Как поворачивает паровоз

13.07.2018

Самые первые паровозы были небольшими, короткими, с двумя осями.

Макет Паровоза Черепановых в Новомосковске.
Макет Паровоза Черепановых в Новомосковске.

Они совершенно спокойно проходили все кривые и стрелки железнодорожных путей.

Когда железнодорожные пути поворачивали, например налево, паровоз упирался в поворот правым передним колесом и начинал заворачивать весь локомотив в нужную сторону.

Упирается в рельсы паровоз (да и любой другой железнодорожный транспорт) ввиду особого устройства колеса.
Круглое колесо имеет выступ с внутренней стороны по всей окружности.
Этот выступ называется "реборда".
Именно реборды удерживают поезд на рельсах и он не соскальзывает вбок.

На следующем снимке хорошо видно как реборды упираются в рельсы изнутри.

Макет Паровоза Черепановых в Венёве.
Макет Паровоза Черепановых в Венёве.

Со временем росли размеры, масса, длина и число осей.
Например, в начале ХХ-го века был разработан паровоз Су типа 1-3-1.

Су205-91 в Улан-Удэ.
Су205-91 в Улан-Удэ.

У него пять осей, расположенных вдоль большой и прочной рамы локомотива.
Первая ось - бегунковая, потом, с большими колёсами, три движущих оси, а последняя ось - поддерживающая.

Теперь представьте, что уже паровоз Су приближается к левому повороту.
Передняя бегунковая ось упирается правым колесом в поворот и пытается заставить паровоз повернуть.
Но остальные четыре оси ещё едут по прямой и поворачивать не собираются.
Возникает большое усилие в конструкции и, либо передняя ось, либо рельсы, начинают ломаться.

Конструкторы-железнодорожники пытались решить эту проблему двумя путями.
Первый - увеличение радиуса поворота - то есть делали повороты не такими крутыми, что уменьшало усилие от передней оси к рельсам.
Второй - делали переднюю ось подвижной - поворотной.

От первого способа росли расходы на постройку путей (которые всё равно ломались, пусть и не так интенсивно), а второй решал проблему не полностью.

Три движущие оси тоже поворачивали последовательно, но их близкое расположение дуг к другу снижало разрушающий железнодорожное полотно эффект.
Поэтому они остались прочно закреплёнными в раме паровоза.

А вот последнюю (поддерживающую) ось тоже пришлось сделать подвижной в поперечном направлении.

Спустя пару десятилетий, растущие объёмы перевозок привели к появлению ещё более мощных и крупных паровозов.

В качестве примера можно рассмотреть тип Э и его многочисленные модификации.

Эу-709-81 в городе Байконур
Эу-709-81 в городе Байконур

Паровозы Э имели осевой тип 0-5-0 (ноль бегунковых, пять движущих и ноль поддерживающих осей).

Движущие оси нельзя поставить на поворотную тележку, поэтому пришлось решать вопрос немного другим путём.

Конструкторы жёстко закрепили первую и четвёртую оси, а второй и пятой дали возможность немного смещаться вбок.

Теперь при повороте налево паровоз упирался ребордой правого переднего колеса в правый рельс и начинал заворачивать вокруг четвёртой оси.
Вторая и пятая тоже упирались в рельсы ребордами и немного смещались в сторону, не мешая тем самым повороту и не ломая рельсы.

А что же третья ось - почему она не учитывается в этой схеме?

Если посмотреть внимательно, то можно увидеть, что конструкторы убрали реборду на третьей оси, сделав её колёса пошире.
Ну и правильно - другие четыре оси хорошо удерживают паровоз на рельсах не давая ему падать. Третья ось просто катится по рельсам.

Вот тут всё это хорошо видно.

Л-3507 в Иркутске
Л-3507 в Иркутске

Дальше пошли по аналогии.
Большие паровозы Л с осевым типом 1-5-0 имели поворотную бегунковую тележку, одну безребордную движущую ось и по паре подвижных и неподвижных.

То же касается огромных 35-метровых паровозов ФД (Феликс Дзержинский) с типом осей 1-5-1.

ФД20-1535 в Узловой.
ФД20-1535 в Узловой.

Первая и последняя оси на поворотных тележках, а движущие аналогичны паровозу Э.

Вот тут хорошо видно, что поддерживающая ось закреплена не на раме паровоза, а на отдельном поворотном устройстве.

А вот передняя поворотная тележка бегунковой оси паровоза "Иосиф Сталин" (ИС)

фрагмент паровоза ФДп20 в Брянске.
фрагмент паровоза ФДп20 в Брянске.

Вот так инженерная мысль позволила построить большие, мощные и быстрые локомотивы, которые несколько десятилетий возили грузы по нашей стране, развивая промышленность и перевозя людей.

Нынешние электровозы и тепловозы до сих пор применяют "паровозные" наработки и используют и поворотные тележки и подвижные оси.

Электровоз ВЛ60к-723 в Улан-Удэ.
Электровоз ВЛ60к-723 в Улан-Удэ.

Понравилось? Поставь лайк, подпишись или поддержи канал!