Экипаж

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Назначение экипажа (фиг. 28)—нести на себе котёл и паровую машину. Экипаж преобразовывает (с помощью рельсов) механическую энергию, развиваемую в машине, в механическую энергию поступательного движения паровоза.

Иными словами, экипаж необходим для движения локомотива.

3. Экипаж

Фиг. 29. Брусковая рама

Основной частью экипажа является рама — остов паровоза.

Помимо собственного веса (общий вес рамы грузового паровоза серии ФД достигает 15,4 т), рама должна выдерживать тяжесть опирающегося на неё котла, блока цилиндров и других частей, прикреплённых к ней.

Кроме того рама воспринимает усилия от давления пара в паровой машине и толчки, возникающие во время движения, особенно при повороте паровоза в кривых участках пути, при торможении, на стыках рельсов и т. п.

Поэтому современные паровозы большой мощности имеют массивные брусковые рамы (фиг. 29). Основу их составляют два продольных полотнища брускового типа (толщиной 125—140 мм), которые соединены между собой несколькими поперечными креплениями, буферным брусом, скрепляющим передние концы продольных полотнищ, стяжным ящиком, соединяющим задние концы полотнищ, и цилиндровым блоком (см. фиг. 28), служащим также, передней опорой котла. Эти важнейшие крепления связывают продольные полотнища рамы в одну общую жёсткую конструкцию.

Как же опирается котёл на раму? Из физики известно, что при нагревании тела расширяются, а при охлаждении сжимаются. Поэтому, например, между рельсами железнодорожного пути оставляются зазоры. В жаркие летние дни зазоры едва заметны, зимой же, в сильные морозы, они увеличиваются. Если соединять рельсы вплотную, то, удлиняясь при нагревании, они изогнутся. То же может получиться с котлом паровоза. Температура стенок котла не постоянна: у интенсивно работающего паровоза она повышается примерно до 160°, а у охлаждённого, (вовремя ремонта в депо) снижается до 15°, т. е. до температуры воздуха в цехе.

При повышении температуры паровозный котёл удлиняется приблизительно на 25—30 мм. Поэтому приходится укреплять котёл на раме так, чтобы только одна из его концевых опор была неподвижной.

На паровозах такая жёсткая неподвижная опора устанавливается в передней части рамы, где расположены цилиндры. Передняя опора (фиг. 30) и цилиндры объединены в цилиндровый блок, на седлообразной верхней части которого и укреплена дымовая коробка котла. Задняя часть котла (топка) опирается на раму через подвижные опоры. Они позволяют котлу перемещаться вдоль рамы.

Подвижные опоры могут выполняться скользящими или гибкими. Скользящие опоры имеют крупный недостаток: между их опорными поверхностями возникает значительное трение/ для уменьшения которого требуется смазка. Иначе неизбежно заедание.

Этого недостатка лишены гибкие опоры, которые представляют собой стальные листы, поставленные вертикально. Нижними концами листы жёстко прикрепляются к раме паровоза, а верхними —

3. Экипаж

к топочной раме. Легко изгибаясь, они не препятствуют свободному удлинению или сокращению котла.

На буферном брусе рамы укрепляются буфера, воспринимающие толчки вагонов, и паровозная автосцепка. Посредством деталей, размещённых в стяжном ящике, осуществляется сцеплениемежду паровозом и тендером. Здесь сила тяги от паровоза передаётся тендеру и от него — составу вагонов.

В продольных полотнах рамы имеются вырезы. Одни из них предназначены для размещения букс и деталей рессорного подвешивания, другие сделаны для уменьшения веса рамы. Буксу помещают в буксовый вырез рамы для того, чтобы она была устойчива и не могла повернуться во время движения. Так как буксовые вырезы снизу открыты, то при большой длине (до 12 м) и значительном весе рамы такое ослабление полотнищ угрожало бы прогибу всей рамы. Чтобы этого не произошло, рама в местах вырезов для букс соединяется подбуксовыми связями (струнками). Укрепляя полотно рамы, связи как бы заменяют вырезанную снизу часть металла, и тем самым способствуют сохранению прочности рамы.

На паровозах малой и средней мощности применяются листовые рамы. Основу листовой рамы (фиг. 31) составляют два сравнительно высоких продольных листа (полотна), толщина которых в 4 — 4,5 раза меньше, чем у брусковой рамы.

Для создания достаточной жёсткости в горизонтальной плоскости листовая рама имеет большое количество креплений, загромождающих междурамное пространство.

Междурамные крепления присоедиа няются к полотнам рамы болтами (на раме паровоза серии СО" поставлено, например, более 1 ООО болтов). При движении паровоза на стыках рельсов возникают удары (характерное постукивание колёс знакомо каждому из пассажиров). Сила ударов зависит от нагрузки на колёсную пару, скорости движения и т. п.

3. Экипаж

Сильные удары и толчки появляются также при неисправности ■колёсных пар, рельсов и вообще железнодорожного полотна.

Если не предохранить раму от резких ударов, то из строя выйдет «е только рама, но и установленные на ией котёл и паровая машина. Поэтому все части паровоза, укреплённые на раме, опираются на колёсные пары через эластичные, но прочные рессоры.

Нагрузка через рессоры передаётся сначала на буксы, в которых помещены подшипники, опирающиеся в свою очередь на оси колёсных пар.

Будучи упругими, рессоры смягчают удары. Благодаря именно этому свойству рессор рама испытывает Значительно меньшие напряжения. В этом и заключается главное назначение рессор.

Итак, экипаж паровоза состоит из следующих основных частей: рамы с опорами котла, рессор и букс (движущие колёсные пары относятся к паровой машине).

Кроме того, к экипажу относятся передние и задние тележки. Передние тележки называют б е г у и к о в ы м и, а задние — поддерживающими.

⇐ | 2. Паровая машина | | Как устроен и работает паровоз | | 4. Тендер | ⇒