Энциклопедический словарь
ПАРОВОЗЫ*
Паровозы* — П. называется паровая машина, поставленная на тележку, движущаяся вместе с ней и служащая для перемещения пассажиров или грузов. Первый прибор для передвижения паром был изобретен французским инженером Жозефом Кюньо (Cugnot), представившим в 1769 г. проект повозки, "движимой действием водяного пара, образуемого огнем". Повозка эта (табл. I, фиг. 1) была деревянная, на трех деревянных колесах — одно впереди и два позади; она была снабжена небольшим паровым котлом и машиной с вертикальным паровым цилиндром, вращающей переднее колесо, снабженное зубцами. Первые опыты производились на улицах Парижа в 1770 г., но оказались весьма неудачными. Повозка эта сохраняется поныне в "Conservatoire des Arts-et-Métiers". В 1802 г., в Англии, Тревитик и Вивиан (Trevithick and Vivian) патентовали П., модель которого хранится в Patent Museum at South Kensington; в 1804 г. ими был построен настоящий П., изображенный на фиг. 2, который мог везти поезд с грузом в 600 пуд., со скоростью 7,5 в. в час. П. состоял из горизонтального парового котла на 4-х колесах, с горизонтальным паровым цилиндром, помещенным спереди и скрытым внутри котла; движение колесам П. передавалось от машины при помощи зубчатых колес. В 1829 г. компания Ливерпуль-Манчестерской жел. дороги объявила конкурс на станции в Рэнгилле (Rainhill), с премией в 500 фун. стерл. (около 3150 руб. золотом) за наилучший П. На это знаменитое состязание были представлены 5 П., но из них испытанию подверглись только три, а именно: "Ракета" Стефенсона (Rocket, Stephenson); "Новость" Бретвета и Эриксона (Novelty, Braithwaite and Ericsson) и "Несравненный" Гакворта (Sanspariel, Hackworth). Премия была присуждена Стефенсону. Рэнгилльское состязание имело решающее значение, так как вполне убедило всех в несомненных преимуществах употребления П. для скорого передвижения грузов и пассажиров по рельсовому пути. Блестящий успех "Ракеты" был обеспечен одновременным соединением в нем трех условий, существенно необходимых для достижения удачных результатов: 1) Принципа сцепления гладких колес с гладкими же рельсами, без зубцов на тех и других, казавшихся прежде неизбежными. Употребление зубцов влекло за собой массу неудобств и делало весьма опасным сколько-нибудь значительное увеличение скорости. Упомянутый принцип сцепления был впервые установлен Блэкетом (Blackett) в 1814—15 гг. 2) Выпуска отработавшего в цилиндре пара в дымовую трубу П., для усиления в ней тяги воздуха, способствующей усиленному и более полному горению угля в паровозной топке. Впервые выпуск пара в трубу был применен в 1804 г. Тревитиком в его П., но влияние этого выпуска на тягу в трубе ему оставалось неизвестным. 3) Применениятрубчатого котла,изобретенного Сегеном во Франции и почти одновременно с ним Бутом в Англии. Сеген (Seguin), состоявший инженером и директором Сент-Этьенской железной дор., взял привилегию на трубчатый котел в конце 1827 г. Помещенные внутри котла металлические трубки, находящиеся в воде и внутренностью своею сообщаемые с топкой и дымовой трубой, весьма значительно увеличиваютповерхность нагревакотла, т. е. ту поверхность, сквозь которую теплота горения переходит в воду, превращая ее в пар. С увеличением поверхности нагрева большая часть теплоты горения идет напарообразованиеи сравнительно меньшая часть улетает даром в дымовую трубу. Еще до постройки "Ракеты", произведенной совместно с сыном Робертом, отец его, Георг Стефенсон, имел обширный опыт в построении П.; на табл. I (фиг. 3) изображен один из трех П., построенных им в 1825 г. для Стоктон-Дарлингтонской жел. дор.; П. снабжен вертикальными паровыми цилиндрами и служил для поездов в 90 тонн весом, двигавшихся со скоростью 19—24 км (18—22 в.) в час. Стефенсону же принадлежит "Орел" (Adler; I, фиг. 5) — первый появившийся в Германии П., весом около 6 тонн и стоимостью в 13930 флоринов, пущенный в ход в 1835 г. на Нюренбергской жел. дороге. По типу Стефенсоновских же паровозов впервые построен в Германии П. "Саксония", в 1838 г. (I, фиг. 6). Американскиe П., из которых первый был построен Купером (Cooper) в 1829 г., иногда отличаются необычайной своеобразностью постройки; таков напр. П. "Атлантик" (т. I, фиг. 4), построенный в 1832 г. Дэвисом и Гартнером, для Пенсильванской жел. дор., и снабженный вентилятором для вдувания воздуха в топку, а также механизмом, при движении напоминающем движение ног прыгающего кузнечика — вследствие чего машина и называлась "машина-кузнечик" (grasshopper-engine). В России первый П. был построен на Нижнетагильских горных заводах Демидовых. Сын известного механика этих заводов, Ефима Черепанова, после совершенной им в 1833 г. поездки в Англию, построил в том же году, при содействии отца, первый небольшой "сухопутный пароход", возивший более 200 пуд. груза со скоростью 12—15 в. в час, по нарочно проложенным, на длине 400 саж., "чугунным колесопроводам" (рельсам). В 1835 г. Черепановы, отец и сын, построили другой подобный "пароход", больших размеров, возивший до 1000 пуд. тяжести (см. "Горный Журнал", 1835, II, 445 и III, 170). ПАРОВОЗЫ I. 1. Тележка Кюньо. 2. Паровоз Тревитика (1804). 3. Паровоз Стефенсона (1825). 4. Американский паровоз "Atlantic" (1832). 5. Первый появившийся в Германии паровоз "Adler" (1885). 6. Первый построенный в Германии паровоз "Saxonia" (1838). 7. Пассажирский паровоз прусских государственных дорог. 8. Тендер, питающийся водою на ходу поезда. 9. Курьерский паровоз австрийских государственных дорог. 10. Пятиосный товарный паровоз, системы компаунд, прусских государственных дорог. 11. Двуосный паровоз для узкоколейных и второстепенных железных дорог. ПАРОВОЗЫ II. Черт. 1, 2, 3 и 4. Четырехосный товарный паровоз-компаунд правительственного типа, 1893 г. Черт. 5. Товарный паровоз с котлом Ленца (Lentz). Черт. 6. Компаунд-паровоз Ворсделя (Worsdell). ПАРОВОЗЫ III. Четырехосный паровоз-компаунд, с одной поддерживающей осью, серииННиколаевской жел. дор. ПАРОВОЗЫ IV. Пятиосный паровоз-компаунд, с двуосной тележкой, Владикавказской железной дороги. ПАРОВОЗЫ V. 1. Американский, курьерский паровоз. 2. Пятиосный товарный танковый паровоз для туннеля "St. Clair.", в Америке. 3. Двойной танковый паровоз, системы компаунд, Сен-Готардской железной дороги. 4. Паровоз с двойным котлом Восточной французской жел. дор. Дальнейший ход развития П. заключался преимущественно в усовершенствовании всех отдельных частей и в выработке специальных типов, наиболее приспособленных к особенностям требуемой от них службы. Употребительные ныне главнейшие типы П. следующие:Курьерские,для поездов весом 75—150 тонн, движущихся со скоростью 60—90 км в час [Тонна (1000 килограмм) равна 60 пудам (точнее 61 пуду).].Пассажирские,для поездов 100—250 тонн, со скоростью 35—60 км.Товарные,для поездов 250—700 тонн, со скоростью 20—30 км.Товаро-пассажирские,промежуточные между последними двумя, для скоростей 30—40 км. Кроме перечисленных типовпоездныхП. имеются еще специальные типыслужебныхилиманевровыхП., для служебных маневров на станциях при составлении поездов. Следующая таблица (см. Мухачев, "Теория и конструкция П.", 1895) дает понятие о главнейших размерахпоездныхП.
| Паровозы | Kypьepcкие | Пассажирскиe | Товарные |
| Диаметры паровых цилиндров в метрах | 0,38—0,48 | 0,40—0,48 | 0,41—0,50 |
| Ход поршня в метрах | 0,51—0,63 | 0,51—0,64 | 0,61—0,66 |
| Диаметр ведущих и спаренных колес в метрах | 1,8—2,5 | 1,4—1,7 | 1,2—1,4 |
| Диаметр поддерживающих колес в метрах | 1,0—1,35 | 1,0—1,25 | 0,94—1,1 |
| Диаметр котла в метрах | 1,22—1,3 | 1,3—1,35 | 1,3—1,4 |
| Площадь колосниковой решетки в квадр. метрах | 0,95—2,3 | 0,95—2,0 | 1,1—2,15 |
| Поверхность нагрева топки в квадр. метрах | 6—10 | 5,5—9,0 | 6—10 |
| Поверхность нагрева трубок в квадр. метрах | 70—125 | 70—120 | 80—165 |
| Вес пустого паровоза в тоннах | 30—44 | 32—45 | 33—42 |
| Вес паровоза в рабочем состоянии в тоннах | 33—56 | 35—48 | 36—48 |
| Вес тендера с водой и углем в тоннах | 20—25 | 20—25 | 25—28 |
В основу всех соображений при выборе системы и определении размеров П. должно принять следующее положение:сила тяги П. всегда равна силе его сцепления с рельсами.Подобно тому, как усилие лошади, движущей повозку, всегда равно силе, проявляющейся в местах упора копыт о землю — силе, препятствующей скольжению копыт, — так исила тягипроизводимая П., всегда должна быть равнасиле сцепленияП. с рельсами — силе, препятствующей скольжению пар. колес по рельсам. В тех случаях, когда сила сцепления оказывается недостаточной, колеса П. начинаютбуксовать,т. е чрезвычайно быстро вращаться, не перемещая П., который, если бы и двигался, то без содействия паровой машины.Наибольшая сила сцепленияопределяетсясилой тренияколес о рельсы, так чтосила сцеплениявсегда меньше и только в крайнем случае может быть равнасиле трения.Величинаработы,производимой П. в единицу времени, измеряется произведением из силы тяги на скорость движения, или, согласно сказанному, произведением из силы сцепления на скорость движения: работа в ед. вр. = силе тяги или силе сцепления х на скорость движения. Но наибольшая работа, которую может развить П., по необходимости ограничена, ибо размеры котла и пар. машины не должны выходить из известных, строго определенных, рамок в ширину и высоту. Отсюда следует, что только при малых скоростях П. могут развивать весьма значительную силу тяги, т.е. тащить очень тяжелые поезда, если сила сцепления достаточно велика. Такова П.товарные.Наоборот, при очень больших скоростях, сила тяги не может быть велика, так как в противном случае потребуется от П. чрезмерно большая работа, которую он не в состоянии будет развить. Таковы П.курьерские.Дальнейшее различие между этими двумя крайними типами П. обусловлено величиной требуемой от них силы сцепления. Сила сцепления вообще меньше силы трения, а последняя, при одинаковых прочих обстоятельствах, прямо пропорциональна давлению, прижимающему колеса к рельсам. Давление же производится действием веса П. Колеса П. подразделяются на 1) ведущие, соединенные кривошипами и шатунами с поршнями пар. цилиндров; 2) спаренные, т. е. соединенные с первыми посредством соединительных шатунов или дышл; диаметры первых и вторых непременно должны быть равны между собой; 3) поддерживающие, обыкновенно меньшего диаметра, не связанные с предыдущими и служащие только для поддержания веса П. Сила сцепления обусловливается давлением от той части полного веса П., которая действует надвижущие,т. е. ведущие и спаренные с ними колеса; посему в товарных П., для увеличения силы сцепления, увеличивают по возможности число спаренных колес, в курьерских же число спаренных колес бывает сравнительно меньшее и нередко спаренные колеса совершенно отсутствуют. Числодвижущихколес обусловлено допускаемой нагрузкой на каждую ось: эта нагрузка доходит до 19 тонн, но у нас, по свойствам верхнего строения пути наших железных дорог, трудно допустить давление одной оси на рельсы более 14 тонн. Другой отличительной особенностью курьерских П. являются сравнительно большие диаметры ведущих (а след. и спаренных с ними) колес. Путь, проходимый П. при одном обороте ведущего колеса, равен длине окружности колеса. При очень больших скоростях число оборотов ведущих колес в единицу времени (равное скорости, деленной на окружность колеса), а следовательно и число размахов поршней пар. цилиндров, настолько велико (несмотря на большую окружность колес), что в цилиндрах успевает израсходоваться весь доставляемый котлом пар, след. П. в состоянии развить наибольшую возможную для него работу. При малых же скоростях требуется сравнительно меньший диаметр ведущих колес для того, чтобы получить число оборотов, достаточное для использования в цилиндрах всего пара и достижения таким образом наибольшей возможной работы; при тех же скоростях, но несообразно большом диаметре колес, для использования всего пара потребовались бы цилиндры несообразно больших диаметров. Давление пара в паровозных котлах у нас достигает 12 атм., а за границей 14 атм. Для более подробного ознакомления с конструкцией П. рассмотрим правительственныйнормальный тип(тип 1893 г.)товарного 8-колесногоП.системы компаунддля российских казенных жел. дорог (табл. II). На таблице II черт. 1 изображает продольный разрез П. вертикальной плоскостью; черт. 2 — верхняя половина — продольный разрез горизонт. плоскостью, проведенной через оси колес; черт. 3 — левая половина — поперечный разрез плоскостью, проходящей через дымовую коробку, а правая половина — вид спереди, со стороны дымовой коробки; наконец, черт. 4 — вид спереди, со стороны будки машиниста.Паровой котел П.(черт. 1) оканчивается слеваогневой топочной коробкойО, а справа примыкает кдымовой коробкеD,наверху которой помещаетсядымовая труба Т. Внутри цилиндрической части котла проходит большое числодымогарных трубок тд,по которым горячие газы из топочной коробки протекают в дымовую коробку и из нее в дымовую трубу. Топливо сжигается наколосниковой решетке К, расположенной на дне огневой коробки. Ниже колосников находитсяподдувалоилизольник З, в котором собирается зола и мелкие куски угля, проваливающиеся сквозь колосниковую решетку. Поддувало снабжено передними и задними дверцами для управления впуском воздуха под колосники. Внутренняя огневая коробкаО, в которой сжигается топливо, составлена обыкновенно из трех металлич. (преимущ.медных) листов; один из нихш (шинельный)образует верхнюю стенку илипотолок (небо)и две боковые стенки коробки; другойт (трубная доскаилирешетка)образует переднюю стенку огневой коробки в ней закрепляются концы дымогарных трубок; наконец, третий лист образует заднюю стенку коробки, снабженную отверстием с отогнутыми наружу краями, прикрываемыми снаружитопочными дверцами д,служащими для забрасывания топлива.Внутренняя огневая коробкаокруженанаружной огневой коробкойиликожухом,составляющим одно целое с цилиндрической частью котла и соединяемым внизу с внутренней коробкой толстой железной рамой, прямоутольного или квадратного сечения. Пространство между боковыми стенками наружн. и внутр. огневых коробок заполнено водой, которая покрывает также инебовнутр. огнев. коробки слоем воды надлежащей толщины. Образующийся в котле пар собирается впаровом колпаке пк,в верхней части которого заканчиваетсяпаровая трубаmn, по которой пар из колпака проводится двумя ответвлениями впаровые цилиндры Ц(черт. 2 и 3), расположенные спереди по бокам П. Отверстие паровой трубы закрывается особой задвижкойРз, называемойрегуляторным золотникомилирегулятором.Для открывания и закрывания этого золотника служитрукоять Рр(черт. 1 и 4), расположенная вбудке Бпод рукой машиниста; рукоятью этой машинист передвигает золотник или регулятор при посредстве длинного горизонт. вала, проходящего внутри котла от будки до парового колпака. Отработавший в цилиндрах пар выпускается черезфорсовой конус Фв дымовую трубу. Конус служит для регулирования отверстия, через которое отработавший пар устремляется в дымовую трубу. Над конусомФ(черт. 1) помещенфорсовой кранилисифон Сф,через который впускается в дымовую трубу пар из котла, для усиления тяги, а также для возбуждения тяги во время остановок. Цилиндры паров. (Ц) прикрепляются кпаровозной раме Р(черт. 2 и 3), образуемой 2-мя толстыми (в рассматр. П. толщиной в 33 мм = 1 5/16 дм) продольными железными листами, хорошо скрепленными между собой и спереди укрепленными к поперечномубуферному брусуБб, снабженному двумябуферами Бф, для смягчения ударов при сцепке с вагонами. Рама снабжена различными вырезами, а также прорезами наподобие лап для вставлениябукс бс(черт. 1, 2) илисмазочных коробокпаровозных осей. В рассматр. П. все 8-мь колесклспарены между собой, так что сцепление производится полным весом П. Колеса 3-й оси, считая от цилиндров, служатведущимии соединенышатунами шт(черт. 2) со стержнямипоршней пшпаровых цилиндров. Помещающийся в будке машинист имеет под рукой все приборы для надзора за П. и управления им. Кроме упомянутой раньшерукоятиилиручки Рр регулятора(черт. 1 и 3), здесь справа устанавливаетсярычаг для перемены ходаилиреверс,служащий для перестановкикулисс.Перестановкой кулисс сообщается П. задний ход, а также, не изменяя направления движения, достигается возможность управлять ходом машины, посредством изменениястепени отсечки пара(см. Паровые машины) в цилиндрах П. Здесь же помещаются: параинжекторов идля питания котла водой, подводимой изтендерапосредством гибкихсоединительных рукавов р(черт. 1, 2, 3), находящихся под платформой машиниста; кран от трубки, подводящей пар из котла в тендер для подогревания в нем воды; ручки и другие приспособления для управления:форсовым конусом, сифоном,дверцамиподдувала, продувательными кранамипаровозных цилиндров — дляпродувкицилиндров, т. е. выпуска из них конденсационной воды,паровым свистком св,песочницей пс— для подсыпания, по особой подводящей трубке, песка на рельсы, в случае недостаточного сцепления. Кроме того, перед глазами машиниста находятся: указатель давления пара в котле —манометр;указатели уровня воды в котле:водомерное стекло си триводопробных крана кв.Сверх того, на поездах с непрерывными автоматическими тормозами здесь же помещаетсякран машинистадля управления автоматическим тормозом. На котле и паровом колпаке размещаются еще коробки спредохранительными клапанами кп,а такжеколокол,соединяемый с сигнальной веревкой. Для усиления сцепления в товарных П. не только спаривают все колеса, но увеличивают также и вес П. В Америке довольно употребительны так наз. Decapod — П., весом в 70—75 тонн, все 5 осей которых спарены между собой. Самый тяжелый П. такого типа построен известным заводом Baldwin в Филадельфии для тоннеля St.-Clair в Канаде, между озерами Онтарио и Гурон. П. этот (табл. V, фиг. 2) весит 88,5 т. и назначен везти поезда в 770 т. по подъемам в 1/50 (т. е. в сажень высоты на расстояние в 50 саж.); по бокам котла устроены помещения(бакиилитанки)для воды, вместимостью в 7,6 куб. метров (или 7,6 тонн воды).Пятиосный товарный П.прусских государственных дорог(табл. I, фиг. 10) имеет 4 спаренных и одну поддерж. ось. Для усиления действия употребляются также двойные (duplex) П. Двойной П. Ферли (Fairlie) снабжен котлом, составленным из двух цилиндрических частей, с двумя внутренними огневыми коробками посредине между ними и двумя дымовыми коробками на оконечностях котла. Под каждой цилиндрической частью котла помещается поворотная на вертикальной оси тележка, с двумя или тремя спаренными осями и двумя паровыми цилиндрами. В России П. Ферли различных типов применяются на Закавказской жел. дор.; они снабжены 3-осными тележками ибакамиилитанкамидля воды, емкостью в 8—11 куб. метр., а также помещениями для дров на одних и для нефти на других. Весят в рабочем виде 75 до 87 тонн. Двойной П. сходного с Ферли типа (табл. V, фиг. 3) построен на заводе Маффеи в Мюнхене для Сен-Готардской жел. дор.; он весит в рабочем виде 85 тонн и может развить силу тяги в 9 тонн.П. Восточной французской жел. дор.(табл. V, фиг. 4) снабженыдвойнымкотлом,в котором верхний цилиндр не имеет дымогарных трубок. В пассажирских и курьерских П. обыкновенно бывают спарены только две оси, как напр впассажирских П.прусских(табл. I, фиг. 7) икурьерских П.австрийских(табл. I, фиг. 9) государственных дорог. В России для скорых поездов применяются нередко более сильные типы. Так, для Владикавказской жел. дор. выработан, по образцу американских. особый типпятиосного П.-компаунд(табл. IV), с тремя спаренными осями и тележкой, снабженной двумя поддерживающими осями. Причиной введения столь тяжелого типа пассажирско-курьерских П. было, насколько известно; увеличение веса поездов, вследствие введения более удобных, но и более тяжелых вагонов американского типа, а также стремление увеличить скорость поездов на дороге с довольно трудными условиями — со многими подъемами в 1/100 и крутыми закривлениями. На Николаевской железной дороге, соображаясь с условиями движения пассажирских поездов и в особенности Императорского поезда этой дороги, весом в 390 тонн, избран заимствованный от бельгийских дорог тип П. с 3-мя спаренными осями и одной поддерживающей, с радиальным направлением для удобного прохода по кривым. ТакойП.-компаунд cepиu H. Николаевской жел. дор.(табл. III) был спроектирован в 1891 г. на Александровском заводе под руководством проф. Щукина, а в 1892 г. на Коломенскомском заводе приступлено было к постройке первых 10-ти П. этого типа. На пробных поездках от СПб. до Бологое и обратно, с поездом в составt 47 осей и весом около 390 т., П. серииH.оказались весьма спокойными на ходу и вполне выдерживали расписание со средней скоростью до 45 верст в час, при подъемах в 0,006 протяжением до 20 вер. П. развивал при этом силу тяги до 5 т. = 5000 кг. На табл. V (фиг. I) изображен типамериканского курьерского П.с двумя спаренными осями и тележкой с двумя поддерживающими осями. Американские П. и некоторые из европейских снабжаются спереди особыми приборами — каукэчерами (cawcatcher; caw — корова, catcher — ловушка) для сбрасывания попадающихся на пути животных. П. для узкоколейных дорог (табл. I, фиг. 11) нередко имеют всего только две оси, спаренные между собой. Поездные П. обыкновенно снабжаются отдельнымитендерами,т. е. повозками с запасом топлива и воды для П. Тендера должны иметь достаточный для перегона от одной станции до другой запас топлива и воды. С целью увеличить длину перегонов американец Рамсботом (Ramsbottom) устроилтендер, забирающий воду на ходупоезда(табл. I. фиг. 8). При помощи такого тендера ирландский почтовый поезд между Честером и Холихэдом; на перегоне в 127 в., забирает на ходу, при скорости 33 вер. в час. около 4,5 куб. м воды из длинного (в 189 саж.) желоба, проложенного между рельсами.Черпак А(10 дм. шир.), погружаемый в воду на 2 дм, захватывает не успевающую воспринять скорость поезда воду и побуждает ее подниматься вверх по черпаку и переливаться в тендер. Скорость в 23 в. становится уже недостаточной для захватывания черпаком воды. Инженер Рус Mapтен сообщает следующие сведения "о наибольшем на земном шаре перегоне без остановки", между Лондоном и Экстером (Exter), длиною в 312 км: П. с одной движущей осью, диаметром колес в 7 фт. 8 дм. (2337 мм), вез поезд, состоявший, кроме П. и тендера, из 6 вагонов на тележках, совокупного веса в 140 тонн. Время, назначенное для следования по этому перегону, было 3 ч. 45 м. Средняя скорость 83 км в час. Таблица главнейших размеров паровозов и тендеров. П. на горизонталях и спусках с замечательной легкостью развивал скорости в 132—134 км. Во время следования П. брал дважды воду на полном ходу поезда (см. жн. "Инженер", Киев, 1897, № 8 и 9). Усовершенствования П. коснулись также его котла и паровой машины. В обыкновенном котле плоские стенки огневой топочной коробки, для выдерживания высокого давления пара, нуждаются в многочисленных металлических скреплениях. С целью устранения скреплений, Ленц (Lentz) устроил котел струбчатой топкойиз волнистой меди (табл. II, черт. 5). По мнению Ленца П. с медной волнистой трубой обходятся дешевле на 2—2,5 тысячи руб. и вполне безопасно выдерживают давление пара в 12 атмосфер. Наиболее выдающееся усовершенствование паровой машины заключалось в применении к П. системы компаунд (compound), т. е. системыдвойного расширения пара,раньше с большим успехом примененной к пароходным и заводским паровым машинам (см. Паровые машины). В машине компаунд впуск пара (из котла) производится только вмалый цилиндрилицилиндр высокого давления,авыпускотработавшего пара в дымовую трубу только избольшого цилиндраилицилиндра низкогодавления, причем пар расширяетсядвукратно— начиная расширение вмаломи заканчивая его вбольшом цилиндре.На таблице II (черт. 6) изображен один изП.-компаунд,системы Ворсделля (Worsdell), с двумявнутренними(внутри рамы)цилиндрами неравного диаметра.Отработавший вмалом цилиндрепар перепускается, по длинной изогнутой трубе, называемойресивером(см. Паровые машины) и огибающей внутри дымовой коробки ее боковые и верхнюю стенки, в золотниковую коробкубольшого цилиндра,а отработавший в последнем пар выпускается через конус в дымовую трубу. Применением к П. системы компаунд нередко достигается экономия в расходе топлива от 15 до 30 %. Отличительной особенностьюП.-компаундявляется необходимость приспособлений, облегчающих трогание поезда с места. С этой целью в П. системы Маллебольшойималый цилиндрыустроены так, что могут разобщаться между собой и сообщаться, каждый отдельно, с котлом и выпуском в атмосферу, работая наподобие обыкновенной машины, но с пониженным давлением пара вбольшом цилиндре;в других системах имеется автоматическое приспособление для временного разобщения цилиндров, причем вбольшой цилиндрвпускается пар пониженного давления (системы Borries, Worsdell), или же трогание с места производится впуском пара из котла, через ресивер, в большой цилиндр, одновременно с чем пар из ресивера пропускается по обе сторонымалого поршня(сист. Lindner). Применяются также системы П.-компаунд с тремя и четырьмя цилиндрами. В системе Вебба, с тремя цилиндрами,два малых цилиндрапомещены по бокам, снаружи рамы, и приводят в движение одну ведущую ось, тогда какбольшой цилиндрнаходится внутри, между малыми, и движет другую ведущую ось, не спаренную с первой.Conpomивление поездана горизонтальном пути составляет лишь незначительную часть, обыкновенно не более 1/200 его веса, но оно сильно возрастает на подъемах (еслиx— сопротивление на горизонтали,i— подъем, то сопротивление на подъем= х+i,в долях веса поезда). Предельный подъем для обыкновенных П., в которых сцепление с рельсами производится действием веса, можно считать равным 1/20. Для преодоления более крутых подъемов поезд прицепляют к канату, проложенному по середине пути на особыхроликах,поддерживающих канат, а также и направляющих его; т. е. удерживающих в надлежащем положении на закривлениях пути; канат этот наматывается на барабан, помещаемый на станции в высшей точке подъема; барабан вращается особой паровой машиной. На горных дорогах нередко применяют зубчатое сцепление П. с зубчатойрейкой(полосой), проложенной по середине рельсового пути. Управление казенных железных дорог в России предложило в 1890 г. начальникам дорог руководствоваться, для более правильного и однообразного состава поездов, следующими правилами:Сопротивление поездадля летнего движения определять по формуле (проф. Н. П. Петрова):W= (A+ 0,15v+ 0,001v2)S+ 1,2Q+Bnv+ 0,03(1 + 0,04n)v2+ (21[(4L—L2)/(R— 45) +i](Q+S).W— сопротивление поезда, в кг.п— число вагонов (n = Q/q, гдеqсредн. вес груженого вагона в тоннах).v— скорость в км в час.S— вес П. с тендером, в тоннах.Q— вес всех вагонов в поезде, в тоннах.i— число тысячных долей подъема (i= 10 при подъеме в 1/100).В— наименьший радиус (в метрах), совпадающий с расчетным подъемомi. L— расстояние (в метрах) между центрами вагонных осей, не изменяющих своего относительного положения.A= 2,35 для пассаж. и смешанного поездов; 4,3 для товарного поезда.В= 0,6 для пассажирского; 0,7 для смешанного; 0,9 для товарного поездов. Наприм. для товарного поезда, при:Q= 650, S = 70,v= 15,n= 40,i= 8 (подъем 0,008),L= 3,8,R= 600, имеем:W= 474,25 + 780 + 540 + 17,55 + 20,7 + 5760 = 7592,5. При тех же условиях и том же поездеconpomuвлeниe поезда на горизонтали(приi= 0) будет: 7592,5 — 5760 = 1832,5 т. е. составит всего 1832,5/720000 = 1/332 долю полного веса поезда.Наибольшую сцепную силу тяги П(силу сцепления)определять по формуле:Тс=fQ‘, гдеТс— сцепная сила тяги в кг.Q— сумма давлений всехсцепныхилидвижущих(ведущих и спаренных с ними)колесна рельсы, в кг.f= 1/4,5 до 1/5,5 — для летнего движения. На разных русских дорогах принимается различная величина коэф.f,крайние пределы их следующие: на Риго-Тукумской ж. д. принимаютf= 1/4,5, на Орлово-Витебской ж. д. принимаютf= 1/5,8.Наибольшую паровую силу тяги Тn(силу тяги, которую может доставить котел), определяют по формуле:Tn= 19(F/v)K, где Тn— паровая сила тяги, в кг.F —полная поверхность нагрева котла в кв. м.v— скорость поезда в км в час.К— количество пара в кг., доставляемое каждым кв. м поверхности нагрева в час. По данным СПб.-Варш. и Московско-Яросл. жел. дорогК= 40—42 для дров, а для угляКзависит от отношенияzполной поверхности нагрева (топки и дымогарных труб) к поверхности топки:| приz= 11 | 12 | 13 | 14 |
| К= 59,1 | 55,4 | 52,0 | 48,7 |
| L= 8,28 | 8,40 | 8,50 | 8,60 |
ЗдесьLколичество пара в кг., приходящееся в час на 1 кг. угля.Наибольшую цилиндровую силу тяги(силу тяги, соответствующую размерам паровой машины) определять по формуле:Тц = Pi(d2l/D)гдеТц —цилиндровая сила тяги, в кг;Pi— среднее индикаторное давление пара, выраженное в атмосферах.D —диам. поршня (большого поршня для компаунд) в см.l —ход поршня, в см.D— диам. ведущего колеса, в см. Для обыкновенных машин:Pi=0,9(P0— 1,5), гдеP0—полноедавление пара (см. Паровые машины) в атмосферах. Для компаунд-машин: по формуле проф. Н. П. Петрова; ε — полная степень расширения пара [Показанная в § 19 таблицы главных размеров русских П. сила тягиТцвычислялась для компаунд в предположении, что степень расшир. ε1, в малом цилиндре равна, 0,7; тогда ε = ε1к =0,7к,гдекозначает отношение площади малого поршня к площади большого;к=d2м/d2б, гдеd2миd2б—диам. м иб. цилиндров].Статистические сведения.К началу 1892 г. общее число 112500 П. на всем земном шаре распределялось по странам следующим образом:| Страны | Число паровозов |
| 1)Европа. | |
| Великобритания | 17000 |
| Германия | 15000 |
| Франция | 11000 |
| Россия | 7000 |
| Австро-Венгрия. | 5000 |
| Италия | 4000 |
| Бельгия | 2000 |
| Голландия | 1000 |
| Испания | 1000 |
| Швейцария | 900 |
| Остальные области | 2600 |
| Всего | 66500 |
| 2)Америка. | |
| Соединенные Штаты | 35000 |
| Канада | 2000 |
| Остальные области | 3000 |
| Всего. | 40000 |
| 3)Азия. | |
| Британская Индия | 2500 |
| Остальные области | 800 |
| Всего | 3300 |
| 4)Австралия | 2000 |
| 5)Африка | 700 |
Средняя стоимость П.в 1894 г. в Германии была: курьерских 50000 марок, пассажирских 49000 мар., товарных 42000 мар., танковых (трехосных) 33000 мар. Стоимость П. подвержена вообще весьма значительным колебаниям, как показывают следующие цифры относящиеся к 1890—91 г. (см. Roll, "Encyclopädie des gesamten Eisenbahnwesens"). | | Низшая цена | Высшая цена |
| Нормальный курьерский П. | 1890 | 34340 мар. | — |
| 1891 | — | 48896 мар. |
| Нормальный пассажирский П. | 1890 | — | 54026 мар |
| 1891 | 29645 мар. | — |
| Нормальный товарный П. | 1890 | 34450 мар. | — |
| 1891 | — | 41680 мар. |
| Нормальный компаунд П. | 1890 | 34789 мар. | — |
| 1891 | — | 41077 мар. |
Для товарного П. наивысшая цена (69000 мар.) была в 1872—73 гг., а самая низкая в 1868 и 1874—87 гг. По данным министерства путей сообщения, общее число П. в России было следующее: | К 1-му января 1891 г. | К 1-му января 1896 г. |
| На казенных жел. дорогах | 1535 | 5197 (из них компаунд 469) |
| на версту пути | 0,18 | 0,25 |
| На частных жел. дорогах | 5398 | 2926 (из них компаунд 544) |
| на версту пути | 0,27 | 0,26 |
| Всего паровозов. | 6933 | 8123 |
Из полного числа 8123 П. (в 1896 г.) снабжены непрерывными тормозами 1131 П. По времени изготовления и заводам изготовления П., к 1 янв. 1896 г., распределялись следующим образом: По времени изготовления.| 1850—60 | 263 |
| 1861—70 | 1828 |
| 1871—80 | 3620 |
| 1881—90 | 1167 |
| 1891—95 | 1245 |
| Итого | 8123 |
По заводам изготовления:на русских заводах.| Коломенском | 1661 |
| Невском | 1236 |
| Мальцевском | 413 |
| Брянском | 255 |
| Александровском | 245 |
| Путиловском | 98 |
| Воткинском | 90 |
| В мастерских жел. дорог | 22 |
| Итого | 4020 |
на иностранных заводах.| Германских | 1738 |
| Французских | 694 |
|
- паровозы*—П. называется паровая машина поставленная на тележку движущаяся вместе с ней и служащая для перемещения пассажиров или грузов. Первый прибор для передвижения паром был из...Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона