| "Andrey Andreev" | |
|---|---|
| Výroba | |
| Země stavby | SSSR |
| Továrna | Budova lokomotivy Voroshilovgrad |
| Roky výstavby | 1934 |
| Celkem postaveno | jeden |
| Technické údaje | |
| Axiální vzorec | 2-7-2 |
| Délka parní lokomotivy | 20 655 mm |
| Průměr oběžného kola | 760 mm |
| Průměr hnacího kola | 1600 mm |
| Průměr opěrného kola | 1050 mm |
| Šířka stopy | 1524 mm |
| Provozní hmotnost parní lokomotivy | 208,0 t |
| Prázdná hmotnost lokomotivy | 184,3 t |
| Hmotnost spojky | 140 t |
| Zatížení od hnacích náprav na kolejích | 20 t |
| Napájení | 3700 l. S. |
| Tažná síla | 30–32 tf |
| Rychlost návrhu | 70 km/h |
| Tlak páry v kotli | 17 kg/cm² |
| Celková odpařovací topná plocha kotle | 448,08 m² |
| Počet požárních trubic | 139 |
| Počet plamenců | 48 |
| Typ přehříváku | Široký potrubní systém Chusov |
| Topná plocha přehříváku | 174,3 m² |
| Oblast roštu | 12 m² |
| Průměr válce | 740 mm |
| zdvih pístu | 810 mm |
| Vykořisťování | |
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |
AA ( Andrei Andreev ) je zkušená sovětská parní lokomotiva . Jediná lokomotiva na světě se sedmi pohyblivými nápravami v jednom tuhém rámu (nezaměňovat s kloubovými lokomotivami ).
Do 30. let 20. století na sovětských drahách byly výrazně zvýšeny požadavky na trakci a rychlost vlaků . Stávající parní lokomotivy typu 0-5-0 ( řada E ) a typu 1-5-0 , jejichž hmotnost spoje nepřesáhla 85 tun, již plně nezvládaly zvýšený objem dopravy. Nutně je potřebovaly nahradit mnohem výkonnějšími parními lokomotivami.
Různé skupiny specialistů navrhovaly různá řešení. Někteří tedy navrhovali ponechat na lokomotivě pět hnacích dvojkolí a pouze zvýšit nápravové zatížení na kolejích a zároveň posílit železniční trať . Jiní trvali na udržení zatížení od hnacích dvojkolí do 20 tun a zároveň na zvýšení jejich počtu. Obě skupiny specialistů nepočítaly s tím, že vozy byly v té době vybaveny především šroubovým svazkem ( automatické spřáhlo na sovětských železnicích bylo masivně instalováno až od roku 1934 ), které odolávalo síle nepřesahující 20 tf.
Významným motivačním faktorem při vzniku sovětské parní lokomotivy typu 2-7-2 byly zkušenosti německé a hlavně severoamerické stavby parních lokomotiv, při vytváření parních lokomotiv se šesti pohyblivými nápravami v jednom tuhém rámu, resp. typy: 1-6-0 a 2- 6-1 .
Zadávací podmínky vydané na jaře 1930 pro alternativní návrh konstrukce sovětské vysokorychlostní nákladní lokomotivy s více než pěti hnacími nápravami v jednom tuhém rámu stanovily maximální axiální zatížení na kolejích - 20 tun, tedy stejně jako u návrhu návrhu sovětské parní lokomotivy typu 1-5-1 (budoucí FD), což konstruktérům značně zkomplikovalo zadání. Jestliže se u rychlíkového amerického typu 2-6-1 s průměrným návrhovým axiálním zatížením od hnacího dvojkolí na kolejnici - 26,9 tuny - ještě v roce 1926 podařilo úspěšně realizovat stanovené trakční a rychlostní charakteristiky, pak pro vysokorychlostní sovětská konstrukční verze, s přihlédnutím k danému osovému zatížení - 20 tun, musel být počet hnacích náprav zvýšen na sedm... Zároveň nevyhnutelně, podle podmínek pro zajištění pasování do zatáček, byla konstrukce hnacího mechanismu a podvozku se ještě více zkomplikovaly. Přesto bylo získání praktických zkušeností s řešením tak složitého technického problému pro mladou sovětskou školu stavby lokomotiv považováno za účelné z hlediska realizace neobvykle velkého lokomotivního kotle a podvozku se sedmi spřahovacími nápravami - absolutní rekord v r. praxe stavby světových lokomotiv.
V roce 1931 skupina mladých inženýrů , absolventů MIIT , připravila návrh projektu parní lokomotivy s uspořádáním kol 1-7-2 a zatížením kolejnic nepřesahujícím 20 tf od dvojkolí. Teoreticky měla taková lokomotiva poskytnout maximální přepravní kapacitu a výrazně snížit náklady na přepravu díky možnosti použití nekvalitního uhlí a odmítnutí použití kloubových lokomotiv. Přitom zátěž na kolejích, která nepřekračuje normy, by umožnila použití takových lokomotiv bez velkého vyztužení kolejí. Hnací kola parní lokomotivy o průměru 1550 mm byla umístěna v jednom tuhém rámu. Hmotnost spřáhla lokomotivy byla 140 tun, průměr válce 735 mm a zdvih pístu 812 mm. Plocha roštu byla 10 m² a odpařovací topná plocha kotle 445 m². Velkou část výpočtových prací na podvozku provedl inženýr K. P. Korolev , budoucí významný specialista v oboru dynamiky lokomotiv, autor mnoha knih.
Pracovní výkresy nové lokomotivy byly již zpracovány v Lokomotivním závodě Vorošilovgrad , kterému NKPS vydal zadání na výrobu dvou lokomotiv tohoto typu. Při detailním návrhu se však ukázalo, že při použití kolové formule 1-7-2 nebude možné vydržet hmotnostní omezení, a tak bylo rozhodnuto přejít na typ 2-7-2 . Kromě změny vzorce kola prošel projekt řadou dalších změn. Zejména se zvětšil průměr válců ze 735 na 740 mm a plocha roštu z 10 m² na 12 m². Tlak páry v kotli měl být 17 kgf / cm². Parní lokomotiva dostala radiální kotlovou pec, tyčový rám a přehřívák systému Chusov.
Výroba parní lokomotivy v závodě probíhala pomalu, a to především díky tomu, že závod zároveň zvládal sériovou výrobu parních lokomotiv FD typ 1-5-1 . Ze stejných důvodů bylo rozhodnuto upustit od výroby druhé parní lokomotivy. Lokomotiva byla hotová až koncem roku 1934 . Nová lokomotiva dostala písmenové označení AA (na počest Andreje Andrejeviče Andrejeva , který v letech 1931-1935 zastával funkci lidového komisaře NKPS ) a plné označení lokomotiva AA20-1 (20 - zatížení od hnacích dvojkolí na kolejích v tunách).
Parní lokomotiva AA byla první a jedinou lokomotivou ve světové historii se sedmi pohyblivými nápravami v jednom tuhém rámu. Lokomotivní parní kotel byl jedním z největších lokomotivních parních kotlů v Evropě . Vzhledem k obrovským rozměrům lokomotivy byla přijata řada opatření pro zlepšení usazení lokomotivy do oblouků. Zejména přední podvozek měl schopnost odchýlit se od podélné osy lokomotivy v rozmezí ± 145 mm (v krajních bodech), zadní podvozek - v rozmezí ± 265 mm. Rozchod prvního a druhého dvojkolí byl ± 27 mm, sedmého ± 35 mm. Navíc na kolech třetího, čtvrtého a pátého páru nebyly žádné hřebeny a šířka jejich pneumatik byla 175 mm.
Lokomotiva se také vyznačovala originálním systémem přenosu výkonu z pístnice parního stroje na hnací dvojkolí. Takže na běžné parní lokomotivě se tažná síla přenáší na jednu z náprav (hnací dvojkolí) a z ní přes oj přímo na všechny ostatní hnací nápravy. Na parní lokomotivě AA se tažná síla přenášela na čtvrtou hnací nápravu a z ní se tažná síla přenášela přímo na první tři spřahovací nápravy. Také tato náprava byla speciální ojí spojena s točnicí a šestka a sedma se uváděly do pohybu přímo z páté hnací nápravy.
Kotel. Vysoce vyvinutý „plný“ kotel se svými parametry blíží kotli americké parní lokomotivy typu 2-6-1 a poskytuje realizaci konstrukční kapacity nad 3500 litrů. S.;
Parní motor. Jediný expanzní dvouválec s vrtáním 740 mm a zdvihem 810 mm, rozvod páry Walschart. Cívky jsou vyrobeny s protitáhly, průměr cívky 330 mm, maximální zdvih cívky 198 mm, přesah sání 50 mm, přesah výfuku 0 mm. Lineární předvtok - 8 mm. Písty jsou vybaveny těsnicími kroužky Shtarev a jsou vyrobeny s protitáhly.
Velká hmotnost pohyblivých částí stroje (hnací oj - 730 kgf, píst, tyč a příčná hlava - 1127 kgf), stejně jako vysoká konstrukční rychlost lokomotivy (90 km/h), si vyžádaly pečlivé vyvážení všech rotujících dílů, jakož i potřebné části vratného hm. Bilance setrvačnosti horizontálních sil translačně se pohybujících hmot ve skutečnosti činila 57,77 %, amplituda škubání byla 4,32 mm, bilance momentů vlivu byla 36,5 %, amplituda viklání byla 0,00032. Výpočty dynamického pasportu ukázaly, že dynamický dopad lokomotivy na kolejnici nepřekračuje přípustné meze. Při maximální (konstrukční) rychlosti odpovídá dynamický koeficient hnací a ostatních (spřažených) hnacích náprav hodnotám od 1,5 do 1,6. Tato lokomotiva však nesplňovala všechny požadavky provozu, zejména z hlediska zapadnutí do oblouků.
Hnací mechanismus. Aby se zmenšil průměr válečku (pístnice), je příčná hlava dvojitá. Zadní - hlavní příčník - je vícestupňový (typ Pennsylvania), spojený s přední ojí. Přední - Přídavná příčná hlava posuvná na vedlejší rovnoběžce poskytuje dodatečné vedení a spojení s pístnicí. Bez přídavné příčné hlavy by se musel průměr válečku za podmínek podélného ohybu výrazně zvětšit, což by vedlo ke zvýšení hmotnosti vratně se pohybujících dílů a ke zhoršení provozních podmínek ucpávku na krytu zadního válce. Pro zajištění správné funkce ojí při bočním pohybu náprav při průjezdu parní lokomotivy v obloucích: 1. a 2. spřahovací oje jsou vzájemně propojeny pomocí svislých a vodorovných kladek; na čepech 1. a 2. nápravy spojky jsou instalována kuličková ložiska, která umožňují natáčení ojí. Všechny oje jsou vyrobeny s kulatými hlavami vybavenými plovoucími pouzdry uzpůsobenými pro pevné i kapalné mazání. Středový krček klikového čepu 4. hnací nápravy je spojen dvojčaty s klikovými čepy pouze 3., 2. a 1. hnací nápravy. Kliky 6. a 7. hnací nápravy jsou spřaženy s klikami 5. hnací nápravy, které mají dvojité krční čepy (podobně jako čepy 4. hnací nápravy). Středové krky klikových čepů 5. hnací nápravy jsou spojeny dvojčaty s klikovými čepy 4. a 6. hnací nápravy a náběžné krky klikových čepů 5. nápravy jsou spojeny s vodícími čepy 4. hnací nápravy. nápravy speciální, tzv. tandemovou ojí. Tandemová oj značně usnadňuje pracovní podmínky vodícího čepu, protože na vodicí palec je přenášena pouze část síly působící podél ojnice, která je nezbytná pro rotaci 4., 3., 2. a 1. osy, přičemž další část síly působící podél ojnice, je přenášena přes její vidlicovou klikovou hlavu, přes stupňovitou ocelovou objímku vtlačenou do jejích lícnic, přímo na přední hlavu tandemové oje, pro otáčení 5. (jízdního tandemu náprava), 6. a 7. hnací náprava. Přední hlava tandemové oje vstupuje do vidlicové klikové hlavy ojnice a otáčí se na střední části stupňovitého ocelového pouzdra, vtlačenými krajními částmi do čel ojniční hlavy a nasazené spolu s v něm umístěné „plovoucí“ bronzové pouzdro na čepu 4. hnací nápravy.
Mechanismus distribuce páry systému Walshart. Instalace protiklik na 5. hnací nápravu způsobila výrazné zvětšení délky táhla cívky, pro zabránění jejímu ohybu bylo instalováno mezilehlé vodicí bronzové pouzdro. Kromě toho se konstrukce vnějšího distribučního mechanismu páry zkomplikovala kvůli potřebě zavést mezilehlý tah na táhlo a přídavnou kolébkovou páku s vytvořením tzv. „tandemového spoje“, aby se zkrátit excentrický tah a snížit úroveň jeho vibrací při provozu parní lokomotivy.
Posádka lokomotivy:
Hlavní rám. Barový typ, ale na rozdíl od parní lokomotivy řady FD nejsou její bočnice válcované, ale odlévané. z důvodu nedostatku pronájmu požadované velikosti. Zařízení, která zajišťují pohyb a usazení lokomotivy do oblouků: Přední 2-nápravový (jezdec) podvozek. Skládá se ze dvou podélných vyvažovačů, tvořících na koncích skříně nápravy pro čepy náprav. Vnitřní prostor každého vyvažovače obsahuje dvě pružiny, spočívající na koncích na těle vyvažovače. Na střední části každé pružiny spočívá svými výstupky-držáky pohyblivý rám, k jehož střední části je přišroubován nosný rám - spodní válečková deska, která má čtyři nakloněné roviny umístěné ve dvojicích, na každé straně středu podvozek. Pravý a levý válcový válec se mohou odvalovat přes odpovídající pár nakloněných rovin spodní válečkové desky. Horní válečková deska má ve své horní části polokulové vybrání, ve kterém je pohyblivý královský čep, který je součástí vedení připevněného ke spodní části odlitku bloku válců. Hmotnostní zatížení se postupně přenáší: na návěsný čep, na horní válečkovou desku, na válečky, na spodní válečkovou desku, na pohyblivý rám a přes jeho držáky - na pružiny, vyvažovače, ložiskové skříně, čepy náprav. Použití nakloněných nosných rovin a kladek jako vratného zařízení zajišťuje meze bočního vychýlení podvozku (±145 mm) s vratnou silou 8250 kg. Systém hnacích (spřahovacích) dvojkolí. Příčné pohyby hnacích náprav: 1. (±27 mm) a 2. (±27 mm) - jsou zajištěny přítomností mezer mezi ložiskovými skříněmi a skříněmi. Hnací nápravy: 3., 4. a 5. jsou vyrobeny tuhé, ale bez přírub s šířkou bandáže 175 mm; 6. náprava - přírubová, tuhá. Boční pohyb 7. hnací nápravy (±35 mm) je zajištěn přítomností mezer mezi ložiskovými skříněmi a skříněmi nápravy a navíc jsou ložiskové skříně 7. nápravy spojeny s pružinami dvěma páry závěsů kyvadlového typu. , které jako vratné zařízení vytváří proměnlivou vratnou sílu od 1500 do 3000 kgs v závislosti na velikosti příčného pohybu 7. osy. Vratné zařízení 7. hnací nápravy poskytuje příznivé podmínky pro pohyb lokomotivy vzad a zvyšuje odolnost proti „kolébání“. Zadní podpěrný vozík systému „2osý Bissel“. Konstrukčně je podobný podvozku parních lokomotiv typu 1-5-2, řady Та a typu 1-4-2 řady IS, umístěný pod topenskou částí kotle, vybavený vahadlem vratným zařízením, které vytváří konstantní vratná síla 1600 kgf, minimální požadovaná při zpětném pohybu parní lokomotivy, bez výrazného zhoršení podmínek dopředného kurzu, poskytuje boční odchylky (± 265 mm). Boční pohyb 1. osy (±35 mm). Vratné zařízení vahadla obsahuje jakési sektory se dvěma spodními kotevními body. Pružinový závěs parní lokomotivy. Vyrobeno podle schématu tří samostatných skupin umístěných ve třech bodech. 1. samostatná skupina zahrnuje pružiny předního podvozku a pružiny 1., 2., 3. a 4. spojovací nápravy, vzájemně vyvážené podélnými vyvažovači, dávající jeden bod; příčné vyvažovače pro 1. skupinu jsou: kulový čep a horní válečková deska předního podvozku. 2. a 3. samostatná skupina odpružení je tvořena pružinami pravé a levé strany 5., 6., 7. hnací nápravy a nosnými nápravami zadního podvozku, spojenými na každé straně podélnými vyvažovači. Toto schéma odpružení pružin poskytuje staticky určitý systém. i přes zvýšený tlak na nápravu oproti parní lokomotivě řady E (20 tun versus 16 tun). statické zatížení pružin parní lokomotivy typu 2-7-2 mírně převyšuje statické zatížení pružin parní lokomotivy řady E (7700 kgf oproti 6770), a to z důvodu překročení axiálního tlaku vzhledem k hmotnosti dvojkolí a dílů na nich zavěšených. Aby se snížil dynamický dopad na trať, je tuhost pružin přední 4. nápravy snížena na 82 kg/mm; tuhost pružin zbývajících spojovacích náprav je 97 kg/mm. Brzdový systém. Lokomotiva je vybavena brzdou systému Kazantsev. S přihlédnutím k velkým příčným výchylkám (běhům) náprav je brzděna pouze 3., 4., 5. a 6. náprava a také 6-nápravový tendr. [jeden]Posouzení parní lokomotivy AA20-1 je nejednoznačné. L. B. Yanush je nejkategoričtější ve svých rozsudcích ve své knize „Ruské parní lokomotivy po 50 let“ z roku 1950. Za svůj vzhled vděčí stroj tvůrčímu impulsu mladých sovětských konstruktérů, kteří se snažili vytvořit stroj schopný zvýšit nosnost a snížit náklady na přepravu na hlavních dálnicích při řadě technických omezení. Jediným úsekem na silniční síti SSSR, kde mohla parní lokomotiva AA-20 konkurovat parní lokomotivě FD , byl od roku 1934 extrémně těžký uhelný úsek "Krásný Liman - Osnová (Charkov)". Technická rekonstrukce tohoto úseku byla provedena v plném rozsahu - těžké koleje typu II-a na drceném štěrku, šířka násypového hranolu je navržena pro pokládku druhého páru kolejí, vyhlazené poloměrové oblouky, prodloužené výhybky, automatické blokování. K tomu však bylo nutné uvést do provozu alespoň deset takových lokomotiv. Otočka u této lokomotivy nebyla nutná, při jízdě „potrubím zpět“ nebyl výhled o moc horší. Budovy ventilátorových lokomotiv byly krátké pro AA i FD, takže do roku 1936 byly uvedeny do provozu standardní obdélníkové lokomotivní budovy, vhodné pro FD i AA. Z hlediska hustoty provozu byl tento úsek k roku 1936 na prvním místě silniční sítě SSSR - 28 párů přímých těžkých vlaků denně. Parní lokomotivy FD v tomto úseku byly provozovány nejintenzivněji a doslova na hranici svých možností.
1. ledna 1935 byla lokomotiva odeslána do Moskvy. Při stoupání 10 ‰ vyvinula parní lokomotiva o hmotnosti vlaku 2800 tun rychlost 40 km/h. Výkon lokomotivy dosáhl 3700 litrů. s., tažná síla při rozjezdu - až 32 000 kgf. Během provozu však byla na lokomotivě zjištěna řada konstrukčních nedostatků, zejména v rozvodu páry.
Samostatným zdrojem problémů byly obrovské rozměry lokomotivy. Přes výrazné nájezdy u podvozků a dvojkolí se lokomotiva špatně nevešla do oblouků, vyvracela koleje a vykolejila na výhybkách. Kolosální stroj se navíc nevešel na točny a do stání lokomotivních dep .
Z těchto důvodů provedla lokomotiva v roce 1935 jen několik zkušebních jízd, po kterých byla nakonec z vlakového provozu vyřazena. Dalších 25 let stála nečinná lokomotiva „pod plotem“, dokud nebyla v roce 1960 rozřezána na kovový šrot .
| Parní lokomotivy železnic SSSR | |
|---|---|
| Cestující | |
| Komodita / Doprava | |
| Posunovací a průmyslové | |
| Přijato v rámci Lend-Lease | |
| Zkušený | |
| Úzký rozchod | |
| viz také |
|