Скоростные паровозы в СССР - Студенческий научный форум

XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Скоростные паровозы в СССР

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Паровоз 2-3-2В

Паровоз 2-3-2В (тип 2-3-2 Ворошиловградского завода; заводской номер — № 6998) — опытный советский скоростной паровоз типа 2-3-2, спроектированный и построенный в 1938 году на Ворошиловградском паровозостроительном заводе под руководством инженера Д. В. Львова. Предназначался для вождения курьерских поездов. Железнодорожной серии данный паровоз не получил, 2-3-2В — основное его обозначение в литературе, в том числе и справочниках по локомотивному парку.

В 1930-е НИИЖТ совместно с Московским авиационным институтом провели комплексные испытания модели локомотива в аэродинамической трубе. По результатам этих исследований в 1937 году Ворошиловградский завод выпустил паровоз ИС20-16 (рис. 1) с кожухом-обтекателем. При испытаниях данный паровоз развил скорость в 155 км/ч.

Рисунок 1. Паровоз ИС20-16

В начале ноября 1936 года, согласно технико-финансовому плану 1937 года, конструкторский отдел Ворошиловградского завода имени Октябрьской революции разработал технические характеристики скоростного обтекаемого паровоза 2-3-2. Над конструкцией паровоза поручено работать инженеру Львову.

Изготовление паровоза № 6998 (рис. 2) было завершено в апреле 1938 года. Колеса имели диаметр 2200 мм, а конструкционная скорость составляла 180 км/ч. Если на паровозах типа 2-3-2 Коломенского завода все основные детали были рассчитаны исключительно на эти паровозы, то на паровозах Ворошиловградского завода часть деталей использовалась от локомотивов ФД и ИС. От них новый паровоз получил большинство элементов парового котла (трубчатая часть, топка, арматура), цилиндры, раму задней тележки, буксовые вкладыши и клинья и т.д, что позволило существенно упростить ремонт данных локомотивов, особенно при наличии в локомотивном парке депо паровозов ФД и ИС.

Рисунок 2. Паровоз № 6998.

Для облегчения конструкции применялась высокопрочная сталь, также широко применялась сварка. Также для изготовления движущего механизма использовалась легированная сталь, а все колеса паровоза были дисковыми. Поддерживающие и бегунковые оси, а также все оси тендера были оснащены роликовыми подшипниками, на паровозе был установлен широкотрубный пароперегреватель Л40.

В июне 1938 года паровозы поступили в депо Славянск Южно-Донецкой железной дороги и эксплуатировали скоростные и курьерские поезда на направлениях Славянск — Ростов-на-Дону и Славянск — Харьков. За один месяц работы паровоз прошел около 6000 км, а в июле того же года поступил на Октябрьскую железную дорогу и работал на участке Москва — Бологое. В одном из рейсов паровоз развил на подъёме в 8 ‰ мощность 3400 л. с.; в начале подъёма скорость была 110 км/ч, а в конце — 76 км/ч. Новые локомотивы, работавшие по графику, разработанному для серий Су, потребляли на единицу работы топлива на 15 % больше, чем серия Су. В отличие от паровозов Коломенского завода, паровоз № 6998 не подвергался тщательным испытаниям, а его теплотехнические характеристики до конца не изучались.

После войны паровоз эксплуатировался на скоростях ниже 70 км/ч, поэтому обтекаемый капот сняли. Однако в апреле 1957 года локомотив со спецпоездом достиг скорости 175 км/ч, что стало последним рекордом скорости паровой тяги в СССР.

Паровоз 2-3-2К

Параллельно с Ворошиловградским заводом скоростной поезд пытались сделать и на Коломенском заводе. Опытные советские скоростные паровозы типа 2-3-2, спроектированные и построенные в 1937—1938 годах на Коломенском заводе. Предназначались для вождения курьерских поездов как и 2-3-2В, но железнодорожной серии данные паровозы не получили.

В 1934 году Коломенский завод закончил проектирование скоростного паровоза – типа 2-3-1 с колосниковой решёткой площадью 5 м² и типов 1-3-2 и 2-3-2 с колосниковой решёткой площадью 6,5 м². Коллектив завода выбрал тип 2-3-2 и к 1936 году был разработан проект нового скоростного паровоза с диаметром колеса 1850 мм (аналогично паровозам Су и ИС) и конструктивной скоростью 130 км/ч. В разработке проекта принимали участие и такие инженеры, как Щукин М. Н. и Лебедянский Л. С. В дальнейшем диаметр колёс у проектируемого паровоза увеличили до 2000 мм, а конструкционную скорость — до 150 км/ч. После завод заключил договор с НКПС на изготовление двух опытных паровозов и к 7 ноября 1937 года изготовил первый из этих локомотивов. (рис. 3)

Рисунок 3. Паровоз 2-3-2К

Для уменьшения аэродинамического сопротивления паровоз был покрыт кожухом обтекаемой формы, что снизило общее сопротивление движению примерно на треть. Все буксовые подшипники (кроме букс движущих осей) были роликовыми, а в буксах движущих осей и в шарнирах парораспределительного механизма использовалась твёрдая смазка, что также позволило снизить сопротивление движению и улучшить условия эксплуатации. Для уменьшения веса котел был выполнен без камеры догорания, колёсные центры были выполнены из двух дисков, а поступательно движущиеся части паровой машины изготовлялись из легированной стали методом ковки. При изготовлении паровоза широко использовалась сварка. Для повышения безопасности движения все оси локомотива были оборудованы тормозами, что позволило повысить тормозной коэффициент вдвое.

К 1 мая 1938 года Коломенский завод выпустил второй паровоз этого типа, который отличался от первого пароперегревателем: на первом был установлен опытный широкотрубный пароперегреватель Л40, а на втором — мелкотрубный «Элеско-Е», который использовался на паровозах ФД и ИС. Кроме того, у второго паровоза были дополнительно на кожухе установлены дымоотбойные щиты. В 1940 году на оси задней тележки первого паровоза был установлен бустер, что позволило увеличить силу тяги при трогании с места, а также повысить скорость движения на подъёмах до 50-55 км/ч.

Опытные поездки новых локомотивов проходили на линии Москва — Ленинград. 24 апреля 1938 года при следовании одиночного паровоза была достигнута скорость в 160 км/ч, а 29 июня на участке Лихославль — Калинин один из паровозов с поездом в 14 осей (4 вагона) развил скорость в 170 км/ч.

Летом того же года Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта провёл тягово-теплотехнические испытания паровоза № 1, а также, путевые и динамические испытания паровоза № 2. Было выяснено, что при скорости 149 км/ч паровоз № 1 развивал мощность 3070 л. с., а расход пара всего 6,7 кг/(л. с.•ч), что меньше, чем у всех ранее построенных паровозов. Также результаты испытаний показали, что пароперегреватель типа Л40 значительно лучше повышает теплотехнические качества паровоза, нежели «Элеско».

По окончании испытаний паровозы типа 2-3-2 Коломенского завода поступили на Октябрьскую железную дорогу для регулярной эксплуатации. Паровозы работали по расписанию, составленному для паровозов серии Су, что не позволяло полностью использовать их максимальную скорость, а, следовательно, и мощность. В связи с этим, у паровозов типа 2-3-2 и расход топлива на единицу работы был больше, чем у паровозов Су, на 12 %. Новые локомотивы давали возможность доставлять экспресс «Красная стрела» из Ленинграда в Москву и обратно за 8 часов (время хода поезда с паровозом Су — более 11 часов), а скорых — за 10 часов. Известен случай, когда поезд «Красная стрела», ведомый паровозом типа 2-3-2, прошёл участок Бологое—Москва (331 км) за 3 часа, наверстав тем самым двухчасовое опоздание. Всего за 1938—1940 годы оба паровоза прошли по 170 тысяч км.

Список литературы

В. А. Раков. Опытные пассажирские паровозы // Локомотивы отечественных железных дорог 1845-1955. — 2-е, переработанное и дополненное. — Москва: «Транспорт», 1995. — С. 297—300

Е. Н., Шапилов Е. Д. Развитие железнодорожного транспорта и скоростное движение поездов в советский период (1918—1990) // Скоростной и высокоскоростной железнодорожный транспорт / Ковалёв И. П. — СПб.: ГИИПП «Искусство России», 2001. — Т. 1. — С. 44—48.

Просмотров работы: 24