Паровоз

Материал из WikiRail
Перейти к навигации Перейти к поиску


Главная → Локомотивы → Основные типы локомотивов


Паровоз - самостоятельно (автономно) передвигающийся по рельсовому пути локомотив, имеющий паросиловую энергетическую установку.

Паровоз Эр 798-10

Общие сведения

Паровоз — простой и надежный локомотив, работающий на недорогом топливе, для ремонта его не требуется сложное оборудование. Однако паровоз имеет низкий коэффициент полезного действия, ограничения по мощности котла не позволяют создать паровозы, способные справиться с растущими грузопотоками. Применение же электрической и тепловозной тяги позволило в короткий срок значительно повысить пропускную и провозную способности линий.

Физическая основа названных достоинств и недостатков паровоза заключается в простом, но неэффективном способе превращения химической энергии топлива в механическую работу движущих колес.

Наибольшая сила тяги паровоза определяется силой сцепления движущих колес с рельсами. Чем больше число движущих или сцепных колес и значительнее масса, приходящаяся на каждое из них, тем больше будет сила тяги. Сцепная масса наряду с размерами котла и машины — один из самых важных параметров для определения скорости и массы состава, который может везти паровоз. Паровая машина может потреблять столько пара, сколько его вырабатывает котел, производительность которого вполне определенна и характеризуется форсировкой котла — количеством пара в килограммах, которое дает котел в течение 1 ч с 1 м2 поверхности нагрева. При трогании с места наличие достаточной мощности позволяет паровозу развивать большую силу тяги, ограничиваемую только сцеплением с рельсами. При небольших скоростях движения паровоза цилиндры машины не могут полностью использовать весь пар, получаемый от котла, т. е. они ограничивают способность паровоза совершать определенную работу. С увеличением скорости возрастает расход пара и может наступить такой момент, когда котел паровоза будет не в состоянии обеспечить паром цилиндры.

Каждый паровоз везет на себе или на прицепляемом к нему тендере запас воды и топлива, необходимый для получения пара.

Энергетическая цепь паросиловой установки паровоза

Энергетическая цепь паросиловой установки паровоза включает в себя паровой котел – тепловой генератор (парогенератор) и поршневую паровую машину в качестве теплового двигателя, который при помощи кривошипно-шатунного механизма приводит во вращение ведущие колеса (колесные пары).

553а.jpg
Структурная схема энергетической цепи паросиловой установки паровоза.
ТГ - тепловой генератор (парогенератор),
ТК - топка парового котла,
ПП - пароперегреватель парового котла, 
ПМ - паровая машина,
СН - отбор пара на собственные нужды паровоза,
КШМ - крривошипно - шатунный механизм,
К - ведущие колёса,
Потоки энергии и вещества:
F - сила тяги, 
Т -топливо (внутренняя химическая энергия),
В - вода (из бака тендера) 
АВ - атмосферный воздух,
1 - тепловая энергия (продукты сгорания топлива),
2 - тепловая энергия (сжатый насыщенный пар),
3 - тепловая энергия (сжатый перегретый пар),
4 - механическая работа возвратно-поступательного движения поршней,
5 - механическая работа вращения кривошипов ведущих колёс. 

В паровом котле происходят три последовательных этапа преобразования энергии:

1. В топке парового котла протекает процесс горения топлива и преобразования его внутренней химической энергии в тепловую, носителем которой служат продукты сгорания – дымовые газы;

2. В собственно паровом котле осуществляется процесс теплообмена между продуктами сгорания топлива и водой с целью доведения воды до кипения и образования насыщенного пара;

3. В пароперегревателе повышаются температура и теплосодержание пара (также за счет теплообмена с продуктами сгорания топлива).

Питание парового котла водой из водяного бака, находящегося на тендере паровоза, осуществляется инжекционным водяным насосом за счет использования какой-то части энергии сжатого пара β на собственные нужды паровоза. В соответствии со структурой энергетической цепи общий кпд паровоза ηпар можно представить выражением: ηпар = ηпкηпм (1-β)ηкшм где ηпк – кпд парового котла, как теплового генератора; ηпм – кпд паровой машины, как теплового двигателя; ηкшм – коэффициент, учитывающий потери на трение в кривошипно-шатунном механизме.

Историческая справка

Идея создания транспортного средства, самостоятельно передвигающегося по рельсовым путям, принадлежит англ. изобретателю Р. Тревитику, который в 1803 г. повозку, приводимую в движение паром, получаемым от размещенного на ней парового котла, поставил на рельсы. Конструкция первого паровоза предопределила формы и направление развития будущих локомотивов, в которых на протяжении многих десятилетий использовались горизонтально расположенный котел, вырабатывающий пар высокого давления, выпуск пара для усиления тяги в дымовую трубу и т. п. Однако из-за большой собственной массы (ок. 6 т) паровоз разрушал чугунные рельсы. Не выдержал испытаний и второй паровоз, но предпосылки для усовершенствования локомотива были созданы и получили развитие в работах других изобретателей. В 1810-20-е гг. было создано несколько конструкций паровозов для применения в рудниках и шахтах: в 1811 г. англ. механик М. Муррей построил паровоз с зубчатыми колесами, которые сцеплялись с находящимся между рельсов третьим колесом; в 1812 г. англ. изобретатель У. Брентон создал «шагающий» паровоз, отталкивающийся от пути рычагами; в 1813 г. инженер У. Хедли установил на повозке сдвоенную паровую машину (паровоз известен под названием «Пыхтящий Билли»).

В 1814 г. паровоз «Блюхер», не отличавшийся оригинальностью конструкции, построил Дж. Стефенсон. В устройство второго паровоза, «Эксперимент», изобретатель внес ряд усовершенствований: использовал двухцилиндровую паровую машину, спаренные колеса с наружными соединительными дышлами, применил отвод пара через дымовую трубу для усиления тяги через специальное устройство – конус, ставшее впоследствии непременной частью любого паровоза. В 1819 г. были построены пять паровозов для эксплуатации в шахтах; затем в 1823 г.-для ж.-д. линии Стоктон – Дарлингтон, строительством которой Стефенсон руководил. В 1825 г. паровоз, названный «Локомошен», под № 1 провел по дороге поезд в день ее открытия. Однако, несмотря на применение конусной тяги и другие усовершенствования, паровоз не смог развивать высокую скорость из-за малой мощности парового котла. В 1829 г. Стефенсон построил паровоз «Ракета» (рис. 5.4), использовав идею многотрубного котла. В 25 трубах циркулировала не вода, как в предыдущих моделях, а горячие газы, т. е. впервые был применен жаротрубный котел. Это нововведение позволило паровозу значительно увеличить скорость. На единственном в своем роде соревновании, известном как битва паровозов в Рейнхилле, проводившемся администрацией ж. д. Ливерпуль – Манчестер 1 окт. 1829 г., он показал рекордную для того времени среднюю скорость 22 км/ч. После усовершенствования конуса скорость движения паровозов удалось увеличить до 38 км/ч. Эта победа доказала целесообразность применения паровой тяги на ж -д. транспорте и обусловила его дальнейшее развитие.

554.jpg

Первый в России паровоз был построен в 1834 г. М. Е. Черепановым (1803-1849 гг.) под руководством и при участии его отца Е. А. Черепанова (1774-1842 гг.) на Выйском заводе (рис. 5.5). Машину называли «сухопутным пароходом», «пароходкой», «паровой телегой». Слово «паровоз» впервые появилось в петербургской газете «Северная пчела» в 1836 г. В дальнейшем термины «паровоз» и «локомотив» стали синонимами.

555.jpg

Паровоз был испытан на опытном участке чугунной дороги протяженностью 853,5 м, специально проложенной от Выйского завода. Паровоз смог везти состав до 3,3 т со скоростью 13-16 км/ч. По данным проф. В. С. Виргинского задние (ведущие) колеса паровоза имели диаметр больше, а передние (бегунковые) – меньше. (Модель паровоза Черепановых, имеющая одинаковые размеры колес, находится в Центральном музее железнодорожного транспорта в Санкт-Петербурге.) В марте 1835 г. Черепановы построили второй, более мощный паровоз. Однако Черепановым и горному инж. Ф. И. Швецову, в нач. 30-х гг. предложившему проложить рельсовые пути на заводе, не удалось переубедить заводскую администрацию в преимуществах паровой тяги, и первые рус. паровозы практического применения не нашли.

Для первой в России Царскосельской железной дороги, торжественно открытой 30 окт. 1837 г., шесть паровозов были закуплены в Англии и один – в Бельгии. В 1838 г. на дороге начал работать паровоз «Проворный», построенный по чертежам специалистов Санкт-Петербургского политехнического института.

Паровозостроение в России началось со строительством Петер- бурго-Московской, ныне Октябрьской, железной дороги (1843 г.). Первый грузовой паровоз с тремя движущими (сцепными) осями был построен в 1846 г. в Петербурге на Александровском машино-строительном заводе. Затем этот завод, кроме грузовых паровозов, стал строить пассажирские с двумя движущими осями и передней двухосной тележкой В 1858 г. Александровским заводом впервые в паровозостроении был выпущен более мощный грузовой паровоз с четырьмя движущими осями. По мере увеличения протяженности сети железных дорог росло и паровозостроение. В 1869 г. началась постройка паровозов -на Коломенском и Камско-Воткинском заводах; в 1870 г. на заводах: Невском в Петербурге и Мальцевском в Людинове; в 1892— 1900 гг. — на заводах: Брянском в Бежице, Путиловском в Петер¬бурге, Сормовском близ Нижнего Новгорода (Горького), Харьков¬ском и Луганском (ныне Ворошиловградском). Исторические материалы свидетельствуют о том, что отечествен¬ное паровозостроение имело свой собственный путь развития. Выда¬ющиеся русские инженеры и конструкторы А. П. Бородин, Е. Е. Нольтейн, В. И. Лопушинский, М. В. Гололобов, А. С. Раев¬ский, Б. С. Малаховский и другие создали ряд новых типов паро¬возов и ввели на них много усовершенствований. В 1878 г. были построены пассажирские паровозы с тремя дви-жущими осями и передней тележкой (типа 1-3-0). Паровозы с че-тырьмя движущими осями, появившиеся в России еще в 60-х годах прошлого столетия, непрерывно совершенствовались и к 1893 г. ши-роко применялись на железных дорогах. А. П. Бородин и Л. М. Леви впервые применили на паровозах принцип двукратного расширения пара. По инициативе Е. Е. Ноль- тейна на паровозах был введен перегрев пара Русскими конструк-торами К. Ф. Неймайером, Н. М. Ноткиным, С. М. Чусовым и дру-гими изобретателями были созданы оригинальные конструкции пароперегревателей. На русских железных доро¬гах в 1899 г. впервые в мире по-явились мощные сочлененные паровозы, которые дали возмож¬ность значительно увеличить про¬возную способность участков, имевших слабый путь. В начале XX в. русскими ин¬женерами много было сделано в области усовершенствования ти¬пов паровозов. На Путиловском заводе были построены оригинальные быстро-ходные пассажирские паровозы серии У, на Харьковском заводе — паровозы типа 1-4-0 серии Щ, в дальнейшем оборудованные пароперегревателями. Брянский завод спроектировал и построил Рис. 1. Паровоз Черепановых пассажирский паровоз типа 2-3-0 серии Б; Коломенский завод — такого же типа паровозы серии К и в дальнейшем усовершенство-ванные— серии Ку. Сормовский завод в 1911 г. построил мощный по тому времени пассажирский паровоз типа 1-3-1 серии С, кото¬рый явился прототипом паровоза СУ. Луганским заводом в 1912 г. был построен мощный грузовой паровоз типа 0-5-0 серии Э, ока-завшийся лучшим из всех применявшихся тогда паровозов и полу-чивший впоследствии большое распространение на наших желез¬ных дорогах. Однако в условиях капиталистического строя царской России отечественное паровозостроение не получило необ¬ходимого развития. Только после Великой Октябрьской социали¬стической революции, давшей неоценимые возможности для роста творческих сил во всех областях науки и техники, отечественное паровозостроение стало развиваться быстрыми темпами. Благодаря заботам партии и правительства на железнодорож¬ном транспорте была проведена огромная работа по его реконструк¬ции и оснащению новой техникой. Уже в 1925 г. Коломенский завод спроектировал и построил новый пассажирский паровоз СУ, который являлся одним из лучших пассажирских паровозов. Начиная с 1926 г., на протяжении длительного периода на паровозостроитель¬ных заводах строили усовершенствованные и усиленные грузовые паровозы ЭУ, Эм и ЭР. За годы пятилеток локомотивный парк наших железных дорог пополнился новыми мощными и экономичными локомоти¬вами. Советскими конструкторами и паровозостроителями в 1931 г. был создан самый мощный в Европе грузовой паровоз типа 1-5-1 серии ФД, а в 1932 г. на Ворошиловградском паровозостроитель¬ном заводе началась серийная постройка этих паровозов. В начале 1932 г. был разработан проект мощного пассажирского паровоза типа 1-4-2 серии ФДП. В этом же году первый паровоз этой серии был построен Коломенским паровозостроительным за¬водом. Большое значение для развития паровозостроения имели решения XVII съезда Коммунистической партии Советского Союза (1934 г.). Съезд наметил увеличение парка локомотивов с одновре¬менным переходом к более мощным и совершенным типам. Было установлено, что во втором пятилетии мощный паровоз ФД дол¬жен стать основной единицей грузового парка, а паровоз ФДП — основной единицей пассажирского парка. В 1934 г на Харьковском паровозостроительном заводе был по-строен паровоз типа 1-5-0 серии СО. Паровозы этой серии строили на различных заводах до 1950 г. Они имели большее распростране-ние на сети дорог. Коломенский завод совместно с Харьковским с 1936 по 1941 г. выпускал паровозы СО с устройством для конден-сации отработавшего пара. В результате оснащения железных дорог новой техникой и применения передовых методов работы железнодорожный транспорт справился с плановыми заданиями по перевозкам как в период мирного строительства, так и в годы Великой Отечественной войны 1941 —1945 гг. После окончания Великой Отечественной войны партия и правительство наметили широкую программу восстановления и дальнейшего развития железнодорожного транспорта и, в частности, оснащения его новыми типами паровозов. Уже в 1947 г. началась серийная постройка грузового паровоза средней мощ¬ности типа 1-5-0 серии Л, проект которого по техническому за¬данию МПС был разработан группой конструкторов Коломенского паровозостроительного завода во главе с Л. С. Лебедянским. В 1950 г. Коломенский паровозостроительный завод выпустил первый опытный мощный пассажирский паровоз типа 2-4-2 (П36), обладающий высокими эксплуатационными качествами. Несколько таких паровозов было построено в 1953 г., а в 1955 г. было начато их серийное производство. На Ворошиловградском паровозостроительном заводе в 1952 г. был построен модернизированный паровоз Л типа 1-5-1 (с задней тележкой), оборудованный водоподогревателем и особым устройством (увеличителем сцепного веса) для временной пере¬дачи нагрузок с бегунковой и поддерживающей осей на движу¬щие оси. В 1955 г. начата серийная постройка этого паровоза, которому присвоена серия ЛВ. На этом же заводе в 1954 г. были построены три опытных грузовых паровоза типа 1-5-1 с нагруз¬кой от оси на рельс 21 Т с роликовыми подшипниками, увеличи¬телем сцепного веса и водоподогревателем.


Осевая формула паровозов

Осевая формула — краткое цифровое или буквенно-цифровое обозначение, определяющее тип паровоза по количеству, назначению и взаимному расположению осей колёсных пар, включённых в его экипажную часть

Осевая формула паровоза

Классификация

Как и все локомотивы, паровозы подразделяются: по роду выполняемой работы - на магистральные (пассажирские, грузовые - по роду перевозок; поездные и маневровые - по виду службы) и промышленные, которые используются в технологических процессах и внутренних перевозках на промышленных предприятиях; по устройству экипажной части — числу, расположению и назначению колесных пар (осей), которые характеризуются осевой формулой, определяющей тип паровоза; по числу и расположению цилиндров паровых машин (наружное или внутреннее, 2-, 3- и 4-цилиндровые); по виду используемого пара (насыщенный или перегретый) и кратности его расширения в паровых машинах (однократное, чаще всего, или двукратное в паровозах типа «компаунд»); по виду применяемого топлива (дрова, уголь, нефть); по наличию или отсутствию тендера. На не имеющих тендера паровозах - танк-паровозах — запасы воды хранятся в баках (танках), расположенных по бокам парового котла, а ящики с углем обычно находятся непосредственно в будке машиниста. Эти запасы на танк-паровозах незначительны. Танк-паровозы используют в местах, где возможно быстрое снабжение топливом и водой: на подъездных путях промышленных предприятий, рудников, строек, на небольших станциях, складах. Отсутствие тендера создает хороший обзор местности из будки машиниста при заднем ходе, что облегчает маневрировую работу, а также вписывание паровоза в кривые малого радиуса. Танк-паровозы имеют осевые формулы 0-2-0, 0-3-0, 0-4-0.

Устройство и принцип действия

Паровоз состоит из четырех основных частей: парового котла, паровой машины, экипажа и тендера.

556.jpg

Эффективность преобразования энергии в котле оценивается кпд парового котла, величина которого для паровозов середины XX в. была 65-70%. Пар из котла поступает в цилиндры паровой машины, где его тепловая энергия преобразуется в механическую работу возвратно-поступательного прямолинейного движения поршней, которые через кривошипно-шатунный механизм приводят во вращение ведущие колесные пары.

Паровой котёл

Котел — наиболее объемная часть паровоза. Котел служит для превращения воды в пар высокого давления, способный совершать механическую работу. В части котла, примыкающей к кабине машиниста и называемой топкой, сжигается топливо, как правило, каменный уголь. Воздух, необходимый для горения, поступает в топку снизу (сплошные стрелки), а выходит из нее через трубы, проходящие через воду, заполняющую котел. Вода, нагреваясь, испаряется (штриховые стрелки). Образующийся перегретый сжатый пар является окончательным носителем тепловой энергии для паровых машин. Пар подается в цилиндр паровой машины, где в результате расширения совершает механическую работу, передвигая поршень и вращая соединенные с ним кривошипно-шатунным механизмом движущие колеса.


Паровая машина

557.jpg

Состоит, как правило, из двух одинаковых поршневых машин, расположенных по обе стороны локомотива и работающих через шатуны (ведущие дышла) на общий вал, которым служит ось ведущей колесной пары. Машина с каждой стороны имеет отдельный рабочий цилиндр с движущимся в нем поршнем, работающий по двухтактному циклу: первый такт — впуск и расширение пара (рабочий ход) и второй такт - выпуск отработавшего пара.

Поршень представляет собой диск, разделяющий рабочий объем цилиндра на две части, в каждой из которых одновременно совершается один такт рабочего процесса, т. е. паровая машина - машина двойного действия: каждый ход поршня является рабочим. Поршень через шток (скалку) передает усилие, созданное давлением пара, кривошипно-шатунному механизму, состоящему из шатуна (ведущего дышла) и кривошипа и преобразующему поступательное движение поршня во вращательное движение ведущего колеса. Поршень имеет малую толщину, поэтому при движении в его цилиндре возможны перекосы; для исключения этого скалка снабжена второй опорой - ползуном (крейцкопфом), который движется в направляющих параллелях. С ползуном соединена валиком передняя головка ведущего дышла (шатуна). Задняя головка дышла соединена с пальцем кривошипа, установленным перпендикулярно в диске ведущего колеса, таким образом роль кривошипа выполняет само колесо, в котором радиусом кривошипа является расстояние между центром вращения колеса и центром пальца.

Внутреннее парораспределение, т. е. впуск и выпуск пара, для обеих полостей цилиндра обеспечивается системой клапанов или золотниковым механизмом. На паровозе обычно применяются круглые золотники, представляющие собой цилиндрическую камеру с окнами и пятью каналами (1, 2, 3, 6 и 7) для впуска и выпуска пара. В камере размещен собственно золотник, состоящий из штока с двумя дисками, играющими роль поршней в золотниковой камере. Управляет перемещением золотникового штока специальный внешний парораспределительный механизм, связанный с кривошипом ведущего колеса, что обеспечивает согласование фаз парораспределения с движением поршня в цилиндре и определяет направление движения локомотива. Парораспределительные механизмы различных паровозов имеют многочисленные варианты конструкций.

Кпд паровых машин паровоза из-за больших потерь в механизмах передач не превышает 14-15%, что, главным образом, и приводит к низким значениям общего кпд паровоза в эксплуатации: 5-7%.

Паровой котел и паровые машины размещаются на общей раме, объединяющей их с экипажной частью, в которую входят ведущие колесные пары, буксы, рессорное подвешивание, а также вспомогательные (направляющие и поддерживающие) колесные пары со своими тележками и упряжные приборы.

Экипаж

Экипаж объединяет отдельные части паровоза и передает силу тяги от колесных пар паровоза поезду.

Тендер

Запасы воды и топлива, расходуемых при работе паровоза, размещаются на тендере (от англ. tend - сопровождать, обслуживать) - специальной повозке (платформе, вагоне), прицепляемой непосредственно к паровозу. На тендере размещаются водяной бак и угольный ящик; привод углеподатчика (стокера) или оборудование нефтяного отопления. В передней части тендера устанавливается контрбудка, образующая одно целое с будкой машиниста (помещением для паровозной бригады). На паровозах большой мощности используются тендеры тележечного типа, установленные на двух 2-осных тележках с запасами воды 23-28 т и угля 8-15 т (паровозы серий Л, Со, Еа, Э, Су) и на двух 3-осных тележках с запасами воды до 44 т и угля до 22 т (серии ФД и ИС). Был выпущен опытный сочлененный паровоз типа 1-4-0+0-4-2, который имел 8-осный тендер для почти 60 т воды и 35 т угля. К тендерам особой конструкции относятся тендеры-конденсаторы, оборудованные установкой для конденсации пара, выбрасываемого из паровой машины. Впервые такой тендер был спроектирован и построен Коломенским заводом в 1935 г. для паровоза серии СО. Тендерами-конденсаторами были оборудованы также 18 паровозов серии Э и два - серии ФД.

Вспомогательное оборудование паровозов

Эксплуатация паровозов

Техническое развитие

В течение всего периода производства и эксплуатации паровозов, несмотря на совершенствование конструкций, рост мощности и изменение размеров, в основном, сохранялась их первоначальная компоновка, предложенная первыми изобретателями. Устройство узлов паровоза отрабатывалось и совершенствовалось в направлении роста скорости движения, увеличения силы тяги, повышения энергетической эффективности и эксплуатационного кпд.

Рост перевозок на ж. д. требовал увеличения мощности локомотивов, чтобы обеспечивать вождение поездов большего веса с требуемыми скоростями. Основные усовершенствования, направленные на повышение мощности и экономичности паровоза: увеличение поверхностей нагрева и площади колосниковой решетки парового котла; применение перегрева пара, повышение температуры и давления перегретого пара; увеличение числа ведущих осей (колесных пар) в экипаже, как в общей раме, так и за счет сочленения (например, паровозы типов Ферли, Маллет и Бейер-Гаррат); применение паровых машин с большим числом цилиндров; повышение нагрузок от ведущих колесных пар на рельсы в соответствии с ростом прочности ж.-д. пути; использование дополнительных (поддерживающих и бегунковых) колесных пар для возможности установки более мощных паровых котлов и др.

558.jpg
559.jpg

Российской и советской школой паровозостроителей, к которой принадлежат А. П. Бородин, Л. М. Леви, Н.Л. Щукин, М. В. Гололобов, Д. М. Лебедев, Л. А. Ераков (автор первого учебника «Паровоз»), А. Д. Романов, В. И. Лопушинский, Б. С. Малаховский, Ф. X. Мейнеке, Е. Е. Нольтейн, А. О. Чечотт, А. И. Липец, А. С. Раевский, К. Н. Сушкин, П. М. Шаройко, Л. С. Лебедянский и многие др., создан ряд паровозов, отличавшихся оригинальными конструктивными решениями (рис. 5.8, рис. 5.9) и отвечавших потребностям возрастающих перевозок.

Известные ученые Н. П. Петров, Н. Л. Щукин, Ю. В. Ломоносов, СП. Сыромятников, Н. И. Карташов, Н. И. Белоконь, Д. А. Штанге, О. Н. Исаакян, В. Ф. Егорченко, А. М. Бабичков, И. И. Николаев, К. А. Шишкин, А. П. Михеев, А. А. Чирков, В. Н. Иванов, А. В. Сломянский, П. А. Гурский и др. являются авторами фундаментальных работ в области теории и конструкции паровозов, теории паровозной тяги поездов, их методов расчета, испытаний и эксплуатации. До 1957 г. было разработано, построено и эксплуатировалось на ж. д. страны до 400 типов паровозов. Среди них особое место занимают несколько тысяч мощных грузовых паровозов серии ФД типа 1-5-1, первый из которых был спроектирован и построен в 1931 г. в невиданно короткий срок – 170 дней. В то время, как мощность и сила тяги паровоза возросли в десятки раз, по эксплуатационной экономичности (уровень кпд 6-7%) вновь проектируемые локомотивы не так существенно отличались от своих предшественников (кпд 2-3%). Технические данные некоторых магистральных паровозов приведены в таблице.

5591.jpg


В решении проблемы повышения эффективности паровозов большое значение имели работы акад. С. П. Сыромятникова. Под его руководством на локомотивной кафедре МЭМИИТ с сер. 40-х гт. 20 в. началась разработка эскизного проекта паровоза повышенной эффективности. В 50-е гг. создавался технический проект нового паровоза типа 1-5-1 с предварительным подогревом воды и воздуха и высоким перегревом пара. Опытный паровоз, кпд которого обещал быть самым высоким в мире (ок. 11%), был построен в 1953 г. Ворошиловградским заводом (см. Локомотивостроение).

В середине 50-х гт. большинство промышленно развитых стран были технически подготовлены к замене паровой тяги электрической и тепловозной. Постройка магистральных паровозов в сер. 20 в. стала повсеместно прекращаться (в СССР – с 1956 г.). Начался перевод ж. д. на электрическую и тепловозную тягу, расширялось производство новых типов локомотивов – тепловозов и электровозов. Однако паровоз остается одним из уникальных технических творений человечества, безраздельно господствовавшим на ж.-д. транспорте более 130 лет. В связи с энергетическими проблемами интерес к локомотивам на твердом топливе не ослабевает и в нач. 21 в.

Исторические паровозы

Во многих странах сохраняются паровозы-памятники, пользуются популярностью ретро-поезда с паровой тягой. Часть паровозного парка находится в запасе, при необходимости работоспособность паровозов может быть восстановлена.

Литература

  • Хмелевский П.А. и Смушков В.И. Паровоз (Устройство, работа и ремонт). Учебник для техн. школ ж.д. транспорта. М. "Транспорт". 1973.