E (parní lokomotiva)

Parní lokomotiva E (přezdívky - Ehovsky , Echo , Eshka , Eshak [1] ) - Ruská a sovětská nákladní parní lokomotiva , první parní lokomotiva typu 0-5-0 v Rusku .

Model byl vyvinut v roce 1909 na objednávku soukromé Vladikavkazské železnice železničním inženýrem Václavem Lopušinským [2] . Významnou roli v historii parní lokomotivy řady E sehrál profesor N. L. Schukin , který jako náměstek ministra železnic a předseda komise pro kolejová vozidla a trakci při Inženýrské radě ministerstva železnic vzdoroval podle svých možností jeho narození a zpomalení úvodu, všemi možnými způsoby přispívá k propagaci své lokomotivy .

Jeho důsledné zpřísňování požadavků na projekt E však nepochybně přispělo k jeho zlepšení - i když zbrzdilo zahájení výroby E ve státních továrnách nejméně na tři roky (od roku 1909 do roku 1912). Navíc, na naléhání Shchukina, ve všech státních továrnách, souběžně s vydáním E, byla také zachována zcela bezcílná výroba série Shch  - až do roku 1918.

Parní lokomotivy typu E se vyráběly v letech 1912 až 1957 včetně. Po celou dobu výroby byla základní konstrukce parní lokomotivy řady E důsledně zdokonalována, jako konstrukční varianty (subtypy) a podřady: E U (1926-1930); EM ( 1931-1934 ); ER ( 1934-1936 ). V průběhu roku 1944 byla v závodě Kolomna obnovena výroba nejúspěšnější podsérie E R podle vylepšeného projektu P-28. Od roku 1947 byla zahájena velkovýroba parních lokomotiv řady E R (podle projektu P-28 závodu Kolomna) pro silniční síť SSSR v Polsku, Maďarsku, Československu, Rumunsku, kde došlo k vylepšení design s ohledem na provozní zkušenosti a místní technologické vlastnosti výroby.

V prvním období industrializace SSSR (1925-1935) byly parní lokomotivy řady E všech indexů (Ev / i) hlavním typem flotily nákladních lokomotiv, které prováděly hlavní objem nákladní dopravy na pozemních komunikacích. sítě, s výjimkou turkestansko-sibiřské, krasnojarské, dálněvýchodní a Primorské železnice.

V přechodném období přestavby železniční dopravy SSSR (1935-1936) byly z iniciativy lidového komisaře železnic L. M. Kaganoviče (v rámci stachanovsko-krivonosovského hnutí v dopravě) parní lokomotivy E M. řady byly používány ve zrychlených "přímých" vlacích na tratích Donbass - Moskva a Donbass - Leningrad až do zprovoznění výkonnějších a rychlíkových parních lokomotiv řady FD na těchto tratích .

Andrey Platonov ve svém příběhu „Starý mechanik“ píše o parní lokomotivě řady „E“ jako o členu rodiny železničáře:

Rodina Petra Saveljiče byla malá: tvořil ji on, jeho žena a parní lokomotiva řady „E“, na které Petr Savelyich pracoval. Dlouho neměli děti: jeden syn se narodil už dávno, ale nežil dlouho a zemřel na dětskou nemoc a nikdo další se jim nenarodil.

Během Velké vlastenecké války byly z parních lokomotiv řady Ev / a řady vytvořeny kolony parních lokomotiv speciální zálohy lidového komisaře železnic , aby bylo zajištěno nepřetržité poskytování zejména vojenské dopravy v podmínkách oddělení od hlavního a reverzní skladiště, v předních liniích vystavená intenzivním ničivým účinkům nepřátelských letadel a zrychlené obnově. Konstrukčně poměrně jednoduché, ale dostatečně výkonné a vysokorychlostní nákladní lokomotivy řady E (v/i) sehrály důležitou roli při zajištění vítězství Sovětského svazu ve Velké vlastenecké válce.

Obecně je přínos parních lokomotiv řady E pro historii SSSR obrovský. Pracovali téměř celé 20. století, když prošli první světovou válkou , občanskou válkou , finskou válkou a Velkou vlasteneckou válkou , stali se účastníky všech vítězství i porážek. A co do počtu lokomotiv řady (asi 11 tisíc) a celkové doby výroby je parní lokomotiva E absolutním rekordmanem v historii světového stavitelství parních lokomotiv a stavby lokomotiv [4] .

Mnoho parních lokomotiv řady E se stalo památníky vojenské a pracovní slávy, jsou předměty kulturního dědictví národů Ruska .

Pozadí k vytvoření typu 0−5−0

První parní lokomotiva na světě s osovým vzorcem 0−5−0 byla navržena a postavena v roce 1900 pod vedením rakouského konstruktéra Karla Gölsdorfa pro rakouské dráhy. Již dříve, v 90. letech 19. století, vytvořil Gelsdorf na základě práce německého inženýra Richarda von Helmholtze řadu parních lokomotiv typu 0-4-0 a 1-4-0 pro rakouské dráhy. V podvozku těchto lokomotiv byly použity vratné mechanismy, které umožňovaly výrazné rozjezdy (příčné pohyby) hnacích náprav, čímž se zlepšilo jejich uložení do oblouků. Konstrukce pojezdů a obnovovacích mechanismů těchto parních lokomotiv se v provozu ukázala jako vcelku vyhovující, a to jak z hlediska plynulosti jízdy na přímých úsecích trati, tak i při absenci rozšiřování trati v obloucích o malých poloměrech [5]. .

Možnost postavit podvozek klasické parní lokomotivy s pěti hnacími nápravami v jednom tuhém rámu otevřela nové perspektivy po celém světě: výrazné zvýšení hmotnostních a rozměrových parametrů, zvýšení výkonových a trakčních vlastností. Zejména pro stavbu severoamerické lokomotivy otevřel evropský typ 0-5-0 vyhlídky na vývoj z typu 1-4-0 typů 1-5-0 („Decapod“) a 2-5-0 („“ Mastodon”); a od typu 1-4-1 ("Mikado") - 1-5-1 ("Santa Fe").

V tomto období se ruská škola stavby lokomotiv rozvíjela především na základě studia úspěchů evropské školy stavby lokomotiv, zejména německé. Relativně slabá traťová struktura silnic Ruské říše kolidovala s potřebou zvýšit nákladní dopravu, což pociťovaly především soukromé dráhy, které se snažily využívat těžší kolejnice a hledaly způsoby, jak zvýšit výkon a trakci jejich vozové parní lokomotivy. Parní lokomotivy typu 1-4-0 řady Shch zajišťovaly pouze zvýšení tažné síly parní lokomotivy podél kotle při zachování jak trakční hmotnosti, tak i tažné síly pro adhezi na úrovni typu 0-4-0 . parních lokomotiv díky použití jednonápravového podvozkového systému pojezdu amerického inženýra a vynálezce Leviho Bissela.

Parní lokomotivy typu 1-4-0 řady Shch díky použití kotle se zvýšeným výkonem předčily řady Och a Ov (typ 0-4-0) v rychlosti udržování vlaku ve stálých stoupáních, čímž zajištění zvýšení průměrné obchodní rychlosti nákladních vlaků s konstantní normalizovanou hmotností vlaků, neboť omezení vlastní čtyřnápravové osádce z hlediska tažné síly a realizovaného výkonu stroje zůstalo zachováno. Proto se předpokládalo, že nový nákladní typ 0−5−0 při zachování přijatelného axiálního zatížení kolejnic oproti typu 1-4-0 současně poskytne možnost instalace těžšího (a výkonnějšího) kotle , a zvýšení adhezní hmotnosti, což znamená , vám umožní realizovat větší tažnou sílu na spojku a použít výkonnější stroj. Zároveň bylo nutné zajistit posádce 0-5-0 přijatelnou konstrukční rychlost a schopnost bezpečně se vejít do stávajících oblouků. Plošné zavedení nového typu 0-5-0 po celé ruské silniční síti s sebou nevyhnutelně přineslo reprofilaci výroby ve všech závodech parních lokomotiv, které byly v té době již technologicky vyladěny pro velkovýrobu parních lokomotiv r. typ 1-4-0; to vyžadovalo značné dodatečné investice. Tyto úvahy, stejně jako obavy, že nový typ 0-5-0 bude příliš pomalý, byly hlavním důvodem pro počáteční kritický postoj k novému typu 0-5-0 na úrovni Ščukinovy ​​komise ministerstva Železnice.

Design

Předběžný návrh

Poprvé navrhli inženýři Jihovýchodních drah použít na ruských drahách parní lokomotivy typu 0-5-0 v roce 1905 , avšak návrh takové parní lokomotivy, kterou dokončili, byl zamítnut. V následujících letech byla otázka stavby takových lokomotiv nastolena silnicemi Rjazaň-Ural a Moskva-Kazaň , které měly ve srovnání s jinými silnicemi obtížný profil trati. Rozhodnutí o stavbě parních lokomotiv tohoto typu však nepadlo kvůli závazku N. L. Ščukina , který zastává funkci soudruha (náměstka) ministra železnic, k parním lokomotivám vlastní konstrukce typu 1-4-0 zn. Série Sh , zastaralá v době zahájení výroby. Formálním důvodem bylo neprostudování problematiky zapadnutí do oblouků lokomotivy s pěti pohyblivými nápravami [4] .

V roce 1909 Vladikavkazská dráha znovu nastolila otázku stavby takových parních lokomotiv - kvůli růstu obratu nákladní dopravy bylo nutné zvýšit hmotnost vlaků , ale parní lokomotivy se čtyřmi pohyblivými nápravami a hmotností spojky 64 tun nemohly déle zajistit toto, zároveň bylo nutné zvýšit osové zatížení parních lokomotiv nemožné kvůli slabému svršku trati . Jednalo se především o trať Tichoretskaja  - Caricyn , kde již vlečky umožňovaly jezdit delšími a těžšími vlaky. Jediným řešením v této situaci byl přechod na parní lokomotivy s pěti pohyblivými nápravami.

Návrh projektu železnice Vladikavkaz

V roce 1909 vypracoval náčelník trakční služby Vladikavkazské silnice M. E. Pravosudovič a vedoucí technické kanceláře této služby, vynikající inženýr , návrh projektu parní lokomotivy typu 0-5-0. V. I. Lopušinskij . Parní lokomotiva typu 0-5-0 byla určena pro nákladní dopravu, musela mít: pec A. Belpera , plochu roštu 4 m², odpařovací výhřevnou plochu 164 m², dvouotáčkový přehřívák německého inženýra Wilhelma Schmidta (1858 -1924) s topnou plochou 45 m²; jednočinný dvouválec (průměr válce 590 mm, zdvih pístu 700 mm), průměr hnacích kol - 1300 mm, hnací dvojkolí - 4., pneumatiky všech hnacích dvojkolí s plnoprofilovými hřebeny (příruby). K návrhu návrhu byla přiložena podrobná vysvětlivka, jejíž obsah vycházel ze studie provozu parních lokomotiv tohoto typu na silnicích západní Evropy, kde bylo umístěno zejména 300 parních lokomotiv řady 0−5− V té době již na rakouských silnicích fungoval typ 0. Díky realizaci principu K. Gölsdorfa se předpokládalo, že se konstrukční parní lokomotiva typu 0−5−0 dobře vejde do oblouků o poloměru 160 metrů. Návrh návrhu počítal se vzlety 1., 3. a 5. osy ± 24 mm; ± 15 mm; ± 16 mm a vratná zařízení na všech osách s náběhy [5] .

Ve srovnání s parní lokomotivou typu 1−4−0 řady Shch (jejíž zkoušky byly ukončeny do konce roku 1908 na Kateřinské dráze a prokázaly nízkou účinnost a vhodnost pro osobní dopravu především na plochém profilu) parní lokomotiva řady 0-5-0 s větší úchopovou hmotností by se měla dobře vejít do oblouků o poloměru do 300 m.

Projekt byl zaslán Ministerstvu železnic ke stavebnímu povolení [4] . Při zvažování předběžného návrhu vyjádřila komise pod vedením profesora N. L. Shchukina pochybnosti o dobrém zapadnutí lokomotivy do oblouků, ale protože podle všech údajů měla mít lokomotiva dobré vlastnosti v provozu, bylo rozhodnutí kladné. Poté, co ministr železnic schválil rozhodnutí komise, získala parní lokomotiva typu 0−5−0 právo existence na strach a riziko zákazníka – železnice Vladikavkaz.

Na objednávku Vladikavkazské silnice byl do Luganského lokomotivního závodu zaslán předběžný návrh parní lokomotivy typu 0−5−0 k vypracování podrobného návrhu (konstruktivní studie) a konstrukce.

Pracovní design

V průběhu konstruktivního vývoje výkresů parní lokomotivy typu 0-5-0 podle návrhu projektu Vladikavkazské silnice provedl závod Lugansk své vlastní změny: pro usnadnění tloušťky stěny části pece kotel byl snížen; plocha roštu se zvětšila ze 4 na 4,2 m², odpařovací výhřevná plocha kotle se zvětšila ze 164 na 194,4 m², výhřevná plocha přehřívače se zvětšila ze 45 na 52,6 m², osa os. kotel byl zvýšen z 2890 na 3100 mm (což umožnilo zvětšit hloubku pece); průměr válců parního stroje byl zvětšen z 590 na 600 mm, průměr hnacích kol byl zvětšen z 1300 na 1320 mm (tloušťka pneumatik páru kol byla zvětšena z 65 na 75 mm); místo 4., vedoucího, byl navržen 3. pár kol bez hřebenů, zmizela potřeba dodatečné podpory. Gelsdorfský princip byl opuštěn a na základě pozitivních zkušeností obdobných zahraničních parních lokomotiv byly 1. a 5. náprava provedeny jako pohyblivé, vybavené vratnými zařízeními, s rozběhem ± 22 mm. Poprvé navržená inženýry závodu v Lugansku, kombinace příčných vzletů hnacích náprav zajišťovala volný a plynulý pohyb parní lokomotivy 0-5-0 v obloucích o poloměru až 150 m [5] [6] .

Závod, počítající s dalšími objednávkami, z vlastní iniciativy vyvinul další dvě varianty pro projekty lehkých 6tunových parních lokomotiv typu 0-5-0 s axiálním zatížením 16 tun, což je jedna z možností instalace. dvouexpanzního složeného stroje . Obě možnosti, poprvé v praxi ruské konstrukce parních lokomotiv, počítaly s použitím pecního dílu radiálního typu v konstrukci kotle namísto tradiční těžší Belperovy pece .

Všechny tři možnosti byly předloženy IPU k posouzení. Protože železnice o lehké parní lokomotivy neprojevily zájem a vladikavkazská silnice přímo naznačovala, že se spokojila pouze s hlavní verzí parní lokomotivy, přicházela v úvahu pouze první varianta. Během diskuse 2. června 1910 Ščukinovou komisí byl projekt kritizován.

S. I. Mikhin , předseda zasedání komise , uvedl, že nové lokomotivy mají stejnou tažnou sílu na válcích jako lokomotivy řady Shch a převislé čelo lokomotivy nepříznivě ovlivní klid kurzu a ovlivní cestu. Nedostatek tažné síly na spojce lokomotivy 1-4-0 lze kompenzovat zvýšeným přísunem písku pod kola. Nárůst výkonu kotle parní lokomotivy 0-5-0 oproti 1-4-0 je malý.

V. I. Lopušinskij , který vznesl námitku proti S. I. Mikhinovi, zopakoval argumenty uvedené ve vysvětlující poznámce a již přednesené na prvním setkání:

Ani velké rozměry válců, ba ani velká výhřevná plocha kotlů samy o sobě nedokážou zajistit dostatečnou tažnou sílu pro parní lokomotivy, a to vyžaduje dostatečné zatížení náprav spřáhla.
Všechny vybrané rozměry a údaje pro novou lokomotivu striktně vycházejí z hlavního zadání - tažné síly 13,5 t. Všechny hlavní rozměry nových lokomotiv 0-5-0 jsou v takovém souladu, jak bylo dodrženo u konstrukce 1- lokomotiva 4-0 vladikavkazské silnice a která již byla porušena v lokomotivě 1-4-0 závodu v Charkově.

Člen komise M. V. Gololobov se přidal k V. I. Lopushinskému a dodal, že s pískem jako prostředkem ke zvýšení koeficientu tření nelze počítat. M. V. Gololobov přitom pronesl užitečnou poznámku: „Je možné, že budou objednány parní lokomotivy i na silnice s vytápěním uhlím. V tomto případě je hloubka pece nedostatečná. Je nutné zvednout osu kotle z 2890 na 3000 mm.

Na téže schůzi podal V. I. Lopušinskij zásadně nový návrh. Podle jeho výpočtů bylo nutné zmobilizovat nikoli 1. a 5. osu, ale 2. a 5. osu. Lokomotiva je při zařazování do oblouků vedena první nápravou působící na velké rameno, čímž odpadá potřeba vratných zařízení. Tato kombinace pohyblivých a pevných os se nazývala „Lopushinského princip“ [7] .

Parní lokomotiva 0-5-0 tedy díky V. I. Lopušinskému získala své nejdůležitější vlastnosti - jednoduchost, která je parním lokomotivám 0-4-0 vlastní, snadnost pohybu a plynulé zapadání do oblouků vlastní gelsdorfským parním lokomotivám.

Schůze rozhodla o schválení projektu, zvednutí osy kotle na 3000 mm a zohlednění Lopushinského návrhu [7] .

Proto se komise rozhodla vzít v úvahu pouze hlavní projekt objednaný Vladikavkazskou železnicí - projekt Lopushinsky. Předseda komise N. L. Shchukin a řada členů komise se pokusili postavit parní lokomotivu 0-5-0 proti parní lokomotivě typu 1-4-0, ale jejich argumenty byly prohlášeny za neudržitelné. Projekt parní lokomotivy, který prošel komisí, byl v únoru 1911 předložen k posouzení inženýrské radě ministerstva. Zde byl projekt lokomotivy také kritizován, ale přesto byl schválen s přihlédnutím k dodatkům „Ščukinovy ​​komise“ [4] .

Pracovní návrh lokomotivy pro železnici Vladikavkaz byl schválen 29. října 1911 [4] .

N. L. Schukin předložil rozhodnutí ministrovi ke schválení a poskytl mu charakteristickou poznámku, kde trval na objednání parních lokomotiv řady Shch pro státní silnice. Profesor N. I. Kartashov , rozebírající činnost ministerstva železnic, napsal v roce 1937, myšleno „inženýrskou radou“ jako samotná Inženýrská rada a Komise pro kolejová vozidla a trakce:

Obecně platí, že v oblasti stavby parních lokomotiv bylo ministerstvo železnic vždy zpomalujícím startem, Inženýrskou radu (předsedá jí N. L. Ščukin) nevyjímaje. Celá historie stavby lokomotiv byla historií pokračujícího boje živých sil s ministerstvem a jeho inženýrskou radou.

Čili díky vlivu N. L. Ščukina nebyla parní lokomotiva 0-5-0 zprvu vůbec určena pro provoz na vládních komunikacích.

Výroba a provoz

Parní lokomotivy řady E železničního typu Vladikavkaz

Hlavní konstrukční rysy parní lokomotivy 0-5-0 byly:

• přehřívák;
• dvouválcový jednoduchý expanzní stroj;
• odstranění topeniště mimo rám;
• maximální možná jednoduchost.

Takové konstrukční principy, začleněné do tehdejších parních lokomotiv - komodity 0-5-0 a osobní 1-3-1 řady C , se ukázaly jako zásadní pro stavbu ruské a sovětské parní lokomotivy na mnoho let dopředu.

V souladu s centralizovaným označením lokomotiv zavedeným v roce 1912 bylo první ze zbývajících nepoužitých písmen ruské abecedy přiděleno nové lokomotivě. Parní lokomotivy 0-5-0 obdržely řadu E.

V roce 1912 vyrobil Luganský lokomotivní závod prvních 15 lokomotiv, které si objednala Vladikavkazská silnice. Dostali čísla od č. 901 do 915 (výkres celkového pohledu č. 6606).

V druhé polovině roku 1913 bylo vyrobeno dalších 15 parních lokomotiv řady E 916÷E 930 (výkres celkového pohledu č. 6606).

Všechny parní lokomotivy vyrobené v letech 1912-1913 byly závodem okamžitě upraveny pro vytápění olejem a odeslány na Vladikavkazskou silnici bez výběrových řízení. V místě určení byly tyto lokomotivy vybaveny unifikovanými 4nápravovými tendry typu Vladikavkaz železnice. V období 1915-1918. všechny parní lokomotivy byly vybaveny unifikovanými 4-nápravovými tendry konstrukčního typu závodu Putilov, které byly použity na všech následujících verzích parních lokomotiv řady E, včetně prvních verzí parních lokomotiv řady E U a E M , jakož i pro parní lokomotivy řady O, Shch a S.

Významná část těchto parních lokomotiv byla přidělena do depa Mineralnye Vody . Lokomotivy vykazovaly dobré provozní vlastnosti. Inženýr E. I. Mokrshitsky , který byl vyslán na Vladikavkazskou dráhu, vedoucí trakce na budované soukromé severodoněcké železnici , pozoroval provoz parních lokomotiv řady E, dospěl k závěru, že jsou „podválcované“. Z iniciativy E. I. Mokrshitsky byla otázka zvětšení průměru válců projednávána opakovaně a byla vyřešena Komisí pro kolejová vozidla a trakce dne 13. srpna 1913, která uznala za možné zvětšit průměr válců z 600 mm. na 630 mm pro parní lokomotivy E objednané pro stavbu Severní Doněcké železnice, přestože tato silnice požadovala zvětšení průměru válců na 640 mm.

V roce 1914 byly všem parním lokomotivám typu E vladikavkazské silnice přiřazen další rozlišovací písmenný index " L1 " ( E L1  901  ÷ E L1  930 ), aby se odlišily od parních lokomotiv řady E pozdějších verzí v r. systém MPS.

Později za provozu při generální opravě prošly všechny parní lokomotivy E L1  901  ÷ E L1  930 rekonstrukcí: výměna válců o průměru 600 mm za válce o průměru 650 mm; výměna kotlů se zvětšením plochy roštu až na 4,46 m²; nahrazení výběrových řízení na jednotný "tovární typ Putilov". Po rekonstrukci dostaly všechny přestavěné parní lokomotivy vladikavkazské dráhy v systému MPS označení řady E.

Parní lokomotivy řady E typu Severo-Doněcké železnice (typ 1914)

V lednu až dubnu 1914 postavil luganský závod 28 parních lokomotiv řady E 601 ÷ E 628 (výkres celkového pohledu č. 9201), pro soukromou - "uhelnou" - Severo-Doněckou železnici. Ve srovnání s prvními parními lokomotivami E Vladikavkazské dráhy byly tyto parní lokomotivy na přání zákaznické dráhy upraveny pro vytápění uhlím a měly tyto hlavní konstrukční rozdíly: průměr válce byl zvětšen z 600 na 630 mm; byla sjednocena konstrukce 1. a 5., 2. a 4. hnacího dvojkolí; byl změněn počet a provedení pískových bunkrů umístěných na bočních plošinách podél kotle - místo čtyř sousedních bunkrů byly na každé straně instalovány dva oddělené pískové bunkry; Čtyřnápravový tendr jednotného konstrukčního typu (projekt závodu Putilov) byl z podnětu silnice - objednatele poprvé v praxi stavby ruských parních lokomotiv vybaven kovovou protibudkou.