Колосниковая решётка - это элемент гарнитуры топки, которая представляет собой чугунную или стальную монолитную или составную решётку, служащую для поддержания слоя твёрдого топлива.
Отдельный колосник - это чугунная или стальная деталь решётки для подвода воздуха или топлива.
На паровозах решётка имеет прямоугольную форму и собирается из отдельных частей. Площадь решётки зависит от вида топлива, на котором будет работать паровоз (уголь, дрова, сланцы). Если же локомотив ездит на мазуте или нефти, то в решётки нет необходимости. Самая большая площадь колосниковой решётки советского паровоза была у опытного АА20 -01 (имени Андрея Андреева) и составляла 12м2. У американских локомотивов площадь достигала 17м2.
Для хорошего сжигания топлива, необходимо обеспечить равномерный и достаточный приток воздуха, поэтому в колосниковой решётке имеются щели. Так вот, если сложить площадь всех щелей решётки и соотнести это значение с площадью всей решётки и выразить в процентах, то это будет называться живым сечением. В прежнее время считалось, что 50-60% живого сечения является отличным показателем. Но методом испытаний, инженеры пришли к выводу, что это не так. И достаточно 12-20%.
При уменьшении живого сечения, нагревание самих колосников уменьшилось, что в свою очередь уменьшало возможность коробления.
А так же из-за того, что площадь щелей была меньше, струи воздуха были намного сильнее и верхние слои топлива получали достаточное количества воздуха. Такое сравнение показано на рисунке выше. Там волнистой линией показана высота струи воздуха, которая будет попадать на топливо.
Позже были разработаны решётки с качающимися колосниками. Такие решётки разбивали на 4-6 отдельных секций на которых был прикреплён привод идущий в кабину машиниста. Помощник машиниста с одной подвижной секции перекладывал топливо на соседнюю секцию, и при помощи привода встряхивал первую. Это делалось для того, чтобы в зольник провалился шлак, который забивал отверстия через которые проходил воздух. Такое действие проводилось с каждой секцией. Это был очень трудоёмкий процесс из-за того, что нужно было встряхнуть тяжёлый чугунный фрагмент, а рычаг в кабине был очень мал. Но позже, локомотивная бригада, придумала «наращивать» этот рычаг, при помощи трубы, на время прокачки решётки.
Такие решётки стояли на легендарных советских паровозов типа: ФД, ИС, Эм, СО. И на опытных локомотивах типа ТБ и ТА. Которые по заказу советского союза были произведены в США по пять единиц каждого. Так же на паровозе ТА, американскими инженерами была поставлена решётка не с продольными щелями, а с круглыми отверстиями. Но такое нововведение советским инженерам не понравились. И этот вариант был отклонён.
Подписывайтесь на канал, чтобы узнать ещё больше о железной дороге и паровозостроении.