об/мин мощность по 825 л. с. Цилиндры имели диаметр 310 мм, ход поршней составлял 370 мм; масса дизелей была по 11 450 т.
С каждым дизелем жестко (без промежуточной муфты) был соединен вал тягового генератора G540-2. Генераторы имели мощность часового режима 510 кВт (420 В, 1210 А, 650 об/мин). Ток в их независимых обмотках возбуждения регулировался машинистом, изменявшим с помощью главного барабана контроллера сопротивления резисторов в цепи этих обмоток (схема Вард-Леонарда). Питание цепей управления осуществлялось от вспомогательных генераторов, а при пуске дизеля — от аккумуляторной батареи напряжением 150 В. Вспомогательные генераторы приводились от валов тяговых генераторов.
Помимо независимых обмоток, тяговые генераторы имели противокомпаундные обмотки, включенные в цепь тяговых электродвигателей и обеспечивавшие снижение напряжения назажи-мах генераторов при увеличении тока их якорей.
На раме тепловоза Ээл 8 были установлены пять сдвоенных тяговых электродвигателей ТС-416, изготовленных заводом Сешерон. Мощность их при часовом режиме составляла 2X101,5 кВт (420 В, 2X242 А, 550 об/мин); вентиляция электродвигателей была принудительной.
Передача вращающего момента от тяговых электродвигателей к колесным парам осуществлялась при помощи полых валов и цилиндрических пружин, т. е. использовался привод системы Сешерона. Ранее таким приводом были оборудованы электровозы линии Берн — Лечберг — Симплон швейцарских железных дорог. В отличие от внешне очень похожей передачи системы Вестингауза, которая была применена на электровозе ПБ21-01, у передачи системы Сешерона половина пружин работает на сжатие, а половина на растяжение. Передача тепловоза Ээл 8 была выполнена односторонней, прямозубой с передаточным отношением 6,8.
Главный барабан контроллера машиниста имел только 15 рабочих позиций, тогда как на тепловозе Ээл 5 их было 25. При скорости движения тепловоза от 10 до 32 км/ч он работал на гиперболической части тяговой характеристики, и машинисту ненадо было регулировать ток возбуждения тягового генератора.
Применение двух дизелей позволяло останавливать один из них, когда для работы не требовалась полная мощность тепловоза (например, на маневрах) или в случае неисправности. Один дизель-генератор мог питать две последовательно включенные группы тяговых электродвигателей по пять параллельно соединенных двигателей в каждой, т. е. обеспечивал сохранение силы тяги при пониженной скорости. Вентиляторное колесо холодильника, компрессор и вентиляторы тяговых электродвигателей приводились электродвигателями постоянного тока напряжением 150 В, питавшимися от вспомогательных генераторов.
На тепловозе для пуска дизелей и питания цепей управления и освещения была установлена железоникелевая (щелочная) аккумуляторная батарея фирмы Юнгер. Батарея состояла из 92 последовательно включенных элементов суммарной емкостью 400 А-ч при трехчасовом разряде.
Тепловоз Ээл 8 имел общую массу 149 т, сцепную массу — 106,6 т, тяговую мощность при скоростях от 24 до 50 км/ч — 1050 л. е., длительную силу тяги при скорости 12,5 км/ч — 21 000 кгс, при 24 км/ч — 12 000 кгс. Минимальный радиус проходимых кривых составлял 150 м.
После поступления в депо Ашхабад тепловоз не мог использовать свои тяговые возможности, работая вместе с менее мощными локомотивами. Часто он простаивал из-за поломок пружин тяговых приводов. Во время Великой Отечественной войны тепловоз был отставлен от работы, а в 1953 г. исключен из инвентаря.
Проектирование
Проектирование тепловоза началось в конце 1920-х годов в Тепловозном бюро НКПС под руководством инженера Н. А. Добровольского. Был спроектирован тепловоз типа 1-5о−1 со служебной массой 136 тонн, двумя дизель-генераторными установками, ТЭД, установленных на раме, и с реостатным торможением. Тепловоз в теории должен был обеспечивать предельное использование возможностей железных дорог и по параметрам был близок к проектировавшимся тогда паровозам типов 1П (ФД) и 2П (ИС). Применение двух дизелей позволяло за счёт отключения одного из них изменять мощность тепловоза в зависимости от веса поездов, а также повышало надёжность тепловоза в целом (в то время дизели были ещё недостаточно надёжны).
Детальный проект разрабатывался уже в Германии на заводе Krupp AG, при этом выяснилось, что заданный вес выдержать не удастся, поэтому перешли к типу 2-5о−1 и отказались от применения реостатного торможения. Строительство велось на заводе Krupp в 1931—1932 годах. В марте 1933 года тепловоз Э-ЭЛ-8 (позже обозначение сменили на Ээл8) прибыл в Советский Союз и был отправлен на Муромский паровозостроительный завод, где производилась окончательная сборка.
Конструкция
Муфта системы Сешерон
Экипажная часть локомотива состояла из одной рамы и двух тележек, из которых передняя аналогична по конструкции тележке паровоза Ку, а задняя типа Бисселя. Для улучшения вписывания в кривые, передняя тележка имела разбег до 110 мм, а вторая и четвёртая движущие колёсные пары не имели гребней. Минимальный радиус проходимых кривых был равен 150 м.
Каждая из двух дизель-генераторных установок состояла из четырёхтактного восьмицилиндрового бескомпрессорного дизеля 8V-31/37 фирмы Sulzer (Зульцер) и мощностью 825 л.с. при частоте вращения вала 640 об/мин. Его валом жёстко (без промежуточных муфт) был соединён вал тягового генератора G540-2 часовой мощностью 510 кВт (420 В, 1210 А). Ток в независимых обмотках регулировался по системе Вард-Леонарда, также генераторы были оборудованы противокомпаундными обмотками. Для питания цепей управления служили вспомогательные генераторы, приводимые от валов тяговых генераторов, а также железноникелевая (щелочная) аккумуляторная батарея фирмы Юнгер. Напряжение питания цепей управления составляло 150 В.
На раме было установлено 5 сдвоенных тяговых двигателей TC-416 фирмы Sécheron SA (нем.)рус. (Сешерон) с часовой мощностью 2×101,5 кВт (420 В, 2×242 А, 550 об/мин) и имевших принудительную вентиляцию. Момент от вала ТЭД на движущую колёсную пару передавался с помощью эластичной муфты системы Сешерон, состоящей из полого вала и пружин. Вообще по этой части тепловоз Ээл8 оказался похож на электровоз ПБ21, выпущенного годом позже, хотя у систем Вестингауза (применён на ПБ21) и Сешерона и имелись некоторые принципиальные отличия. Передаточное отношение редуктора было 6,8. Контроллер машиниста имел 15 позиций, тогда как на контроллерах тепловозов Ээл их было 25.
Эксплуатация
Тепловоз был отправлен сперва для испытаний на линию Москва — Ленинград Октябрьской железной дороги, по завершению которых его перевели на Ашхабадскую железную дорогу. Длительная мощность локомотива при скорости от 24 до 50 км/ч составляла 1050 л.с. Длительная сила тяги при скорости 12,5 км/ч составляла 21 000 кгс, а при скорости 24 км/ч снижалась до 12 000 кгс. Так как на дороге тепловоз Ээл8 обслуживал поезда, рассчитанные на менее мощные серийные Ээл, то он не мог полностью реализовать свои тяговые возможности. Но ещё большим недостатком стала тяговая передача системы Сешерон, пружины которой часто ломались, из-за чего тепловоз простаивал в ремонте. Во время Великой Отечественной войны локомотив был окончательно отставлен от работы, а в 1953 году исключён из инвентаря.
См также
Источники
- Свободная энциклопедия тепловоз ЭЭЛ8 [1]
- Тепловоз ЭЭЛ8 [2]