| "Andrey Andreev" | |
|---|---|
| Productie | |
| Țara de construcție | URSS |
| Fabrică | Clădirea locomotivei Voroșilovgrad |
| Ani de construcție | 1934 |
| Total construit | unu |
| Detalii tehnice | |
| Formula axială | 2-7-2 |
| Lungimea locomotivei cu abur | 20 655 mm |
| Diametrul roții de rulare | 760 mm |
| Diametrul roții motoare | 1600 mm |
| Diametrul roții suport | 1050 mm |
| Latimea benzii | 1524 mm |
| Greutatea operațională a locomotivei cu abur | 208,0 t |
| Greutatea goală a locomotivei | 184,3 t |
| Greutatea cuplajului | 140 t |
| Sarcina de la osiile motoare pe șine | 20 t |
| Putere | 3700 l. Cu. |
| Forța de tracțiune | 30–32 tf |
| Viteza de proiectare | 70 km/h |
| Presiunea aburului în cazan | 17 kg/cm² |
| Suprafața totală de încălzire prin evaporare a cazanului | 448,08 mp |
| Numărul de tuburi de foc | 139 |
| Numărul de tuburi de flacără | 48 |
| Tip supraîncălzitor | Sistem de conducte late Chusov |
| Suprafața de încălzire a supraîncălzitorului | 174,3 m² |
| Zona grătarului | 12 m² |
| Diametrul cilindrului | 740 mm |
| cursa pistonului | 810 mm |
| Exploatare | |
| Fișiere media la Wikimedia Commons | |
AA ( Andrei Andreev ) este o locomotivă cu abur sovietică experimentată . Singura locomotivă din lume cu șapte osii mobile într-un cadru rigid (a nu se confunda cu locomotivele articulate ).
Prin anii 1930 pe căile ferate sovietice, cerințele pentru tracțiune și viteza trenurilor au fost semnificativ crescute . Locomotivele cu abur existente de tip 0-5-0 ( seria E ) și de tip 1-5-0 , a căror greutate de cuplare nu a depășit 85 de tone, nu au mai făcut față pe deplin volumului crescut de trafic. Ele trebuiau înlocuite urgent cu locomotive cu abur mult mai puternice.
Diferite grupuri de specialiști au oferit soluții diferite. Așadar, unii au sugerat să lăsăm cinci roți motrice pe locomotivă și doar să mărești sarcina pe osie pe șine , întărind în același timp calea ferată . Alții au insistat să mențină încărcătura de pe roțile motrice în limita a 20 de tone, sporind în același timp numărul lor. Ambele grupuri de specialiști nu au ținut cont de faptul că la acea vreme mașinile erau echipate în principal cu un cablaj cu șuruburi ( cupla automată pe căile ferate sovietice va fi instalată masiv abia din 1934 ), care a rezistat la o forță care nu depășește 20 tf.
Un factor motivant semnificativ în crearea locomotivei cu abur sovietice de tip 2-7-2 a fost experiența construcției de locomotive cu abur germane și în principal nord-americane, în crearea de locomotive cu abur cu șase osii mobile într-un cadru rigid, respectiv, tipuri: 1-6-0 și 2- 6-1 .
Termenii de referință, eliberați în primăvara anului 1930, pentru un proiect alternativ de proiectare a unei locomotive sovietice de marfă de mare viteză, cu mai mult de cinci osii motoare într-un cadru rigid, prevedeau sarcina axială maximă pe șine - 20 de tone, adică la fel ca și pentru proiectarea unei locomotive cu abur sovietice tip 1-5-1 (viitorul FD), care a complicat semnificativ sarcina proiectanților. Dacă pentru tipul american de mare viteză 2-6-1 cu o sarcină axială de proiectare medie de la setul de roți motrice pe șină - 26,9 tone - încă din 1926, a fost posibil să se implementeze cu succes caracteristicile de tracțiune și viteză specificate, atunci pentru versiunea de proiectare sovietică de mare viteză, ținând cont de sarcina axială dată - 20 de tone, numărul de osii motoare a trebuit să fie crescut la șapte ... În același timp, inevitabil, în funcție de condițiile de asigurare a potrivirii în curbe, designul a mecanismului de antrenare și a trenului de rulare au devenit și mai complicate. Cu toate acestea, dobândirea de experiență practică în rezolvarea unei astfel de probleme tehnice complexe a fost considerată oportună pentru tânăra școală sovietică de construcție de locomotive, în ceea ce privește implementarea unui cazan de locomotivă de dimensiuni neobișnuit de mare și a unui tren de rulare cu șapte osii de cuplare - un record absolut în practica mondială a construcției de locomotive.
În 1931, un grup de tineri ingineri , absolvenți ai MIIT , a pregătit un proiect de proiect al unei locomotive cu abur cu un aranjament de roți de 1-7-2 și o sarcină pe șine care nu depășește 20 tf de la roți. În teorie, o astfel de locomotivă trebuia să ofere o capacitate maximă de transport și să reducă semnificativ costurile de transport datorită posibilității de a utiliza cărbune de calitate scăzută și a refuzului de a folosi locomotive articulate. În același timp, încărcătura pe șine care nu depășește standardele ar permite utilizarea unor astfel de locomotive fără o întărire prea mare a șinelor. Roțile motrice ale locomotivei cu abur cu diametrul de 1550 mm au fost amplasate într-un cadru rigid. Masa de cuplare a locomotivei a fost de 140 de tone, diametrul cilindrului a fost de 735 mm, iar cursa pistonului a fost de 812 mm. Suprafața grătarului a fost de 10 m², iar suprafața de încălzire prin evaporare a cazanului a fost de 445 m². O mare parte din lucrările de calcul ale trenului de rulare au fost realizate de inginerul K. P. Korolev , un viitor specialist major în domeniul dinamicii locomotivelor, autorul multor cărți.
Desene de lucru ale noii locomotive au fost deja întocmite la Uzina de locomotive Voroshilovgrad , căreia NKPS i-a emis o sarcină de a produce două locomotive de acest tip. Cu toate acestea, în timpul designului detaliat, s-a dovedit că, atunci când se folosește formula roților 1-7-2, nu ar fi posibil să se reziste restricțiilor de greutate, așa că s-a decis să se treacă la tipul 2-7-2 . Pe lângă schimbarea formulei roții, proiectul a suferit o serie de alte modificări. În special, diametrul cilindrilor a fost crescut de la 735 la 740 mm, iar aria grătarului de la 10 m² la 12 m². Presiunea aburului în cazan urma să fie de 17 kgf/cm². Locomotiva cu abur a primit un cuptor cu boiler radial, un cadru de bară și un supraîncălzitor al sistemului Chusov.
Producția unei locomotive cu abur la uzină a fost lentă și în mare parte datorită faptului că, în același timp, uzina stăpânește producția de masă a locomotivelor cu abur tip FD 1-5-1 . Din aceleași motive, s-a decis renunțarea la fabricarea celei de-a doua locomotive cu abur. Locomotiva era gata abia la sfarsitul anului 1934 . Noua locomotivă a primit denumirea scrisorii AA (în onoarea lui Andrey Andreevich Andreev , care a deținut postul de comisar al poporului al NKPS în 1931-1935 ) și denumirea completă a locomotivei AA20-1 (20 - sarcina de la roțile motrice pe șine în tone).
Locomotiva cu abur AA a fost prima și singura locomotivă din istoria lumii cu șapte osii mobile într-un cadru rigid. Cazanul de abur de locomotivă a fost unul dintre cele mai mari cazane de abur de locomotivă din Europa . Datorită dimensiunii uriașe a locomotivei, au fost luate o serie de măsuri pentru a îmbunătăți potrivirea locomotivei în curbe. În special, boghiul din față a avut capacitatea de a se abate de la axa longitudinală a locomotivei în ± 145 mm (în punctele extreme), boghiul din spate - în ± 265 mm. Cursa primului și celui de-al doilea set de roți a fost de ± 27 mm, a șaptea a fost de ± 35 mm. În plus, pe roțile celei de-a treia, a patra și a cincea perechi nu existau creste, iar lățimea anvelopelor lor era de 175 mm.
De asemenea, locomotiva se distingea prin sistemul original de transmisie a puterii de la tija pistonului motorului cu abur la roțile motrice. Deci, pe o locomotivă cu abur obișnuită, forța de tracțiune este transmisă la una dintre osii (setul de roți motrice) și de la aceasta prin bara de remorcare direct către toate celelalte osii motrice. Pe locomotiva cu abur AA, forța de tracțiune era transmisă celei de-a patra osii motoare, iar de la aceasta forța de tracțiune era transmisă direct la primele trei osii de cuplare. De asemenea, cu o bară de tracțiune specială, această axă a fost conectată la a cincea pereche de roți, iar a șasea și a șaptea au fost puse în mișcare direct de pe a cincea axă motoare.
Cazan. Un cazan „plin” foarte dezvoltat, în ceea ce privește parametrii săi, este aproape de cazanul unei locomotive americane cu abur de tip 2-6-1 și asigură implementarea capacității de proiectare de 3500 de litri în exces. Cu.;
Motor cu aburi. Cilindru dublu cu expansiune simplă cu alezaj de 740 mm și cursă de 810 mm, distribuție a aburului Walschart. Bobinele sunt realizate cu contra-tije, diametrul bobinei este de 330 mm, cursa maximă a bobinei este de 198 mm, suprapunerea la admisie este de 50 mm, suprapunerea la evacuare este de 0 mm. Pre-admisie liniară - 8 mm. Pistoanele sunt echipate cu inele de etanșare Shtarev și sunt realizate cu contra-tije.
Greutatea mare a pieselor mobile ale mașinii (bară de antrenare - 730 kgf, piston, tijă și cruce - 1127 kgf), precum și viteza mare de proiectare a locomotivei (90 km / h), au necesitat o echilibrare atentă a tuturor celor care se rotesc. piese, precum și partea necesară din greutatea alternativă. Bilanțul inerției forțelor orizontale ale maselor în mișcare de translație a fost efectiv de 57,77%, amplitudinea de zvâcnire a fost de 4,32 mm, echilibrul momentelor de influență a fost de 36,5%, amplitudinea de oscilare a fost de 0,00032. Calculele pașaportului dinamic au arătat că impactul dinamic al locomotivei asupra șinei nu depășește limitele admise. La viteza maximă (de proiectare), coeficientul dinamic al axelor motoare și a celorlalte osii motoare (cuplate) corespunde unor valori de la 1,5 la 1,6. Cu toate acestea, această locomotivă nu a îndeplinit toate cerințele de funcționare, mai ales în ceea ce privește potrivirea în curbe.
Mecanism de antrenare. Pentru a reduce diametrul ruloului (tija pistonului), crucea este dublata. Partea din spate - traversa principală - este cu mai multe niveluri (tip Pennsylvania), conectată la bara de tracțiune principală. Față - O alunecare suplimentară a capului transversal pe paralela minoră oferă ghidare și conexiune suplimentară la tija pistonului. Fără o cruce suplimentară, diametrul rolei, în condițiile îndoirii longitudinale, ar trebui mărit semnificativ, ceea ce, la rândul său, ar duce la creșterea greutății pieselor cu piston și la o deteriorare a condițiilor de funcționare ale cutia de presa de pe capacul cilindrului din spate. Pentru a asigura funcționarea corectă a tracțiunilor în timpul mișcării laterale a osiilor în timpul trecerii locomotivei cu abur în curbe: barele de cuplare 1 și 2 sunt interconectate prin intermediul rolelor verticale și orizontale; rulmenții cu bile sunt instalați pe știfturile primei și a doua axe de cuplare, care fac posibilă rotirea tijelor de tracțiune. Toate barele de tracțiune sunt realizate cu capete rotunde echipate cu bucșe flotante adaptate atât lubrifierii solide, cât și lichidelor. Gâtul central al știftului de manivelă al celei de-a 4-a osii motoare este conectat prin gemeni cu știfturile de manivelă ale axei motoare a 3-a, 2-a și 1-a. Manivelale axei motoare a 6-a și a 7-a sunt cuplate la manivelele celei de-a 5-a axe motoare, care au știfturi cu gât dublu (similar cu știfturile celei de-a 4-a axe motoare). Gâturile centrale ale știfturilor de manivelă ale celei de-a 5-a osii motoare sunt conectate prin gemeni cu știfturile de manivelă ale celei de-a 4-a și a 6-a osie motrice, iar gâturile de conducere ale știfturilor de manivelă ale celei de-a 5-a osii sunt conectate la știfturile de conducere ale celei de-a 4-a osii motrice. axă de o bară de remorcare specială, așa-numită tandem. Bara de remorcare tandem facilitează foarte mult condițiile de lucru ale știftului de conducere, deoarece doar o parte din forța care acționează de-a lungul bielei este transmisă degetului de conducere, care este necesară pentru rotirea axei a 4-a, 3, 2 și 1, în timp ce cealaltă parte a forței care acționează de-a lungul bielei, este transmisă prin capul manivela în formă de furcă, printr-un manșon de oțel treptat presat în obraji, direct către capul frontal al barei de tracțiune tandem, pentru rotirea celui de-al 5-lea (tandem de conducere). axă), a 6-a și a 7-a axă motoare. Capul frontal al barei de tracțiune tandem intră în capul manivelei în formă de furcă al bielei și se rotește pe partea de mijloc a bucșei de oțel în trepte, presat cu părțile sale extreme în obrajii capului bielei și îmbrăcat, împreună cu bucșa de bronz „plutitoare” plasată în ea, pe știftul celei de-a 4-a osii motoare.
Mecanismul de distribuție a aburului al sistemului Walshart. Instalarea contra manivelelor pe a 5-a axă motoare a determinat o creștere semnificativă a lungimii tijei bobinei, pentru a preveni îndoirea căreia, a fost instalată o bucșă de ghidare intermediară din bronz. În plus, proiectarea mecanismului extern de distribuție a aburului a devenit mai complicată, din cauza necesității de a introduce o împingere intermediară în legătură și o pârghie basculătoare suplimentară, odată cu formarea așa-numitului „tandem-link” pentru a scurtează forța excentrică și reduce nivelul vibrației acesteia în timpul funcționării locomotivei cu abur.
Echipajul locomotivei:
Cadru principal. Tip bar, dar spre deosebire de locomotiva cu abur din seria FD, panourile sale laterale nu sunt laminate, ci turnate. din cauza lipsei de închiriere a mărimii cerute. Dispozitive care asigură deplasarea și montarea locomotivei în curbe: Boghiu față cu 2 axe (runner). Este alcătuit din două balansoare longitudinale, care formează la capetele cutiilor de osie pentru fusele axelor. Spatiul interior al fiecarui balansier include doua arcuri, sprijinite la capete pe corpul balansierului. Un cadru mobil se sprijină pe partea de mijloc a fiecărui arc cu proeminențele sale-console, la a cărui parte din mijloc este înșurubat un cadru de sprijin - placa inferioară a rolei, care are patru planuri înclinate situate în perechi, pe fiecare parte a mijlocului boghiul. Rolele cilindrice din dreapta și din stânga sunt capabile să se rotească peste perechea corespunzătoare de planuri înclinate ale plăcii de role inferioare. Placa de role superioară, în partea sa superioară, are o locașă semisferică, în care există un pivot mobil, care este inclus în ghidajul atașat la partea inferioară a turnării blocului cilindric. Greutatea este transferată secvenţial: la pivotul, la placa superioară a rolei, la role, la placa inferioară a rolei, la cadrul mobil şi prin suporturile acestuia - la arcuri, balansoare, cutii de osie, suporturi de osie. Utilizarea planurilor de sprijin inclinate si rolelor ca dispozitiv de refacere asigura limitele deformarii laterale a boghiului (±145 mm) cu o forta de refacere de 8250 kG. Sistemul de antrenare (cuplare) seturi de roți. Mișcările laterale ale osiilor motoare: 1 (±27 mm) și a 2-a (±27 mm) - sunt asigurate de prezența unor goluri între cutiile de osii și carcase. Axele motoare: a 3-a, a 4-a și a 5-a sunt realizate rigide, dar fără flanșe cu lățimea bandajului de 175 mm; A 6-a axă - cu flanșă, rigidă. Mișcarea laterală a celei de-a 7-a osii motoare (±35 mm) este asigurată de prezența unor goluri între cutiile de osie și carcase, iar în plus, cutiile de osie ale celei de-a 7-a osii sunt legate de arcuri prin două perechi de suspensii de tip pendul. , care, fiind un dispozitiv de restaurare, creează o forță de restaurare variabilă, de la 1500 la 3000 kGs, în funcție de mărimea mișcării transversale a axei a 7-a. Dispozitivul de întoarcere al celei de-a 7-a osii motoare asigură condiții favorabile pentru deplasarea locomotivei în marșarier și crește rezistența la „clatinare”. Cărucior de sprijin spate al sistemului „Bissel cu 2 axe”. Este similar din punct de vedere structural cu boghiul locomotivelor cu abur de tip 1-5-2, seria Та și tipul 1-4-2 din seria IS, situat sub partea cuptorului a cazanului, echipat cu un dispozitiv de întoarcere basculant care creează o constantă. forța de întoarcere de 1600 kgf, minimă necesară când locomotiva cu abur se deplasează în sens invers, fără o deteriorare semnificativă a condițiilor de mers înainte, asigură abateri laterale (± 265 mm). Mișcare laterală a primei axe (±35 mm). Dispozitivul de întoarcere basculant include un fel de sectoare cu două puncte de ancorare inferioare. Suspensie cu arc a unei locomotive cu abur. Realizat după schema a trei grupuri separate situate în trei puncte. Grupa 1 separată include arcurile boghiului față și arcurile axei de cuplare I, 2, 3 și 4, echilibrate între ele prin echilibrare longitudinale, dând un punct; balansoarele transversale pentru grupa 1 sunt: bolțul cu bile și placa superioară a rolei boghiului frontal. Al 2-lea și al 3-lea grup de suspensii separate de arc sunt formate, respectiv, din arcurile părților drepte și stângi ale axei motoare a 5-a, 6-a, a 7-a și axele de susținere ale boghiului spate, conectate pe fiecare parte prin balansoare longitudinale. Această schemă de suspensie cu arc oferă un sistem determinat static. în ciuda presiunii crescute pe osie în comparație cu locomotiva cu abur din seria E (20 tone față de 16 tone). sarcina statica asupra arcurilor unei locomotive cu abur de tip 2-7-2 depaseste putin sarcina statica a arcurilor unei locomotive cu abur din seria E (7700 kgf fata de 6770), datorita faptului ca presiunea axiala este depasita din cauza greutății seturilor de roți și a pieselor atârnate de ele. Pentru a reduce impactul dinamic asupra pistei, rigiditatea arcurilor celei de-a 4-a osii conducătoare este redusă la 82 kg / mm; rigiditatea arcurilor celorlalte osii de cuplare este de 97 kg/mm. Sistem de franare. Locomotiva este echipată cu o frână de sistem Kazantsev. Ținând cont de marile abateri transversale (curgeri) ale osiilor, doar axa a 3-a, a 4-a, a 5-a și a 6-a, precum și tenderul cu 6 axe, sunt supuse frânării. [unu]Evaluarea locomotivei cu abur AA20-1 este ambiguă. L. B. Yanush este cel mai categoric în judecățile sale din cartea sa „Locomotive cu abur rusești timp de 50 de ani” din 1950. Mașina își datorează aspectul impulsului creativ al tinerilor designeri sovietici care au căutat să creeze o mașină capabilă să mărească capacitatea de transport și să reducă costul transportului pe principalele autostrăzi în fața unui număr de restricții tehnice. Din 1934, singurul tronson din rețeaua rutieră a URSS în care locomotiva cu abur AA-20 putea concura cu locomotiva cu abur FD era tronsonul extrem de greu de transport de cărbune „Krasny Liman - Osnova (Harkov)”. Reconstrucția tehnică a acestei secțiuni a fost efectuată în întregime - șine grele de tip II-a pe balast din piatră zdrobită, lățimea prismei de rambleu este proiectată pentru așezarea unei a doua perechi de șine, curbe cu rază netezită, cote alungite, blocare automată. Cu toate acestea, pentru aceasta a fost necesar să se pună în funcțiune cel puțin zece astfel de locomotive. O întoarcere în U pentru această locomotivă nu a fost necesară; când conduceți „întoarcerea conductei”, vederea nu era cu mult mai proastă. Clădirile de locomotive cu ventilator erau prescurtarea atât pentru AA, cât și pentru FD, așa că până în 1936 au fost puse în funcțiune clădiri dreptunghiulare standard, potrivite atât pentru FD, cât și pentru AA. În ceea ce privește densitatea traficului, din 1936, această secțiune se afla pe primul loc pe rețeaua rutieră a URSS - 28 de perechi de trenuri grele directe pe zi. Locomotivele cu abur FD din această secțiune au fost operate cel mai intens și literalmente la limita capacităților lor.
La 1 ianuarie 1935, locomotiva a fost trimisă la Moscova. La o creștere de 10 ‰, o locomotivă cu abur cu o masă a trenului de 2800 de tone a dezvoltat o viteză de 40 km / h. Puterea locomotivei a ajuns la 3700 de litri. s., forța de tracțiune la pornire - până la 32.000 kgf. Cu toate acestea, în timpul funcționării, au fost identificate o serie de defecte de proiectare ale locomotivei, în special în sistemul de distribuție a aburului.
O sursă separată de probleme a fost dimensiunea uriașă a locomotivei. În ciuda accelerațiilor semnificative de la boghiuri și seturi de roți, locomotiva nu s-a încadrat bine în curbe, a deranjat șinele și a deraiat la comutatoare. În plus, mașina colosală nu se potrivea în cercurile de întoarcere și în tarabele depozitelor de locomotive .
Din aceste motive, în 1935, locomotiva a făcut doar câteva călătorii de probă, după care a fost în cele din urmă scoasă din activitatea de tren. În următorii 25 de ani, locomotiva inactivă a stat „sub gard” până când a fost tăiată în fier vechi în 1960 .
| Locomotive cu abur ale căilor ferate ale URSS | |
|---|---|
| Pasager | |
| Marfă / Marfă | |
| De manevrare si industriala | |
| Primit sub Lend-Lease | |
| Cu experienta | |
| Ecartament îngust | |
| Vezi si |
|