история техники Кологривая
.PDF
Рис. 5.23. Электровоз ЭП10
Современные электровозы серии 2ЭС10-001, с твердым названием «Гранит», в 2011 г. вышли из сборочных цехов «Уральские локомотивы» (рис. 5.24 и 5.25). Техническое задание на разработку электровоза было утверждено в ноябре 2009 г., но уже спустя год опытный образец его был представлен премьер-министру России Владимиру Путину. При создании 2ЭС10-001 («Гранит»), предназначенного для вождения грузовых поездов на сети железных дорог с питающим напряжением тока, в его конструкцию заложено 60 % технологических решений, ранее не применявшихся в отечественном машиностроении. Они позволяют (технологические решения) значительно улучшить технико-экономические показатели работы железных дорог и организовать транзитное проведение тяжеловесных составов через Уральский хребет и снизить затраты на дополнительные маневровые работы. Мощность «Гранита» позволит водить составы весом до 10 тыс. т, что в 2 раза больше веса состава, который способен взять электровоз ВЛ11. Использование современных технологий позволило улучшить ремонтопригодность электровоза, расширить диагностическую систему оборудования и улучшить ходовые свойства. В 2011 г. выпущено 11 электровозов «Гранит». Электровоз в будущем должен заменить на линиях РЖД такие локомотивы, как ВЛ10 и ВЛ11.
Ещё один электровозов ХХI в. – «Ермак», начало его эксплуатации на сети железных дорог – 2004 г. По словам разработчиков НИИ электровозостроения (г. Новочеркасск), это первый опытный образец мощного рос-
61
сийского локомотива конца 1980-х гг., парк которых долго не обновлялся и достиг критического уровня износа. «Ермак» в 2 раза дешевле импортных локомотивов, имеет повышенную надежность, улучшенные тяговые качества и способен перевозить на 7% больше грузов; различие – в модификации числа секций (рис.5.26)
От начала строительства и до конца 2012 г. было построено 518 локомотивов, работающих на переменном токе. Опытные испытания проходили на Дальнем Востоке.
Рис. 5.24. Электровоз серии 2ЭС10 «Гранит»
Рис. 5.25. Кабина машиниста электровоза 2ЭС10 «Гранит»
62
Рис. 5.26. Электровоз 3ЭС5К «Ермак»
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1.Какую дату принято считать рождением электротяги?
2.Назовите место первоначального использования электротяги?
3.Начало ввода электротяги в СССР?
4.Каким образом можно увеличить силу тяги локомотива?
5.Назовите наиболее яркие достижения электровозостроения.
6.ЛОКОМОТИВНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Говоря о развитии тяговой техники, нельзя не сказать о том хозяйстве, которое ее технически обслуживало. Начало развития локомотивного хозяйства связано с постройкой первых железных дорог. В России основы организации тягового хозяйства и эксплуатации локомотивов на железных дорогах были заложены ещё в 1851 г., т. е. с открытием для общего пользования Николаевской (ныне Октябрьская) железной дороги (рис. 6.1).
Дорога от Санкт-Петербурга до Москвы была разделена на 8 тяговых участков (тяговых плеч). За длину каждого участка было принято расстояние между «большими локомотивными стоянками», которые впоследствии были переименованы в «главные» депо, сейчас это – основные депо. К депо для ремонта и обслуживания были приписаны грузовые и пассажирские паровозы.
В промежутках между «большими локомотивными стоянками» располагались «малые стоянки», где находились резервные паровозы на случай выхода из строя паровозов у проходящих поездов.
63
Рис. 6.1. Вид первого локомотивного депо
Первые тяговые плечи для грузового движения имели протяженность около 80 км, а для пассажирского – 160 км. Из этого следует, что половина основных грузовых депо являлась одновременно и пассажирскими.
На территории каждого основного депо было построено круглое локомотивное здание на 20 стойл для стоянки и ремонта паровозов (к основному депо обычно приписывалось 16–20 паровозов). В средней части под куполом размещался круг для поворота паровозов (рис. 6.2). На территории депо располагались водонапорное здание и топливный склад.
Капитальный ремонт паровозов и вагонов выполнялся в главных мастерских, имевшихся почти на каждой дороге. На некоторых дорогах главные мастерские, помимо ремонта, выполняли и постройку нового под-
|
вижного состава. В таком виде |
|
|
||
|
система организации |
тягового |
|
хозяйства преимущественно со- |
|
|
хранялась до начала Первой ми- |
|
|
ровой войны. |
|
|
С развитием железных дорог |
|
|
увеличилась и длина |
тяговых |
|
плеч. К началу 80-х гг. XIX в. она |
|
|
составляла для грузовых парово- |
|
|
зов до 120 км и более, доходя на |
|
|
||
Рис. 6.2. Паровозный поворотный круг |
отдельных дорогах до 260 км. |
|
64 |
|
|
С увеличением размеров паровозов изменились также типы и размеры паровозных зданий. Круглые депо уступили свое место полукруглым и прямоугольным зданиям (рис. 6.3 и 6.4). Однако до середины 70-х гг. XIX в. прямоугольный тип паровозных зданий являлся основным. Одним из недостатков этих удобных и светлых зданий были сильные сквозняки.
Рис. 6.3. Круглый паровозный сарай |
Рис. 6.4. Прямоугольный |
|
|
|
паровозный сарай |
В80-х гг. XIX в. широкое распространение получили здания веерного типа с радиусом от 47 до 75 м и центральным поворотным кругом, а также
сотдельными пристройками для мастерских. Затем появились прямоугольные здания, размер которых составлял от 3 до 6 путей в ширину, строительство которых продолжалось до 1910 г.
С 1910 г. начали строить веерные здания без поворотного круга, что было существенным недостатком зданий этого типа, так как мощность ввода и вывода локомотивов зависит именно от технического состояния поворотного круга.
При каждом депо были оборудованы малые мастерские для выполнения преимущественно мелкого ремонта подвижного состава, приписанного или временно находящегося в данном депо. Для значительного ремонта подвижного состава, а также других механических работ на каждой дороге были устроены одна или несколько больших мастерских.
Введение новых видов тяги потребовало переустройства паровозных депо.
ВСССР в начале 60-х гг. была развернута реконструкция тепловозных депо в связи с широким внедрением электрической тяги переменного тока и появлением двухсекционных электровозов постоянного тока. Реконструкцию осуществляли, как правило, путём перестраиваяния специализированных цехов прямоугольной формы.
65
В современных локомотивных депо функционируют автоматизированные рабочие места нарядчиков локомотивных бригад и операторов центров оперативно-технического учета работы депо. Комплекс автоматизированных рабочих мест оперативно-диспетчерского персонала в депо соединён в локальную сеть, что позволяет обеспечивать связь со станциями и дорожным информационным центром. На локомотиворемонтных заводах работают автоматизированные системы управления, обеспечивающие ритмичность ремонтного производства.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Когда были заложены основы организации тягового хозяйства
вРоссии?
2.Что называется «тяговым плечом»? Когда впервые было использовано это понятие?
3.Какую форму имело первое паровозное депо и какие функции оно выполняло?
4.Какие сооружения находились на территории депо?
5.Какие изменения до 1910 г. характерны для внешнего вида зданий
депо?
6.В связи с чем в СССР была вызвана необходимость переустройства
депо?
7.Каким образом оборудованы рабочие места в современных депо?
7. ВАГОННОЕ ХОЗЯЙСТВО
Впервое время существования железных дорог не было такого понятия, как «пассажирские вагоны» (рис. 7.1). Внешний вид первых пассажирских вагонов очертаниями очень напоминал кареты или старые почтовые дилижансы (рис. 7.2).
Многие вагоны не имели окон и крыш или окна были, но без стёкл. На некоторых железнодорожных линиях пассажирам предлагались маски для защиты лица от ветра и паровозных искр. Вагоны не отапливались, в них не было ни освещения, ни удобных сидений. Пассажиры страдали от тряски и шума.
ВЕвропе до 70-х гг. XIX в. широко использовались вагоны английского типа. Английская система предусматривала деление вагонов на классы. Наиболее удобными были вагоны первого класса (рис. 7.3). В вагонах второго класса окна заменяли узкие отверстия в стенах, вагоны третьего
66
класса имели более низкие потолки (рис. 7.4, 7.5). Багаж пассажиров помещался на крышах вагонов.
Рис. 7.1. Первый пассажирский вагон первого класса 1830 г. выпуска
Рис. 7.2. Экипаж «Дилижанс»
67
Рис. 7.3. Вагон-карета первого класса линии Ливерпуль-Манчестер
Рис. 7.4. Старинный пассажирский вагон второго класса линии Стоктон – Дарлингтон
68
Рис. 7.5. Вагон-карета третьего класса линии Ливерпуль-Манчестер
По мере развития железнодорожного сообщения совершенствовались и пассажирские вагоны. В первую очередь внимание обращалось на уменьшение качки и тряски. Для этого рессоры стали делать более упругими. Для снижения уровня шума полы и стены вагонов стали делать с внутренним наполнителем.
Для освещения использовали свечи или масло, а затем керосиновые лампы. Позднее стали использовать газовое освещение, появились ацетиленовые светильники, вытесненные затем электричеством. Оснащение вагонов электрическим освещением было сопряжено с определенными трудностями, поскольку оно (электричество) считалось слишком дорогим, так как требовало установки в каждом отделении вагона аккумуляторной батареи. Кроме того, первые электрические лампы не выдерживали вагонной тряски, однако и эти вопросы были со временем успешно решены.
Постепенно улучшилась и система отопления вагонов. Сначала ввели печное отопление. Использовавшиеся для этого металлические печки накалялись так же быстро, как и остывали.
В1836 г. на Пенсильванской железной дороге в США появились прототипы спальных вагонов. В них были устроены трехъярусные полки, а пассажирам выдавались соломенные матрасы. Постельное белье и подушки не предусматривались.
В1867 г. на заводах Пульмана (США) были построены вагоны, в которых имелись мягкие сиденья (рис. 7.6), на ночь они превращались в спальные места, а в 1872 г. начали строить вагоны-столовые и вагонырестораны. Иногда к поездам прицепляли смотровые вагоны-салоны, которые позволяли пассажирам любоваться пейзажем из открытых окон.
69
Рис. 7.6. Первый пульмановский вагон
В1873 г. в Европе появились пассажирские вагоны с двух- и четырехместными купе.
Современные конструкции и оборудование пассажирских вагонов создают комфорт и удобства для проезда пассажиров при надежном обеспечении безопасности движения. Внешний вид и интерьер вагона учитывают требования технической эстетики.
Кузова пассажирских вагонов представляют собой цельнометаллическую цельно-несущую конструкцию. Стремление снизить массу вагона, устранить коррозию кузова, повысить его надежность заставляет искать новые материалы и соответствующие им конструктивные формы. В мировом вагоностроении используются алюминиевые сплавы, нержавеющая сталь, пластмассы и др. (рис. 7.7).
Техническое оснащение пассажирского вагона зависит от классности вагона, дальности перевозок, климатических зон, на которые рассчитан вагон. Предусмотрено использование систем вентиляции, отопления, охлаждения и др.
Напряжение в пассажирских вагонах без кондиционирования воздуха на железных дорогах СНГ – 50 В, а на железных дорогах других стран – 36 и 25 В. В вагонах с кондиционированием воздуха напряжение выше –
110–140 В.
Вподавляющем большинстве стран в пассажирских поездах используют централизованное электроснабжение от локомотива. Благодаря развитию электроники теперь появилась возможность преобразования на-
70