TA (locomotiva cu abur)

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 31 iulie 2014; verificările necesită 17 modificări .
T A

Locomotiva cu abur T A
Productie
Țara de construcție  STATELE UNITE ALE AMERICII
Fabrică ALCO
Ani de construcție 1931
Total construit 5
Detalii tehnice
Formula axială 1-5-2
Lungimea locomotivei cu abur 16 655 mm
Diametrul roții de rulare 914 mm
Diametrul roții motoare 1524 mm
Diametrul roții suport 1070 mm
Latimea benzii 1524 mm
Greutatea operațională a locomotivei cu abur 168 t
Greutatea cuplajului 115 t
Sarcina de la osiile motoare pe șine 23 ts
Viteza de proiectare 65 km/h
Presiunea aburului în cazan 17 kg/cm²
Suprafața totală de încălzire prin evaporare a cazanului 380 mp
Numărul de tuburi de foc 56
Numărul de tuburi de flacără 176
Tip supraîncălzitor Elesco-E
Suprafața de încălzire a supraîncălzitorului 160 m²
Zona grătarului 8 m²
Motor cu aburi Simplu
Numărul de cilindri 2
Diametrul cilindrului 700 mm
cursa pistonului 760 mm
Mecanism de distribuție a aburului Walshart
Exploatare
Țară  URSS
drum Stalinskaya

T A ( grea, fabrică A LKO ) - o locomotivă cu abur sovietică cu experiență de tip 1-5-2, cu o sarcină crescută (23 tf) de la osiile motoare la șine. A fost produsă în cantitate de 5 bucăți în anii 1930-1931. în SUA de către uzina ALCO la ordinul NKPS .

Fundal

Pentru prima dată în lume, o locomotivă cu abur în serie „cu drepturi depline” de tip 1-5-2 a fost produsă de uzina Lyme (SUA) în 1925 la ordinul căii ferate private Texas și Pacific, astfel încât acest tip de locomotiva cu abur se numea „Texas”. Acest tip de locomotivă de marfă a fost o dezvoltare constructivă a tipului 1-4-2 „Berkshire”, datorită creării în 1925 a unui boghiu de susținere cu două osii de tip „Bissel cu două axe”, care a avut mare succes din punct de vedere al de proiectare. Căruciorul de sprijin cu două axe a făcut posibilă instalarea unui cazan mai puternic (comparativ cu tipul 1-5-1) cu o parte de ardere mai dezvoltată. Prin creșterea volumului camerei de foc, s-a realizat o scădere a intensității arderii combustibilului, care, în combinație cu amplasarea unui cenușar cu cel mai avantajos design sub partea cuptorului, a oferit condiții mai bune pentru alimentarea cu aer sub grătar. și reducerea consumului specific de combustibil. În plus, un boghiu de susținere cu două axe, în comparație cu unul cu o singură axă (de obicei supraîncărcat), a redus semnificativ efectul dăunător asupra șinei și, prin urmare, a oferit posibilitatea creșterii vitezei de proiectare a locomotivei.

Congresul al XIV-lea al Partidului Comunist al Bolșevicilor (18-31 decembrie 1925) a aprobat cursul spre industrializarea țării. În legătură cu creșterea volumului transportului feroviar, tipurile celor mai puternice locomotive cu abur aflate în funcțiune nu mai erau considerate promițătoare din punct de vedere al parametrilor lor tehnici (diametrul mic al roților motoare). Era nevoie de un tip mai puternic și mai rapid de locomotivă de marfă.

O analiză comparativă a trăsăturilor dezvoltării transportului feroviar în țările cele mai dezvoltate economic a arătat că în ceea ce privește o serie de indicatori: în ceea ce privește cifra de afaceri de marfă, în ceea ce privește profilul traseului principalelor autostrăzi și în ceea ce privește condițiile climatice, perspectivele de dezvoltare a transportului feroviar în URSS sunt cele mai apropiate de cele din Statele Unite și Canada.

a) Conform termenilor de rotație a mărfurilor: în America de Nord și în URSS, mase mari de mărfuri erau prelucrate pe distanțe mari la cele mai mari viteze posibile. Aceasta este principala caracteristică care apropie condițiile de muncă ale căilor ferate americane de cele ale URSS. b) Profilul căilor ferate din SUA și Canada este predominant plat, parțial deluros și este, de asemenea, aproape de rețeaua rutieră URSS. c) Condițiile climatice din America de Nord, care afectează proiectarea unor părți ale locomotivelor cu abur, sunt apropiate de clima fâșiei centrale și sudice a URSS.

În acest sens, cele mai promițătoare pentru rețeaua rutieră URSS în sens constructiv au fost determinate la acea vreme cele mai puternice și de mare viteză locomotive cu abur de marfă de tipurile americane 1-5-1 și 1-5-2.

Cea mai importantă trăsătură a dezvoltării principalelor căi ferate private din America de Nord (SUA și Canada) a fost, care a început în 1916, transferul pe scară largă a liniilor lor principale către șine de tip greu cu o greutate de rulare de 50-67 kgf / m , care a asigurat o reducere a costurilor de întreținere a căii și posibilitatea de a folosi locomotive.cu sarcini axiale ultra-mari pe șine - 23-33 tone, relativ simple ca design, dar mult mai puternice decât cele europene.

Din 1925, pentru rețeaua rutieră URSS, cele mai grele șine au fost tipurile IIa (38,46 kgf/m) și Ia (43,613 kgf/m), permițând (asumată atunci) o sarcină axială de până la 23 de tone, dar lungimea lor a reprezentat doar 11-12% din lungimea totală a rețelei. Pe secțiunile rămase ale rețelei rutiere URSS pentru șine de tip III-a (33,5 kgf / m), sarcina axială admisă a fost stabilită la cel mult 18,5 tone, iar greutatea cea mai mare a trenurilor de marfă pentru locomotivele cu abur ale E. seria a fost setată la 1750 de tone, iar viteza șasiului pe cele mai bune secțiuni (în funcție de starea tehnică) - nu mai mult de 50 km / h. În timp ce în Europa sarcina pe șine a fost de 20-23 de tone, iar în SUA și Canada de 27-33 de tone, greutatea trenurilor de marfă a ajuns la 7000-10000 de tone, iar în unele cazuri 15000 de tone. [7] Pg. 697

Ca urmare, în 1925, la nivelul NKPS s-au făcut următoarele concluzii:

1. Tendința construcției moderne de locomotive este axată pe crearea de mașini economice de mare putere și viteză mare și cu randament ridicat; 2. În SUA, limita de dezvoltare a locomotivei cu abur a fost deja atinsă în ceea ce privește lungimea utilajelor, dimensiunile și sarcinile axiale pe osiile motoare (30-33 tone); 3. În Europa, folosind sarcini axiale pe șine de 20…23t, au folosit în întregime dimensiunile lor de gabarit, dar au o rezervă în lungime; 4. În URSS, sarcina pe axa motoare nu depășește încă 18,5 tone din cauza stării șinelor, dar în raport cu dimensiunile liniare ale locomotivei, este posibil să mergeți mai departe decât SUA; 5. Ratele ridicate de dezvoltare a activității transportului feroviar sovietic în legătură cu implementarea planului cincinal de construcție socialistă necesită crearea de locomotive cu abur puternice; 6. Este recomandabil să se construiască locomotive cu abur de tipul 1-5-2 cu o sarcină pe axa motoare de 23 de tone, iar pentru unele secțiuni - același tip cu o sarcină de 27 de tone, pentru lucru în trenuri de marfă cu o greutate de 4000 . .. 5000 tone și tipul 2-4-1 sau 2-4-2 cu o sarcină pe osie motrice de până la 22 tone pentru trenuri de curierat cu o greutate de 600…800 tone, cu viteze de rulare de 100…120 km/h. [7].

Posibilitatea de a utiliza cele mai recente locomotive cu abur de marfă puternice din acea perioadă de tip american 1-5-2 pe principalele rute de marfă ale rețelei rutiere URSS a fost luată în considerare pentru prima dată în 1926, când s-a luat decizia de a aloca resurse materiale și financiare pentru reconstrucția prioritară a fabricii de locomotive cu abur de la Lugansk , după modelul celei mai mari fabrici din lume a companiei ALCO (SUA). Specialiștii americani au fost invitați în URSS pentru a proiecta un complex de noi ateliere de producție, în spațiile suplimentare ale fabricii de la Lugansk. Condițiile tehnice pentru proiectarea instalațiilor de producție ale acestei fabrici au presupus producția pe scară largă de locomotive cu abur de tip 1-5-2 cu o sarcină axială de 23 până la 27 de tone.

În 1926, trebuia să aloce fondurile necesare, în primul rând, pentru reconstrucția fabricii de locomotive cu abur de la Lugansk, pentru a-și dezvolta capacitatea de producție la nivelul celor mai mari fabrici de locomotive cu abur americane. În plus, în viitor, s-a planificat construirea de noi fabrici gigant de locomotive cu abur în Novocherkassk , Orsk și Kuznetsk . [6]

La acel moment, se presupunea că crearea și dezvoltarea producției pe scară largă a unei noi locomotive comerciale puternice cu abur ar dura 2-3 ani. Cu toate acestea, deja în 1927 această prognoză a fost criticată din următoarele motive:

1. Capacitate insuficientă de producție a tuturor fabricilor de locomotive cu abur sovietice existente. Capacitățile disponibile ale producției metalurgice din fabrică nu au permis producerea de piese turnate de dimensiuni mari, în special, panouri ale cadrelor principale de tip bară, semi-bloc și, cu atât mai mult, cilindri monobloc de mașini cu abur. În timp ce în modelele americane, chiar și turnarea în comun a cadrului principal și a blocului cilindric a fost efectuată. În anii 1920, pe lângă Statele Unite, la fabricile germane de locomotive cu abur au fost construite și locomotive cu abur cu rame de bară. 2. Incertitudine în momentul finalizării reconstrucției uzinei Lugansk. 3. Incertitudine privind metodele și momentul transferului materialului rulant de marfă către frâne automate și cuple automate. 4. Incertitudinea metodelor și calendarului reconstrucției tehnice a structurii căii pe liniile principale de transport de marfă, deoarece industria metalurgică internă pe termen scurt ar putea oferi închiriere în masă de șine nu mai grele decât „III-a” cu o greutate de rulare de 33,48 kgf/m, permițând cea mai mare sarcină axială de 18,5 tone.

Astfel, capacitățile reale de producție ale industriei metalurgice sovietice, fabricile de mașini și capacitățile tehnice ale transportului feroviar au intrat în conflict cu previziunile îndrăznețe ale specialiștilor NKPS.

Din cauza absenței în URSS a bazei necesare producției de locomotive cu abur „de tip american”, la nivelul NKPS, s-a propus achiziționarea de material rulant (locomotive și vagoane cu abur) din SUA.

În 1929, la cea de-a 16-a Conferință a Partidului Comunist al Bolșevicilor din întreaga Uniune, valoarea investițiilor în sectorul transporturilor a fost stabilită la 10 miliarde de ruble. cu o investiție în industrie de 16,4 miliarde de ruble. În același timp, s-a recunoscut că ritmul de dezvoltare a transportului feroviar pe fondul creșterii echipamentelor sale tehnice a fost insuficient. Situația actuală a stârnit un val de critici la adresa înalților funcționari ai Comisariatului Popular al Căilor Ferate, acuzați că au încercat să impună statului o strategie de „Superautostradă”, atenuând investițiile uriașe în calea ferată, poduri, material rulant cu sarcini extrem de mari pe osie. .

În 1928-1929, organele OGPU au „descoperit” și au învins „organizația contrarevoluționară de sabotaj” din NKPS și de pe drumurile Uniunii, care ar fi stabilit una dintre principalele sale sarcini de a perturba reconstrucția transportului feroviar.

În condițiile „dificile” existente în NKPS din URSS, s-au continuat lucrările de dezvoltare a condițiilor tehnice optime pentru proiectarea locomotivelor de marfă puternice promițătoare de tipurile 1-5-0, 1-5-1 și 1-5-2.

Până în 1930, în NKPS al URSS, proiectarea noilor tipuri de locomotive cu abur a fost limitată la nivelul unui proiect preliminar, din cauza lipsei unei baze de producție adecvate, deoarece finalizarea reconstrucției uzinei de la Lugansk a fost întârziată. . Cu toate acestea, au fost elaborate specificații pentru proiectarea de funcționare a locomotivelor cu abur de tipurile 1-5-1 și 1-5-2, care au determinat pentru acestea sarcina axială minimă admisă de 23 de tone, cu un diametru al cilindrului de 700 mm, o cursă a pistonului. de 760 mm și un diametru al roților motoare în 1500 mm. Cu o sarcină axială mai mică, nu era recomandabil să se construiască o locomotivă cu abur de tip 1-5-2, deoarece nu ar avea avantaje față de tipul 1-5-1. S-a presupus că, cu o sarcină axială de 23 de tone, ar fi posibilă operarea unor astfel de locomotive pe șine de tip II-a, crescând doar numărul de traverse pe 1 km de cale și înlocuind balastul de nisip cu pietriș sau piatră zdrobită. .

În primăvara anului 1930, comisia Comisariatului Suprem al Poporului al Comisarilor Poporului și a NKPS, sub conducerea lui Sulimov , la etapa finală a unei lungi călătorii în străinătate pentru a studia cele mai recente realizări străine în domeniul afacerilor feroviare, a fost în SUA, unde firmele Baldwin și ALCO au fost comandate de locomotive cu abur „super-grele” de tipurile 1-5-1 și 1-5-2 cu o sarcină pe osie de 23 de tone, sub rezerva îndeplinirii cerințelor tehnice sovietice (sarcina pe șine, diametrul cilindrului, cursa pistonului, diametrul roților motoare) și dotarea acestor locomotive cu cele mai noi sisteme: un alimentator mecanic de cărbune, termosifoane, un sistem de încălzire a apei, un booster, pentru a le testa în condițiile URSS. reteaua de drumuri. Firmele americane Baldwin și Alco, având informații despre reconstrucția îndelungată a uzinei de la Lugansk, mizând pe comenzi mari și profitabile, au vândut de bunăvoie cele mai recente informații tehnice și documentație de proiectare pentru locomotivele lor cu abur reprezentanților sovietici la acea vreme.

Cu toate acestea, în timpul șederii comisiei lui Sulimov în SUA, la nivelul Sovietului Suprem al URSS, a fost luată o decizie cu privire la o abandonare temporară, forțată, a conceptului de „Super-autostradă” adoptat în 1925 și trecerea la un concept moderat al dezvoltării transportului feroviar în „Perioada de tranziție 1930÷1935” . Această decizie a fost luată ținând cont de încărcarea efectivă a industriei metalurgice a URSS cu ordine militare și, ca urmare, de imposibilitatea în viitorul apropiat de a furniza volumele necesare de șine laminate de tip mai greu decât șinele de tip III-a. . Luând în considerare circumstanțele apărute, proiectarea locomotivelor cu o sarcină pe osie de peste 20 de tone pentru următorii cinci ani a fost considerată nepotrivită. Dar a fost necesar să se furnizeze comenzi pentru fabrica de la Lugansk, ale cărei instalații de producție au fost proiectate pentru producția pe scară largă de locomotive cu abur „de tip american”.

În aceste condiții, Biroul Tehnic format de urgență din cadrul Departamentului Direcției Politice Principale (TBOGPU) a elaborat cerințe tehnice pentru proiectarea locomotivelor cu abur, locomotivelor diesel și locomotivelor electrice cu o sarcină axială de cel mult 20 de tone. În momentul în care comisariatul sovietic al Comisariatului Poporului All-Rus al Comisariatului Poporului și NKPS s-a întors din SUA în URSS, un proiect de proiect al unei locomotive cu abur puternice de mare viteză de tip „de tranziție” 1-5-1. cu o sarcină axială pe șine de 20 de tone fusese deja dezvoltată. Acest proiect de proiect, în conformitate cu noul concept adoptat, a fost numit proiect de „tip tranzițional”.

În iunie 1931, prin decizia Plenului Comitetului Central al Partidului Comunist al Bolșevicilor din întreaga Uniune, a fost stabilit Programul de dezvoltare tehnică ulterioară a transporturilor URSS în „Perioada de tranziție 1930-1935”, care prevedea producția pe scară largă de locomotive puternice, vagoane cu o capacitate de transport de 50-60 de tone, introducerea pe scară largă a cuplajelor automate, frâne automate, blocare automată, reconstrucția structurii superioare a căii, depozit, gări și alte structuri de inginerie.

La 28 iunie 1931, Decretul Consiliului Comisarilor Poporului din URSS a indicat tipul (formula axială 1-5-1) a celei mai apropiate locomotive cu abur promițătoare cu o sarcină axială de 20 de tone (viitorul FD) și timpul de lansarea uzinei reconstruite de la Lugansk. Aceeași rezoluție, ținând cont de urgența emiterii unei noi locomotive cu abur, a însărcinat Consiliul Suprem de Economie Națională și NKR KI să verifice capacitățile de producție ale uzinelor existente pentru a le implica în construcția de noi locomotive cu abur în cooperarea cu uzina din Lugansk până la finalizarea reconstrucției sale complete.

Istorie

Condiții preliminare pentru apariția locomotivelor cu abur

Până în anii 1930, în legătură cu creșterea cifrei de afaceri industriale a Uniunii Sovietice pe căile ferate, a fost nevoie urgentă de creștere a capacității de transport prin creșterea vitezelor și mai ales a greutăților trenurilor. Cu toate acestea, locomotivele cu abur din seria E , care la acea vreme constituiau baza parcului de locomotive de marfă a țării, cu o masă adezivă de 80 de tone, nu mai puteau asigura acest lucru. Erau necesare locomotive mai puternice și mai puternice.

Diferite grupuri de specialişti au propus diferite modalităţi de rezolvare a acestei probleme. Deci, de exemplu, unii au propus să mărească greutatea de aderență pentru a crește numărul de roți motrice la 7-8, menținând în același timp sarcina axială la 20 tf, ceea ce a făcut posibilă să nu se întărească calea ferată. Cu toate acestea, în acest caz, lungimea locomotivei a crescut foarte mult, ceea ce a necesitat prelungirea clădirilor depozitului și a cercurilor de viraj și, de asemenea, a făcut dificilă potrivirea locomotivei în curbe. Mai târziu, lucrările în această direcție au dus la crearea unei locomotive cu abur articulate din sistemul Garratt din seria Y cu 8 osii motoare și o locomotivă cu abur AA , care era singura locomotivă cu abur din lume cu 7 osii mobile într-un cadru rigid. .

În același timp, au existat experți care au oferit o soluție diferită. Ei și-au propus, menținând cinci roți motrice, creșterea greutății de aderență prin creșterea sarcinii axiale de la 20 la 23 tf, iar ulterior la 27. balast de nisip cu pietriș sau piatră spartă, precum și creșterea numărului de traverse la 1 km de urmări. Totodată, experții au subliniat experiența căilor ferate americane, unde erau operate locomotive cu abur, în care sarcina de pe osiile motoare de pe șine ajungea la 32 tf.

Proiectare și fabricare de locomotive cu abur

Deja la începutul încercării de implementare a proiectului, proiectanții s-au confruntat cu o sarcină dificilă - niciuna dintre fabricile sovietice de locomotive cu abur nu avea experiență în proiectarea și construirea de locomotive cu abur cu sarcini axiale de peste 18 tf. Calculele preliminare au arătat că crearea unui cadru de tablă (folosit la toate locomotivele cu abur construite de sovietici anterioare) care să poată rezista la astfel de sarcini era o sarcină aproape imposibilă. A necesitat o tranziție la cadre de construcție de bare, care au fost utilizate pe scară largă pe locomotivele cu abur americane, dar nu a existat nicio experiență în construirea lor în Uniunea Sovietică. Apoi s-a decis să se comande un lot de locomotive experimentale de la firmele americane și, după testarea acestora, să se înceapă construirea de analogi în URSS (o situație similară s-ar repeta mai târziu cu locomotivele electrice C și C C , precum și cu locomotivele diesel D A și TE1 ). În 1930 , NKPS a comandat firmelor americane ALCO și Baldwin ( vezi locomotiva cu abur TB ) 5 locomotive cu abur fiecare cu o sarcină de 23 tf de la osiile motoare de pe șine . În octombrie 1931, locomotivele cu abur comandate, cărora li sa atribuit denumirea seriei T A și numerele nr. 10000-10004 , au ajuns la Leningrad la Uzina de reparații de locomotive cu abur proletare .

Design locomotivă cu abur

Locomotiva avea un cadru de tip bară cu grosimea lamei de 140 mm și din oțel vanadiu . Roțile motoare aveau un diametru de 1520 mm, iar centrele lor erau făcute din spițe. Pe licitații au fost instalate amplificatoare . De asemenea, licitațiile au fost echipate cu alimentatoare mecanice de cărbune din sistemul „Standard BC”.

Focarul locomotivei era de tip radial, cu termosifoane și țevi de circulație instalate în ea . Cazanul era echipat cu un supraîncălzitor Elesco-E cu două ture, cu țeavă mică. Un încălzitor de apă de suprafață a fost amplasat în fața cutiei de fum .

Viteza de proiectare a locomotivelor a fost de 85 km/h.

Soarta locomotivelor

În 1931, locomotivele cu abur au intrat pe calea ferată Stalin . În timpul testelor, locomotivele cu abur au dezvoltat o forță de tracțiune de 24.000  - 25.000 kgf (și cu propulsorul inclus - până la 30.000 kgf ). Cu toate acestea, curând a devenit clar că din cauza sarcinilor axiale mari (cu 12% mai mari decât cea admisibilă), aceste locomotive cu abur au deranjat rapid șinele principale, pe care au fost așezate șine grele (după standardele sovietice) de tip IIa. Drept urmare, locomotivele cu abur, după ce au lucrat ceva timp, au fost scoase din serviciul de trenuri. La începutul anului 1956, se aflau încă în flota de locomotive.

Literatură