Найти тему

Что не так с колёсными парами у паровоза? Для чего нужны эти утолщения и почему они разные?

Здравствуйте мои уважаемые читатели! Кто хоть раз видел настоящий горячий паровоз вживую на станции, в качестве памятника на постаменте или в железнодорожном музее наверняка заострял своё внимание на колёсных парах, которые очень сильно отличаются от тепловозных и электровозных. Во-первых, сам диаметр колёс впечатляет, особенно на быстроходных пассажирских машинах, таких как Су или П36.

Паровоз серии Су. Диаметр его движущих колёс впечатляет — 1850 мм. Фото: Алексей Алексеев
Паровоз серии Су. Диаметр его движущих колёс впечатляет — 1850 мм. Фото: Алексей Алексеев

А во-вторых, сами по себе колёса выглядят несколько необычно, с отверстиями как на грузовых машинах или с многочисленными спицами как на пассажирских. Но ещё что сильно цепляет наш взгляд и концентрирует внимание — так это утолщения на движущих колёсах, причём совершенно разные при одинаковом диаметре колёс.

Осмотр и смазка локомотивной бригадой экипажной части паровоза серии Л. Диаметр движущих колёс этого паровоза равен 1500 мм. Тогда как у большинства тепловозов он равен 1050 мм, а на пассажирском ТЭП70 1200 мм. Фото: Алексей Алексеев
Осмотр и смазка локомотивной бригадой экипажной части паровоза серии Л. Диаметр движущих колёс этого паровоза равен 1500 мм. Тогда как у большинства тепловозов он равен 1050 мм, а на пассажирском ТЭП70 1200 мм. Фото: Алексей Алексеев

Сразу сам собой напрашивается вопрос:

"А зачем конструкторами именно так сделано?"

Профессионалы и те, кто интересуется устройством паровозов ответ на этот вопрос знают прекрасно. И тем не менее, есть большая аудитория людей, которые ничего об этом не знают, но сейчас уже могут узнать и рассказать при случае об этом другим, блеснув своими познаниями.

Начну с того, что самые первые паровозы не имели этих утолщений и по этой причине страдали очень существенным недостатком — на большой скорости они начинали раскачиваться из стороны в сторону. Качка была настолько сильной, что машинисты, опасаясь опрокидывания локомотива, боялись быстро ездить. Причина раскачивания заключалась в том, что такие элементы экипажной части паровоза как кривошипы, контркривошипы и спарники являются очень массивными деталями. При движении паровоза вся эта масса металла постоянно движется то вверх, то вниз, сильно раскачивая паровоз на ходу.

-3

Со временем, конструкторы нашли несколько способов решить эту проблему. Английский инженер-железнодорожник Роберт Стефенсон предложил разместить цилиндры паровой машины внутри рамы. Раскачивание паровоза при этом действительно уменьшилось. Однако при внутреннем расположении цилиндров неудобно осматривать детали паровой машины внутри рамы, смазывать и при необходимости ремонтировать. Широкого распространения это конструктивное решение не нашло, хотя внутрирамное расположение цилиндров паровой машины оставалось характерной особенностью английских паровозов вплоть до середины ХХ века.

Старинный английский паровоз с внутрирамным расположением цилиндров паровой машины. Фото: Stewart763
Старинный английский паровоз с внутрирамным расположением цилиндров паровой машины. Фото: Stewart763

А вот в других странах конструкторы пошли иным путём и нашли более простой способ уравновешивания вертикальных сил. Он заключался в том, что на всех сцепных (или движущих) колёсах на противоположной от кривошипов стороне стали делать утолщение, о которых мы с вами и говорим — противовес.

Сцепная колёсная пара паровоза серии Эр диаметром 1320 мм
Сцепная колёсная пара паровоза серии Эр диаметром 1320 мм

Масса противовеса подбиралась равной массе кривошипа и спарников, поэтому разные колёсные пары одного и того же диаметра на одном и том же локомотиве имели противовесы разного размера. Таким нехитрым способом удалось настолько снизить раскачивающие силы, что пассажирские паровозы смогли развивать скорость до 200 км/ч!

Экипажная часть паровоза серии Л. Фото: Алексей Алексеев
Экипажная часть паровоза серии Л. Фото: Алексей Алексеев

На маломощных паровозах, особенно с небольшим диаметром движущих колёс (1200-1300 мм), противовесы ведущих колёс заливали свинцом, который имеет значительно больший удельный вес, чем сталь (свинец —11,3, сталь — 7,85). Это давало возможность уменьшить размеры противовесов и лучше их расположить в колёсных центрах. Паровозы серий Еа, Ем и часть паровозов ФД имеет противовесы ведущих колёсных пар, залитые свинцом. Поэтому при случае, если Вы, например попадёте в "Музей железных дорог России" в Санкт-Петербурге, попробуйте убедиться в этом сами опытным путём, захватив с собой какой-нибудь магнит и приложить его к противовесу одного из указанных паровозов. Магнит притянуться к нему не должен.

Американский паровоз серии Ел в составе экспозиции в "Музее железных дорог России", С.-Петербург, Балтийский вокзал. Фото: Алексей Алексеев
Американский паровоз серии Ел в составе экспозиции в "Музее железных дорог России", С.-Петербург, Балтийский вокзал. Фото: Алексей Алексеев

А на этом на сегодня всё. Всем удачи и будьте здоровы!

-8