Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

• Введение
• 1.
• 2. Паровоз Черепановых
• 3. Развитие отечественного паровозостроения
• 4. Интересные факты о паровозах
• Заключение
• Список использованной литературы

Введение

Первыми локомотивами, которые стали применяться для тяги поездов по железнодорожным путям, были паровозы. Обычно принято считать, что паровоз изобретен английским инженером Георгом (Джорджем) Стефенсоном. паровоз черепанов ползунов

Действительно, этим талантливым человеком в период 1814-1828 гг. было построено несколько паровозов, нашедших практическое применение на небольших линиях отдельных промышленных предприятий. Однако, паровозы строились и до Стефенсона. Но они имели ряд крупных недостатков и не могли послужить прототипами для создания работоспособных локомотивов для железных дорог общего пользования.

Например, еще в 1803 г. англичанин Ричард Тревитик построил одноцилиндровый паровоз с громоздкой зубчатой передачей; в 1811 г. англичанин Бленкинсоп, думая, что сцепления гладких колес с рельсами недостаточно для движения локомотива, построил паровоз, имевший зубчатое колесо, которое сцеплялось с рейкой, уложенной вдоль рельсового пути.

Первый паровоз в Российской империи появился в 1834 году. Этот паровоз был построен на Выйском заводе Ефимом и Мироном Черепановыми. Паровоз - очень важное изобретение, его создание привело к росту промышленности с середины XIX века, особенно металлургической. Во многом, именно изобретение паровоза дало толчок к созданию того мира, в котором мы сейчас живем. В реферате изучена история создания русских паровозов и история развития отечественного паровозостроения.

1. Паровая машина И.И. Ползунова

В 1762 году предшественницей паровоза стала первая в мире сдвоенная паровая машина русского изобретателя Ивана Ивановича Ползунова.

Открытие двухцилиндровой паровой машины обычно приписывается англичанину Джеймсу Уатту, хотя русский мастер Иван Ползунов создал ее почти на двадцатилетие раньше. Однако в мире первооткрывателем считается именно Уатт, потому что именно его паровая машина нашла применение и была распространена сначала в Великобритании, а затем и по всему миру.

Двигатель Ползунова -- двухцилиндровый, непрерывного действия, мог подавать дутье в печи, откачивать воду. Непрерывность действия достигалась тем, что в машине как бы по очереди работали два цилиндра. Когда один находился на холостом ходу, у другого был ход рабочий. Вода разогревалась в котле, склёпанном из медных листов. Пар поступал через специальные распределительные устройства в два вертикальных трёхметровых цилиндра, поршни которых действовали на коромысла.

Эти коромысла были связаны с мехами для поддува рудоплавильных печей, а так же с водяными насосами -- распределителями и другим дополнительным оборудованием, необходимом для питания котла и для поддержания непрерывного действия машины.

Проект паровой машины был представлен в царскую Канцелярию в Петербург, о нем было доложено императрице Екатерине Второй. Она распорядилась произвести Ивана Ивановича Ползунова в «механикусы с чином и званием инженерного капитан-поручика», наградить 400 рублями и, по возможности, направить на учебу в Петербург. К маю 1766 года строительство в основном было закончено. Но 27 мая, за пару месяцев до пуска машины, изобретатель умер. Машина начала работать уже без него.

В течении 43 дней она исправно работала. Однако, возникавшие при испытаниях недочеты некому было исправлять, и машина, наконец-таки, встала из-за течи котла.

В дальнейшем по предписанию управителей алтайских заводов ползуновская машина была разломана, а фабрика, где работала машина, разломана. Оставшиеся развалины сохранили народное название «Ползуновское пепелище».

Так, русский крепостной механик Ивана Иванович Ползунов создал паровую машину, причем, в отличие от Ватта, делая ее с нуля и не имея перед глазами работающих образцов.

2. Паровоз Черепановых

В 1834 г., на Выйском заводе, который входил в состав Нижнетагильских заводов Демидова, русский механик Мирон Ефимович Черепанов с помощью своего отца Ефима Алексеевича построили целиком из отечественных материалов первый в России паровоз. В обиходе тогда еще не существовало этого слова, и локомотив назвали «сухопутным пароходом». Сегодня модель первого русского паровоза типа 1-1-0, построенного Черепановыми, хранится в Центральном музее железнодорожного транспорта в Санкт-Петербурге.

Устройство этого паровоза и история его создания были описаны в пятом номере «Горного журнала» за 1835 год. Из этой статьи нам известно, что при создании паровоза Черепановы столкнулись с несколькими техническими проблемами. В частности первоначально котёл не давал достаточно жара, и не производил необходимое количество пара. Также перед Черепановыми встала проблема создания устройства реверса, которое позволяло менять направление движения паровоза без разворота. Обе технические проблемы были удачно разрешены инженерами Черепановыми.

«Горный журнал» писал, что первая проблема была решена увеличением числадымогарных труб (количество которых было доведено до восьмидесяти), а вторая -- при помощи механизма, состоявшего из эксцентрического колеса, приводившего в движение паровые золотники, которые регулировали направление впуска пара в цилиндр.

Первый паровоз имел массу в рабочем состоянии 2,4 т. Его опытные поездки начались в августе 1834 г. Изготовление второго паровоза закончили в марте 1835 г.

У него были несколько увеличены размеры котла - длина до 6 футов (1829 мм), диаметр до 3 футов и 4 дюймов (1016 мм) и цилиндров - ход поршня до 10 дюймов (254 мм) и диаметр до 7,5 дюйма (190,5 мм). Это позволило поднять мощность с 30 до 40 л. с. Из выполненного с натуры племянником Ефима Черепанова Аммосом чертежа паровоза следует, что у второго паровоза бегунковая колесная пара имела диаметр колес меньше, чем движущая.

Второй паровоз мог перевозить грузы уже массой 1000 пудов (16,4 т) со скоростью до 16 км/ч. Путь, на котором испытывались паровозы Черепановых, имел ширину колеи 2 аршина и 5 вершков (1645 мм). А в 1836 г. под их руководством построили чугунную дорогу от Выйского завода до Медного рудника протяженностью в 3 версты. Механики при этом самостоятельно решили целый ряд конструктивных и технических проблем: создали у локомотива многотрубчатый котел, парораспределение и реверс хода, проложили более удобную и экономичную широкую колею.

Изобретатели-самоучки крепостные Ефим Алексеевич Черепанов и его сын Мирон происходили из приписных крестьян Выйского завода. Ефим Алексеевич, будучи плотинным мастером, в 1820 г. своим «искусством и усердием» построил первую паровую машину, приводившую в движение токарный станок и заменившую труд двух человек. Среди почти 25 устройств, сконструированных позднее уральским умельцем с помощью сына, были рукоподъемные, водоотливные, винторезные, строгальные и золотопромывочные машины мощностью от 5 до 60 л.с. По словам самих Черепановых, они всю жизнь старались «неослабно заводить машины для пользы заводов и облегчения сил трудившихся». Отец и сын были хорошо знакомы с различными техническими новшествами, внедрявшимися в то время на крупных предприятиях России, Англии и Швеции.

Между тем начальство Нижнетагильского завода, да и сам заводчик Н. Демидов весьма скептически относились к постройке паровиков. Их гораздо больше беспокоило, почему за границей начал падать спрос на уральское железо. Но никто из них не хотел признавать, что все дело в техническом отставании отечественных заводов, неспособных добиваться высокого качества металла.

Чтобы установить истину, Демидов отправил старшего Черепанова в Англию, поскольку считал его толковым и технически грамотным специалистом. Однако, как и следовало ожидать, англичане не очень приветливо встретили русского механика, ведь они не были заинтересованы в передаче конкурентам своего опыта и секретов производства металла. Более того, в Англии гостя признали шпионом и перестали пускать на многие заводы. Судя по сохранившимся письмам, Ефиму удалось лишь внешне обозреть чудеса заморской техники, так как к чертежам и документам его не допустили. Тем не менее, со своей главной задачей он справился. Черепанов лишний раз убедился, что для повышения качества выпускаемого на Урале металла необходимо механизировать труд рабочих. А главное - в Англии он впервые увидел в действии рельсовую дорогу с паровой тягой, соединявшую угольные копи Мидлтона с Лидсом.

В 1825 г. Демидов отправил уже обоих Черепановых в Швецию для изучения горных и металлургических производств, а также «для просмотрения машин». В 1833 г. Мирон Черепанов побывал в Англии, где интересовался работой рельсового транспорта.

Вершиной творчества Черепановых стало создание ими в 1834 г. первого русского паровоза. Вот свидетельство очевидца первого рейса паровоза Черепановых: «В тот день на Выйское поле шли люди и становились вдоль линии чугунных колесопроводов. Тяжелые заводские ворота открылись, и вскоре появился сухопутный пароход - машина невиданная, ни на что не похожая, с высокой дымящейся трубой, сверкающей начищенными бронзовыми частями. На площадке у рукояток стоял Мирон Черепанов.

Пыхтя паром, мелькая спицами колес, пароход покатил мимо молчаливой толпы. Затем Мирон повернул какую-то рукоятку, клуб пара вылетел из трубы, и машина ускорила ход. Машинист довел паровоз до тупика и дал задний ход. Обратно машина шла очень быстро. Следующий рейс пароход сделал с прицепной повозкой пудов на 200 груза. А позже в повозку забралось десятка два-три людей, пожелавших стать первыми пассажирами».

За конструирование и постройку различных машин Ефим Алексеевич в 1833 г. был награжден серебряной медалью на Анненской ленте. Он и его жена получили вольную. Его сын Мирон стал вольным через три года. Остальные члены семьи оставались крепостными. Тяжело восприняли Черепановы известие о строительстве в 1837 г. под Петербургом первой в стране железной дороги до Павловска (27,5 км) иностранными специалистами и о закупке для нее паровозов в Англии и Бельгии. Нижнетагильская железная дорога работала тогда уже целых два года. В 1837 г. Черепановы строят модель паровоза для промышленной выставки в Петербурге. Однако созданная ими «пароходка» никого не заинтересовала. Ефим Алексеевич скончался в 1842 г. После смерти отца Мирон Ефимович продолжал трудиться на заводах, но в 1849 г. его жизнь внезапно оборвалась.

К сожалению, в отличие от стационарных паровых двигателей, востребованных в то время российской промышленностью, первой русской железной дороге Черепановых не было уделено того внимания, которого она заслуживала. Разысканные ныне чертежи и документы, характеризующие деятельность Черепановых, свидетельствуют, что это были истинные новаторы и высокоодаренные мастера техники. Они создали не только Нижнетагильскую железную дорогу и ее подвижной состав, но и сконструировали много паровых машин, металлообрабатывающих станков, построили паровую турбину.

Несмотря на вполне удачные конструкции, паровозы Черепановых не получили распространения. Одной из причин считается противодействие со стороны подрядчиков конного извоза, не желавших терять свои доходы. Но кроме этого имелись и некоторые объективные причины.

В качестве топлива в паровозах Черепановых использовались дрова. Паровоз потреблял их в таком количестве, что очень скоро встала проблема с подвозом их. Весь лес в окрестностях железной дороги был вырублен, и дрова приходилось возить издалека. Это тоже сильно повлияло на судьбу паровоза. К примеру, первые паровозы Стефенсона работали на перевозке угля из угольных шахт, который и использовали в качестве топлива.

В краеведческом музее в Нижнем Тагиле хранится рисунок первого в России паровоза, сконструированного Черепановыми. Коллектив Нижнетагильского завода имени Куйбышева построил по нему действующую модель. Теперь копия черепановского паровоза и трех вагонов выставлены для обозрения около Высокогорского рудника.

3. Развитие отечественного паровозостроения

В 1843 году началось сооружение Петербурго-Московской железной дороги, это стало толчком для начала русского паровозостроения.

Первые паровозы для этой дороги были построены Александровским заводом в 1845 году. Это были товарные поезда типа 0-3-0 и пассажирские типа 2-2-0.Чтобы понять, что это были за паровозы, необходимо пояснить, как расшифровывается тип товарного поезда. Первая цифра означает число бегунковых осей -- они помогают паровозу лучше вписываться в кривые и несколько разгружают его переднюю часть. Вторая цифра означает число сцепных осей (их ещё называют движущими) -- на эти оси непосредственно передаётся рабочий момент от двигателей. Именно колёса на этих осях приводят паровоз, а с ним и весь поезд, в движение. Третья цифра означает число поддерживающих осей -- они помогают лучше распределить вес паровоза на рельсы, несколько разгружая его заднюю часть

Первый русский серийный паровоз до наших не сохранился. Зато сохранилась современная ему модель. Товарный паровоз серии Г был переделкой первого русского товарного паровоза. Использовался на Николаевской железной дороге с 1863 года.

Уже в середине 60-х годов XIX века в России начинается бурное строительство железных дорог, что, соответственно, приводит и к росту потребностей в паровозах.

В 1868 г. правительство заключает контракты с рядом российских заводов. В 1869 г. началась постройка паровозов на Коломенском и Камско-Воткинском заводах; в 1870 г. - на Невском и Мальцевском заводах; в 1892-1900 г. - на Брянском, Путиловском, Сормовском, Харьковском и Луганском.

Строение паровозов в России развивалось особым образом. Сформировалась российская школа паровозостроения. Выдающиеся русские инженеры и конструкторы А.П.Бородин, Е.Е.Нольтейн, В.И.Лопушинский и другие создали ряд новых типов паровозов и ввели на них много усовершенствований.

В 1878 г. на Коломенском заводе были построены первые в мире пассажирские паровозы с передней тележкой, что способствовало повышению безопасности движения поездов. За рубежом такие паровозы появились только в 1892 г. Паровозы с четырьмя движущими осями, появившиеся в России еще в 60-х годах XIX века, непрерывно совершенствовались и к 1893 г. широко применялись на железных дорогах.

В 1891 г. впервые в истории паровозостроения был построен паровоз с конденсацией пара.

В конце XIX века русские инженеры первые в мире использовали пароперегреватели. В этот же период первыми применили на паровозах двукратное расширение пара. Был обоснован и использован принцип унификации и взаимозаменяемости деталей и узлов в паровозах. Была организована постройка сочлененных паровозов - задолго до появления их в Америке.

В конце XIX века были заложены основы учения о тяге поездов, которое было превращено русскими и советскими учеными в науку, позволяющую точно рассчитывать массу поезда, скорость и время его движения, определять тормозные пути в зависимости от профиля пути и обеспеченности поезда тормозными средствами и решать многие задачи, связанные с использованием мощностных и тяговых характеристик локомотивов.

К началу XX столетия Россия полностью освободилась от иностранной зависимости в области паровозостроения. К этому же времени были созданы многие замечательные конструктивные формы русских паровозов, дальнейшее развитие которых привело к самым передовым образцам паровозостроения.

4. Интересные факты о паровозах

Самый безотказный паровоз. Этому локомотиву в 1912 году присвоили серию ОВ, что расшифровывается как «основной Вальсхарта» (это парораспределительный механизм, названный по фамилии изобретателя). Новый паровоз оказался безотказной машиной, простой в ремонте и обслуживании. Паровоз был «всеяден» и мог отапливаться углем, мазутом, дровами и торфом. До 1925 года паровоз использовался как на поездной, так и на маневровой работе.

В следующем десятилетии в связи с общим обновлением локомотивного парка СССР паровоз переводили на второстепенные магистрали, а с середины 30-х годов паровозы ОВ использовались в основном на маневровых работах и на промышленном транспорте.

Самый прямолинейно-бестолковый паровоз. Начало ХХ века стало пиковым в истории развития паровозостроения. Не удивительно, что каждая страна пыталась перегнать противников в скорости, мощности и размерах. Молодой тогда ещё СССР не отставал от соседей и в 1934 году выпустил 21-метровый локомотив серии АА («Андрей Андреев») - единственный в мире «магистральщик» с семью движущими осями на жесткой раме против обычных пяти (всего же осей было 11). Паровоз был огромным по всем параметрам и, собственно, это его и погубило. Он неплохо ходил по прямой, но с кривыми у него не заладилось с самого начала - он расстраивал пути на поворотах и сходил с рельсов на стрелках. Кроме того, даже «притулить» колоссальную машину куда-либо было проблематично: «АА» попросту не помещался на поворотных кругах и в стойлах паровозных депо. Поэтому практически сразу он был поставлен на прикол, а в 1960-х бесславно порезан на металл.

Самый массовый паровоз. Российский, а впоследствии и советский паровоз класса «Э» стал самым массовым локомотивом за всю историю паровозостроения. Первые машины этого типа вышли на рельсы еще в 1912 году, последние, уже значительно доработанные - в 1957-м. Причем над производством «Эшаков» трудились не только шесть отечественных, но еще и более двух десятков заграничных заводов. Локомотив оказался весьма неприхотливым и работал как на грузовых, так и на пассажирских перевозках. Всего за 45 лет было выпущено более 11 тысяч этих паровозов - такой массовостью не может похвастаться ни один из конкурентов. И хотя увидеть «Эшки» на линии сейчас вряд ли удастся - разве что, на постаменте - но увидеть их на ходу можно во многих фильмах, начиная от «Неуловимых мстителей» и заканчивая «Адмиралом».

Самый уникальный паровоз. Паровоз «ИС» - «ИСка» стал гордостью советского паровозостроения - на момент создания это был самый мощный пассажирский паровоз в Европе, и именно ему достался Гран-при на Всемирной парижской выставке 1937-го года. Именно «ИС» водил «Красную стрелу». И именно «Сталины» были наиболее быстроходными, разгоняясь до 115 км/ч, а в обтекаемом кожухе - и до 155 км/ч. При этом у «ИС» была своя особенность: он был сильно унифицирован с грузовым паровозом ФД - «Феликсом Дзержинским», что значительно упрощало его ремонт и эксплуатацию. Именно к серии «ФД» паровоз «ИС» в результате и был отнесен: в 1962 году, в разгар борьбы с культом личности, все «ИС» были переименованы в «ФДП» с приставкой «пассажирский».

Самый тяжелый паровоз. Паровоз П38 - самый тяжёлый паровоз в истории советского паровозостроения (а с учётом веса тендера - в истории всех советских локомотивов), служебная масса которых с тендером составляла 383,2 т при длине 38,2 м. Серия оказалась ограниченной из-за прекращения выпуска паровозов в нашей стране - всего 4 грузовых паровоза, выпущенных в СССР в 1954-1955 гг. Длина локомотива 22,5 м и тендера 15,7 м, рабочая масса паровоза 213,7- 214,9 т + тендер 168 т с водой и углем, конструкционная скорость 85 км/ч и мощность 3 800 л.с.

Заключение

История паровоза неразрывно связана с историей паровой машины, которая стала предшественницей паровоза. Первая паровая машина была изобретена русским механиком И.И. Ползуновым, однако, в силу некоторых обстоятельств, изобретателем первой паровой машины был признан Джеймс Уатт.

Первый паровоз в России был построен на Нижне-Тагильском заводе в 1834 году русскими механиками, крепостными Ефимом Алексеевичем Черепановым и его сыном Мироном Ефимовичем Черепановым. Паровоз Черепановых возил состав весом в 3,3 т со скоростью от 13 до 16 км в час. Для увеличения парообразования Черепановы установили на паровозе дымогарный котел с большим количеством трубок, а также применили специальный механизм обратного хода. Вслед за первым паровозом Черепановы в 1835 г. построили второй, более мощный паровоз.

Однако машины Черепановых не были использованы для развития железнодорожного транспорта в нашей стране. Несмотря на отечественный опыт паровозостроения, царское правительство предпочитало выписывать паровозы из Англии, отказавшись от использования локомотивов, созданных Черепановыми.

В 1851 г. в России была сооружена двухколейная Петербургско-Московская железная дорога.

К середине XIX в. темпы сооружения железных дорог общего пользования с паровой тягой все более и более возрастают. С 1840 по 1870 г., т. е. за 30 лет, протяженность железных дорог во всем мире увеличилась в 14 раз.

Список использованной литературы

1. Котурницкий П. В. Паровозы // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: в 86 т. (82 т. и 4 доп.). -- СПб., 1890--1907

2. Раков В. А. Паровозы Петербурго-Московской железной дороги // Локомотивы отечественных железных дорог, 1845--1955. -- 1995. -- С. 12--19.

3. Раков В. А. Паровозы русских железных дорог, построенные в период 1845--1880 гг. Общие сведения // Локомотивы отечественных железных дорог, 1845--1955. -- 1995. -- С. 11--12.

4. Сыромятников С. П. Классификация паровозов // Курс паровозов. -- 1937. -- Т. 1. -- С. 6--7.

5. Шишкин А. Д. Создатель «огненной» машины (И. И. Ползунов). -- Свердловск: Свердловское кн. изд-во, 1963. -- 83 с.

6. https://ru.wikipedia.org/ [Электронный ресурс]: Википедия. Свободная энциклопедия

7. http://www.rzd-expo.ru/ [Электронный ресурс]: Все самое интересное о железной дороге

8. http://www.techcult.ru/ [Электронный ресурс]:Техкульт. Новости высоких технологий, науки и техники

9. http://cmzt.narod.ru/ [Электронный ресурс]: Центральный музей железнодорожного транспорта Российской Федерации

10. http://www.inventor.perm.ru/ [Электронный ресурс]: Изобретения России

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Развитие и классификация паровозостроения. Устройство, принцип работы и технические преимущества, недостатки паровоза. Обозначения серий паровозов. Отличия пассажирского от грузового паровоза. Конструктивная схема паровоза. Автоматическая подача топлива.

курсовая работа , добавлен 17.05.2011


Первые тепловые двигатели и локомотивы. Описание принципиального устройства поршневой машины. Первый опыт создания паровоза, схема общего устройства и принцип работы. Пути потери энергии в паровом котле. Способы повышения эффективности паровозной тяги.

реферат , добавлен 27.07.2013


Открытия, предшевствующие появлению паровоза. Наука и практика отечественного мостостроения. Эксплуатационная работа железных дорог. Проблема взаимодействия пути и подвижного состава. Паровой двигатель для привода воздуходувных мехов плавильных печей.

реферат , добавлен 06.04.2009


История и основные этапы изобретения и совершенствования автомобилей, эволюция их внешнего вида и технологичности. Периоды развития паровозостроения, его первые представители и этапы совершенствования, временные границы выпуска и причины его прекращения.

доклад , добавлен 08.12.2009


Появление паровой машины и принцип ее работы. Строительство рельсового пути в 1775 году для перевозки породы на рудниках Алтая. Создание первого рельсового паровоза Ричардом Тревитиком. Преимущества железной дороги над остальными видами транспорта.

презентация , добавлен 13.11.2011


Автономная и комбинированная тяга. Происхождение названия "паровоз". Отличия пассажирского и грузового паровозов. Принцип действия паровоза. Недостатки паровоза, предопределившие его замену электровозами и тепловозами. Дизельная и газотурбинная тяга.

реферат , добавлен 18.05.2010


Технические параметры для паровоза, предварительное, эскизное и рабочее проектирование. Определение осевой нагрузки на рельсы, сцепного веса. Характеристика первого паровоза типа 1-5-1 серии ФД, его испытания. Особенности конусов в данном паровозе.

реферат , добавлен 23.08.2012


Тепловая машина – устройство, преобразующее энергию теплового движения в механическую энергию. Циклические и нециклические тепловые машины. Паровой двигатель Томаса Севери, машина Джеймса Уатта. Принцип работы тепловой машины и турбореактивного двигателя.

презентация , добавлен 23.03.2011


История создания дизельного двигателя. Характеристики дизельного топлива. Расчет эффективности конструкции и работы двигателя внутреннего сгорания. Разработка набора "Система питания дизельного двигателя". Применение набора при изучении курса "Трактор".

дипломная работа , добавлен 05.12.2008


История зарождения автомобилестроения, первые предки современных автомобилей, их внешний вид и свойства. Пружиномобили Вокансона и их практическое применение. Становление отечественного автотранспорта, его первые представители конвейерное производство.

Вечером 31 июля 1821 года купец Эдуард Спенс отправился в английский порт Гулля встречать барк "Коттингем". На нем, как ему сообщили, прибудет посланник уральского горнозаводчика Демидова с важным поручением, которое сейчас назвали бы промышленной разведкой. В лодке, доставившей пассажиров на берег, сидел бородатый мужик в долгополой черной одежде, косоворотке и картузе.

"Податель сего, Ефим Черепанов, мастеровой железоделательных заводов Его превосходительства, рекомендуется вашему любезному вниманию... Его превосходительство желает, чтобы Черепанов осматривал в особенности железоделательные заводы и рудники вашей страны, а потому будьте любезны оказать ему всяческое содействие в осмотре этих предприятий. Английского языка он не знает", - рыжего бородача сопровождало рекомендательное письмо из Петербургской конторы Демидовых.

Через неделю Спенс отправил туда ответное растерянное письмо:

"Милостивые государи! Ваше любезное послание вручено мне Черепановым, длинная борода которого возымела несчастные последствия и привлекла внимание, как вы можете убедиться из приложенной газеты. Его приняли за шпиона, и я боюсь, что подозрительная внешность и эта публикация, которую прочтут во всех промышленных районах, может помешать ему получить доступ на многие достопримечательные и важные заводы..."

Бород в Англии не носили уже лет триста - со времен Тюдоров. А Ефим Черепанов был старообрядцем. Предки его бежали за Уральские горы из Вологодского края от религиозных репрессий. Потомки по сей день сохраняют иконописного склада лица выходцев с русского Севера.

Англичане отказались показывать чертежи бородатому "разведчику". Диковинный паровоз он оценивал "вприглядку". И тот ему категорически не понравился:

Смотрел паровую машину Мерея, что возит каменный уголь в один раз по 2 тыс. пудов на расстояние четырех верст три раза в день, - писал Ефим Черепанов в отчете о командировке. - Машина сия зело диковинна, но для нас она негожа по той причине, что аглицкие мастера хошь и скоры до дела, но машины их служат недолго, а потом часто стоят в ремонте".

Да только ведь заело умельца...

"Сии машины для заводов железных и медных не нужны, хотя паровые машины, если будет угодно Их высокопревосходительству, можно завести и пристроить ко всякому действию".

И ведь завели. И пристроили. Но это случилось не скоро.

1774 год. Нижний Тагил

Ефим Черепанов родился в семье крепостного-чернорабочего. В семье - девять детей, у всех понятное и короткое будущее в "империи Демидовых" - от "подай-поднеси" дровишек в восемь лет до смерти в сорок, выкашляв забитые угольной пылью легкие.

Однако отцу чудом удалось устроить мальчишку в мастерскую по выделке воздуходувных мехов. Тот оказался любознательным и рукастым. И неуклонно стал подниматься вверх, как сказали бы сегодня, на социальном лифте. В 20 лет - мастер. В 33 - главный плотинный сначала одного, а затем и всех девяти демидовских нижнетагильских заводов. Тогда же организовал по собственному почину "механическое заведение" - конструкторское и испытательное бюро. Здесь впервые построил маленькую, в две человеческие силы, паровую машину, от которой работали станки...

По сути, Ефим Черепанов стоял у истоков российского машиностроения.

Очень вовремя подрос сын Мирон, такой же рыжий и такой же неуемный в работе. Когда Ефима назначили главным механиком тагильских заводов, сын стал помощником. Вдвоем они построили и "пристроили к действию" 25 паровых машин - для откачки воды из шахт, промывки золота, проката железа...

Но главным дело их жизни стала "паровая телега" для транспортировки руды с рудника на завод.

1833 год. Англия

Через двенадцать лет после отца Мирона тоже командируют в Англию. На нем кафтан, фуражка с лаковым козырьком - обычный костюм мастера. Он, конечно, с бородой. И он тоже вручает рекомендательное письмо уже известному нам Спенсу: мол, направляем за опытом:

Черепанова - сына, как вы можете узнать по цвету волос, того Черепанова, который был у вас в 1821 году... Черепанов не пожелал последовать нашему совету и дать обрить себе бороду. Постарайтесь убедить его сделать это".

Стоит ли говорить, что вторая попытка Спенсу тоже не удалась?

Но и Мирону не удалось, как и отцу, взглянуть на чертежи: англичане пуще глаза берегли секреты своих паровых машин, до 1841-го государство запрещало вывозить их за границу. Мирон сетовал на "затруднения как по незнанию языка, так и по возможности видеть внутреннее расположение машин, в действии находящихся".

Но ни его, ни отца уже было не остановить.

1834 год. Нижний Тагил

Паровоз они строили почти полгода, в свободное от работы время - как хобби. Несмотря на распоряжение начальства "дать Черепановым способ устроить паровые телеги для перевозки тяжестей", тагильские приказчики не освободили умельцев от их многочисленных обязанностей. Попутно были проложены рельсы по Подсарайной улице, которую вскоре переименовали в Пароходную (так она называется и в наши дни). Построен сарай для "сухопутного дилижанца" - первое российское депо...

А в первых числах сентября 1834 года было закончено главное дело.

"Открывают!" - крикнул кто-то в толпе. Тяжелые ворота медленно приоткрылись..., - читаем репортаж в майском номере петербургского "Горного журнала" за 1835 год: - Еще минута ожидания, и в раме ворот появился сухопутный пароход - машина невиданная, ни на что не похожая, с высокой дымящей трубой, сверкающая начищенными бронзовыми частями. На площадочке у рукояток стоял Мирон Черепанов. Пароход покатил мимо молчаливой толпы...".

Никакого "веселится и ликует весь народ". Он, обескураженный, безмолвствует.

За устройство паровых машин, которые "приносят честь как строителю их, простому практику заводскому служителю Черепанову, так и Демидовым, которые доставили ему случай к большему усовершенствованию себя", Ефима наградили серебряной медалью "За полезное". Государь император награждение высочайше утвердить соизволил. Вместе с медалью Ефим и его жена получили вольную. Через три года от крепостной зависимости освободили Мирона. Слава и воля пришли к Черепановым.

А их любимое детище впало в немилость...

По чугунной 400-саженной (854 метра) дороге стали возить руду с рудника на завод и катать высоких гостей. Но Великого князя Александра Николаевича, будущего императора Александра II, сподвигнуть на поездку не удалось: он даже не вышел из коляски, глянул на пыхтящий паровоз, спросил: "Кем устроен?" - и отбыл. Да и тагильское начальство относилось к новшеству, мягко говоря, недоверчиво: во-первых, паровоз отнимал хлеб у откупщиков, хорошо кормившихся на транспортных перевозках, во-вторых, требовал квалифицированного персонала. Когда потребовался ремонт, решили, что это "слишком коштовато" (дорого), и паровоз заменили лошадьми. Так и таскали коняги вагонетки с рудой по черепановским рельсам...

А первенца Черепановых, на котором они даже украсили фигурной решеткой трубу, в последний момент не отправили на Петербургскую промышленную выставку. Как знать, попади их паровоз (обошедшийся в 1500 рублей) на смотрины в столицу, и не пришлось бы закупать втридорога заграничные (47,5 тыс. рублей каждый)...

Так канул в безвестность черепановский "дилижанец". Три паровоза, построенные отцом и сыном, бесславно ржавели сброшенные с рельсов, по которым пустили конку. Первой в России считается железная дорога Санкт-Петербург - Москва, вдоль которой "веселится и ликует весь народ". И паровозы для которой закупали в Англии.

Через четыре года после Петербургской выставки, в разгар железнодорожной "лихорадки" в России, уральскому горнозаводчику Анатолию Демидову принесли проект о создании рельсопрокатного производства. Резолюция Хозяина: это невозможно, поскольку "в Нижнетагильских заводах нет специалистов по постройке паровозов..."

Каково было слышать это Мирону Черепанову, ненадолго пережившему отца...

1842 год. Нижний Тагил

Ефим Черепанов сгорел на работе в 68 лет. Он много раз просился в отставку "за преклонностью лет". Прошение рассматривали три года, решение так и не вынесли. Ефим Алексеевич "помер от апоплексического удара, выезжавши еще накануне смерти по делам службы", говорилось в донесении заводоуправления. А через шесть лет "после болезни помер механик Мирон Черепанов, служивший около 34 лет при заводах, который занимался многими устройствами по механической части, а равно оказал немаловажные услуги по перестройке заводских плотин, которые производились под его наблюдением и руководством". Ему было 46.

Где могилы отца и сына, неизвестно.

ВЗГЛЯД СКВОЗЬ ГОДЫ

Кладбище паровозов

Кладбище паровозов.
Ржавые корпуса.
Трубы полны забвенья,
свинчены голоса.

Словно распад сознанья -
полосы и круги.
Грозные топки смерти.
Мертвые рычаги.

Градусники разбиты:
цифирки да стекло -
мертвым не нужно
мерить,
есть ли у них тепло.

Мертвым не нужно
зренья -
выкрошены глаза.
Время вам подарило
вечные тормоза.

В ваших вагонах
длинных
двери не застучат,
женщина не засмеется,
не запоет солдат.

Вихрем песка ночного
будку не занесет.
Юноша мягкой тряпкой
поршни не оботрет.

Больше не раскалятся
ваши колосники.
Мамонты пятилеток
сбили свои клыки.

Эти дворцы металла
строил союз труда:
слесари и шахтеры,
села и города.

Шапку сними, товарищ.
Вот они, дни войны.
Ржавчина на железе,
щеки твои бледны.

Произносить не надо
ни одного из слов.
Ненависть молча зреет,
молча цветет любовь.

Тут ведь одно железо.
Пусть оно учит всех.
Медленно и спокойно
падает первый снег.

Ярослав Смеляков

Д ва года назад, к 180-летнему юбилею паровоза, весь Нижний Тагил в память о Черепановых клеил цветные паровозики из бумаги: музейщики хотели устроить красочную инсталляцию. Планировался состав из 240 локомотивов - по числу лет от рождения Ефима Алексеевича. Горожане принесли 1827...Их составили вдоль улицы, на которой стоит дом Черепановых и где когда-то пыхтел по рельсам их любимый маленький "пароход".

Александровский завод, ныне называющийся Пролетарским

Несмотря на то, что паровоз Черепановых появился в России ещё в 1833 году, для первой русской железной дороги были закуплены иностранные паровозы из Англии и Бельгии. Даже уголь для них первоначально доставляли из Англии. Заморским углём в те времена снабжались морские суда, так как русский уголь, по данным тогдашних британских учёных, был якобы вреден и для котлов, и для кочегаров, настолько же, насколько сейчас отечественный бензин вреден по сравнению с топливом Евро-5.

Однако эти паровозы оказались технически крайне несовершенны. Их тормоза были ручными, а тормозные колодки делались из осины. Буферные брусья тоже изготавливались из дерева. При отправлении поезда помощник машиниста шел рядом с паровозом и открывал цилиндропродувательные краны, а когда накопившаяся в илиндрах вода выходила, на ходу забирался на паровоз. Поэтому, как только началось строительство Николаевской железной дороги из Петербурга в Москву, было решено оснастить её исключительно отечественными паровозами. Заказ на их изготовление получил Александровский чугунолитейный завод. Он был основан в 1824 году и находился возле Санкт-Петербурга на берегу Невы. В 1843 году завод был передан из Департамента горных и соляных дел в Главное управление путей сообщения и публичных зданий и переименован в Александровский механический завод. Завод имел опыт выпуска паровых машин. Ещё в 1827 году на этом заводе был построен «Наследник Александр», один из первых пароходов, предназначенных для морского плавания, а в 1834 году на верфи Александровского завода по проекту генерал-адъютанта К. А. Шильдера была построена первая русская металлическая подводная лодка водоизмещением 16,4 т.

Первый русский серийный паровоз до наших не сохранился. Зато сохранилась современная ему модель.

23 марта 1844 года механическое заведение, ранее принадлежавшее Горному ведомству, передали Главному управлению путями сообщения и назвали «Александровским заводом Петербурго-Московской железной дороги». Строительством подвижного состава занялись инженеры – воспитанники Петербургского института Корпуса инженеров путей сообщения. Первый паровоз строили не только днем, но и ночами, при свете дымных факелов и чадящих масляных ламп. В марте 1845 года под восторженные крики огромной толпы петербуржцев, собравшихся на пустыре перед заводом, из цехов паровозных мастерских вышел паровоз № 1, названный позднее серией «Д». Букву Д, вероятно, дали по заглавной букве фамилии конструктора – инженера Докучаева. Первые русские магистральные паровозы не походил на английские. Они был мощнее и удобнее в управлении. Это были локомотивы типа 1-3-0, нигде в мире до этого не применявшийся. Задняя ведущая ось размещалась за топочной частью котла. Правда, некоторые паровозы не имели переднего бегункового колеса, и относились к числу локомотивов формулы 0-3-0.

Паровоз формулы 0-3-0

В снаряженном состоянии паровоз имел массу около 30 т; диаметр движущих колес равнялся 1371 мм, диаметр цилиндров – 457 мм, ход поршня – 508 мм. Парораспределение осуществлялось так называемыми экспансионными (расширительными) золотниками, так как кулисный парораспределительный механизм в то время еще не применялся; экспансионные золотники позволяли изменять направление движения и устанавливать определенную отсечку пара. Продувательные цилиндровые краны открывались только снаружи, и поэтому при отправлении поезда помощник машиниста, открыв краны, шел рядом с паровозом до прекращения выдувания воды, после этого он закрывал краны и на ходу вскакивал на паровоз. Колеса выполнялись чугунными без бандажей и противовесов, что делало ход локомотива очень неспокойным. Шатуны имели круглое сечение. Не было будок для машиниста и помощника, площадок и перил вокруг котла, песочниц, клапанов у поддувала. Топка и связи изготовлялись из красной меди, дымогарные трубы – из латуни. Питание котла водой осуществлялось насосом, поскольку инжекторов ещё не существовало.

В качестве топлива применялись только дрова. Отечественного угля всё ещё опасались, а британский решили не завозить как по экономическим, так и по политическим соображениям – надвигалась Крымская война.

Товарные паровозы, как и весь подвижной состав, строившийся для Петербурго-Московской железной дороги, имели центральную буфер-сцепку.

Первые паровозы Александровского завода ещё не имели кабины для машиниста, но очень скоро над машинистом появился сначала козырёк, а потом и импровизированные самодельные кабины.

Желая усовершенствовать свой паровозный парк, Николаевская железная дорога с 1863 г. приступила к капитальной переделке товарных паровозов типов 0-3-0 и 1-3-0. В течение 1863 – 1867 гг. на Александровском заводе были переделаны 93 паровоза, из которых 42 получили обозначение серии Га, 31 – Гс и 20 – Гв. Оставшимся 28 непеределанным паровозам была отведена роль снегоочистителей и маневровых локомотивов. Последних лишили тендера и порядкового номера. Вместо этого они обозначались буквами. Первый из них получил литеру А, а последний, десятый – литеру К.

Товарный паровоз серии Г был переделкой первого русского товарного паровоза. Использовался на Николаевской железной дороге с 1863 года.

На паровозах серии Гв были поставлены горизонтальные цилиндры, шатуны прямоугольного сечения и кулисный парораспределительный механизм Аллана. На паровозах серии Г6 цилиндры остались наклонными, шатуны круглого сечения, был установлен кулисный механизм Стефенсона. Несколько позднее на паровозах серий Г были поставлены инжекторы взамен питательных насосов.

Через год из цехов паровозных мастерских Александровского завода вышел первый пассажирский паровоз серии «В». По котлу, паровой машине, тендеру, длине и весу он не отличался от товарного паровоза, но имел не три, а две колесных пары и переднюю двухосную тележку. Тележка поддерживала переднюю часть паровоза.

Первый пассажирский паровоз получил № 122 – до этого счет велся товарным паровозам.

паровоз серии «В» имел огромные колеса диаметром 1705 миллиметров, почти равным нынешнему. Только бегунки были маленькими. Колеса большого размера позволяли паровозу развивать возможно большую скорость. При малом диаметре колес скорость паровоза меньше, но сила тяги больше.

Ручные тормоза приводили в действие с помощью тормозного колеса и тяг. Когда машинист крутил тормозное колесо, винтовая передача тянула тормозную колодку и прижимала к колесу вагона. Поезд от такого торможения останавливался не сразу, а проехав расстояние более километра. Современные воздушные тормоза останавливают поезд на протяжении восьмисот метров, а электропневматические – на меньшем расстоянии.

Испаряющая поверхность нагрева котла составляла 101 м 2 , давление пара 8 кгс/см 2 . Большинство деталей были одинаковыми с деталями товарных паровозов типа 0-3-0 серии Д. У основания трубы располагался искроулавливатель, колеса были чугунными и не имели противовесов, тендеры с деревянной рамой; как и у товарных паровозов, у паровозов типа 2-2-0 сцепка-буфер была центральной.

Первый русский магистральный пассажирский паровоз серии В имел огромные колеса диаметром 1705 миллиметров. Диаметр цилиндра паровой машины составлял 406,4 мм ход поршня был равен 508 мм.

Пассажирский паровоз серии Б

Первоначально пассажирские паровозы типа 2-2-0 имели только номерное обозначение (номера 122 – 164), но затем, когда в 1863 – 1867 гг. их начали, как и товарные, капитально переделывать, не подвергшиеся переделке паровозы получили обозначение серии В. При их реконструкции капитально отремонтировали котлы и рамы, поставили крытые будки для паровозной бригады, на некоторых паровозах парораспределительный механизм с экспансионными золотниками заменили на кулисный. Переделанные паровозы типа 2-2-0 получили обозначение серии Б с нижними индексами А, Б и В, характеризовавшими те или иные конструктивные изменения. Всего было переделано 33 паровоза серии В: 12 – в серию БА, 6 – в серию Бб и 15 – в серию Бв (рис. 1.10). Остальные 10 локомотивов в начале 70-х годов разобрали и обратили в лом. Модернизированные паровозы имели 156 дымогарных труб длиной 3317 мм, наружным диаметром 57 мм. На паровозах серии Ба устанавливались котлы диаметром 1191 мм, на паровозах серий Бг и Б. – диаметром 1189 мм.

В 1858 - 1859 гг. для обслуживания поездов «особой важности» (царских) на Александровском заводе было построено два паровоза типа 2-2-0, которые для уменьшения нагрузки от колесных пар на рельсы были затем переделаны в паровозы типа 3-2-0. Эти паровозы, обозначенные серией А имели массу в рабочем состоянии 48,5т. (сцепная масса 26 т), диаметр движущих колес 1980 мм, расстояние между крайними колесными парами 7128 мм. В котле диаметром 1319 мм размещалось 157 дымогарных труб длиной 4280 мм и наружным диаметром 57 мм; испаряющая поверхность нагрева составляла 138,8 м2, площадь колосниковой решетки 1,85 м2, давление пара было 8 кгс/см2; диаметр цилиндров равнялся 558,5 мм, ход поршня – 558 мм. На паровозе было применено внутреннее парораспределение с кулисой Аллана. паровозы серии А были более мощные, чем паровозы серии Б.

После постройки паровозов серии А поезда «особой важности» перевозились исключительно этими паровозами: один из них вел поезд от Петербурга до Бологое, а второй – от Бологое до конечной станции.

Первый русский серийный паровоз

Паровоз Черепановых

Еще до постройки паровоза, Ефим Черепанов и его сын Мирон, занимались строительством паровых машин.

Свою первую паровую машину мощностью в 4 лошадиных силы, они построили в 1824 году. Ефима Черепанова, как опытного механика неоднократно отправляли в различные страны Европы. Главным образом в Англю, которая была лидером по постройке паровых машин. Считается, что идея постройки своего первого паровоза, Черепановым пришла именно в Англии, после того, как они увидели паровоз Стефенсона .

паровоз Стефенсона

Первый паровоз Черепановых был построен в 1834 году. Это был первый паровоз в истории Российской техники . При его постройке они столкнулись с несколькими техническими проблемами. Во-первых, их паровой котел не давал достаточного количества пара. Для решения этой проблемы, они увеличили количество трубок в котле до 80.
Еще одной проблемой, было решение задачи заднего хода паровоза. Для этого Черепановы применяют механизм, состоящий из эксцентрического колеса, позволяющий подавать пар в паровой цилиндр так, что бы колеса паровоза начинали вращаться в обратную сторону.

Вес паровоза Черепановых составлял 2,4 тонны. С грузом в 3,5 тонны, паровоз развивал скорость в 15 км/ч. Для перевозки запасов угля и воды, применялась специальная тележка - тендер.
У паровоза было две пары колес одинакового размера. Ведущими была только одна пара.
Для первого паровоза Черепановых, была построена дорога с чугунными рельсами от завода до медного рудника. Длина дороги составляла 835 метров.

За строительство паровоза, Мирон Черепанов был награжден вольной грамотой (его отец, Ефим Черепанов, получил вольную еще раньше, за строительство паровых машин)

Второй паровоз Черепановых
Вслед за первым паровозом, в марте 1835 года, Черепановы строят второй паровоз. В отличие от первого паровоза, второй паровоз Черепановых имел большие размеры и ряд конструктивных изменений. Колеса бегунковой пары, на которых не было привода от паровой машины, уменьшили в размерах. Перевозить паровоз мог уже 16 тонн, со скоростью 15 км/час.
В 1837 году, Черепановы строят модель паровоза для промышленной выставки в Петербурге.

Несмотря на то, что паровоз Черепановых появился в России ещё в 1833 году, для первой русской железной дороги были закуплены иностранные паровоз ы из Англии и Бельгии. Даже уголь для них первоначально доставляли из Англии. Заморским углём в те времена снабжались морские суда, так как русский уголь, по данным тогдашних британских учёных, был якобы вреден и для котлов, и для кочегаров, настолько же, насколько сейчас отечественный бензин вреден по сравнению с топливом Евро-5.

Царскосельская железная дорога - первая в России железная дорога, до 1851 единственная в стране и 6-я в мире, построена в 1836 - 1838 гг. между Петербургом и Павловском. День открытия движения на участке Петербург - Царское Село (ныне г. Пушкин), 30 октября 1837, считается началом регулярных железнодорожных сообщений в России. Царскосельская железная дорога строилась с мая 1836 на средства акционерной компании Царскосельской железной дороги, учредителями которой были Ф.А. Герстнер, А.А. Бобринский, др. представители русского, а также немецкого и американского капитала.

Франц Антон фон Герстнер Алексей Александрович Бобринский

Среди пайщиков (186 человек) были крупные промышленники и купцы, придворные, высшие сановники. Длина дороги составила 25 вёрст (26,3 км). Одноколейный путь с шириной колеи 6 футов (1829 мм). В начале поезда по ней ходили на конной тяге и только по воскресеньям и праздникам на паровой. Полностью на паровую тягу перешли в 1838 г. после открытия линии Петербург - Павловск. В том же 1838 в Петербургском технологическом институте создан для Царскосельской железной дороги паровоз «Проворный».

“ Проворный “ в музейном павильоне

На Царскосельской железной дороге построены вокзалы: Павловский, на котором был устроен специальный концертный зал (с 1838г.), Витебский в Петербурге (1902-1904гг.), Царскосельский (1911-1912г.).

Павловский вокзал - концертный зал

Царскосельская железная дорога

Однако эти паровоз ы оказались технически крайне несовершенны. Их тормоза были ручными, а тормозные колодки делались из осины. Буферные брусья тоже изготавливались из дерева. При отправлении поезда помощник машиниста шел рядом с паровоз ом и открывал цилиндропродувательные краны, а когда накопившаяся в цилиндрах вода выходила, на ходу забирался на паровоз . Поэтому, как только началось строительство Николаевской железной дороги из Петербурга в Москву , было решено оснастить её исключительно отечественными паровоз ами. Заказ на их изготовление получил Александровский чугунолитейный завод. Он был основан в 1824 году и находился возле Санкт-Петербурга на берегу Невы.

Александровский завод

В 1843 году завод был передан из Департамента горных и соляных дел в Главное управление путей сообщения и публичных зданий и переименован в Александровский механический завод. Завод имел опыт выпуска паровых машин. Ещё в 1827 году на этом заводе был построена «Невка», один из первых пароходов, предназначенных для морского плавания, а в 1834 году на верфи Александровского завода по проекту генерал-адъютанта К. А. Шильдера была построена первая русская металлическая подводная лодка водоизмещением 16,4 т.

“ Невка “

паровоз 1-3-0

Первый русский серийный паровоз до наших не сохранился. Зато сохранилась современная ему модель.

23 марта 1844 года механическое заведение, ранее принадлежавшее Горному ведомству, передали Главному управлению путями сообщения и назвали «Александровским заводом Петербурго-Московской железной дороги».

Строительством подвижного состава занялись инженеры - воспитанники Петербургского института Корпуса инженеров путей сообщения. Первый паровоз строили не только днем, но и ночами, при свете дымных факелов и чадящих масляных ламп. В марте 1845 года под восторженные крики огромной толпы петербуржцев, собравшихся на пустыре перед заводом, из цехов паровоз ных мастерских вышел паровоз № 1, названный позднее серией «Д». Букву Д, вероятно, дали по заглавной букве фамилии конструктора - инженера Докучаева. Первые русские магистральные паровоз ы не походил на английские. Они был мощнее и удобнее в управлении. Это были локомотивы типа 1-3-0, нигде в мире до этого не применявшийся. Задняя ведущая ось размещалась за топочной частью котла. Правда, некоторые паровоз ы не имели переднего бегункового колеса, и относились к числу локомотивов формулы 0-3-0.

Паровоз формулы 0-3-0

В снаряженном состоянии паровоз имел массу около 30 т; диаметр движущих колес равнялся 1371 мм, диаметр цилиндров - 457 мм, ход поршня - 508 мм. Парораспределение осуществлялось так называемыми экспансионными (расширительными) золотниками, так как кулисный парораспределительный механизм в то время еще не применялся; экспансионные золотники позволяли изменять направление движения и устанавливать определенную отсечку пара. Продувательные цилиндровые краны открывались только снаружи, и поэтому при отправлении поезда помощник машиниста, открыв краны, шел рядом с паровоз ом до прекращения выдувания воды, после этого он закрывал краны и на ходу вскакивал на паровоз . Колеса выполнялись чугунными без бандажей и противовесов, что делало ход локомотива очень неспокойным. Шатуны имели круглое сечение. Не было будок для машиниста и помощника, площадок и перил вокруг котла, песочниц, клапанов у поддувала. Топка и связи изготовлялись из красной меди, дымогарные трубы - из латуни. Питание котла водой осуществлялось насосом, поскольку инжекторов ещё не уществовало.
В качестве топлива применялись только дрова. Отечественного угля всё ещё опасались, а британский решили не завозить как по экономическим, так и по политическим соображениям - надвигалась Крымская война.
Товарные паровоз ы, как и весь подвижной состав, строившийся для Петербурго-Московской железной дороги, имели центральную буфер-сцепку.
Первые паровоз ы Александровского завода ещё не имели кабины для машиниста, но очень скоро над машинистом появился сначала козырёк, а потом и импровизированные самодельные кабины.

Желая усовершенствовать свой паровоз ный парк, Николаевская железная дорога с 1863 г. приступила к капитальной переделке товарных паровоз ов типов 0-3-0 и 1-3-0. В течение 1863 - 1867 гг. на Александровском заводе были переделаны 93 паровоз а, из которых 42 получили обозначение серии Га, 31 - Гс и 20 - Гв. Оставшимся 28 непеределанным паровоз ам была отведена роль снегоочистителей и маневровых локомотивов. Последних лишили тендера и порядкового номера. Вместо этого они обозначались буквами. Первый из них получил литеру А, а последний, десятый - литеру К.

Товарный паровоз серии Г был переделкой первого русского товарного паровоза. Использовался на Николаевской железной дороге с 1863 года.

На паровоз ах серии Гв были поставлены горизонтальные цилиндры, шатуны прямоугольного сечения и кулисный парораспределительный механизм Аллана. На паровоз ах серии Г6 цилиндры остались наклонными, шатуны круглого сечения, был установлен кулисный механизм Стефенсона. Несколько позднее на паровоз ах серий Г были поставлены инжекторы взамен питательных насосов.
Через год из цехов паровоз ных мастерских Александровского завода вышел первый пассажирский паровоз серии «В». По котлу, паровой машине, тендеру, длине и весу он не отличался от товарного паровоз а, но имел не три, а две колесных пары и переднюю двухосную тележку. Тележка поддерживала переднюю часть паровоз а.
Первый пассажирский паровоз получил № 122 - до этого счет велся товарным паровоз ам.
Паровоз серии «В» имел огромные колеса диаметром 1705 миллиметров, почти равным нынешнему. Только бегунки были маленькими. Колеса большого размера позволяли паровоз у развивать возможно большую скорость. При малом диаметре колес скорость паровоз а меньше, но сила тяги больше.
Ручные тормоза приводили в действие с помощью тормозного колеса и тяг. Когда машинист крутил тормозное колесо, винтовая передача тянула тормозную колодку и прижимала к колесу вагона. Поезд от такого торможения останавливался не сразу, а проехав расстояние более километра. Современные воздушные тормоза останавливают поезд на протяжении восьмисот метров, а электропневматические - на меньшем расстоянии.

Испаряющая поверхность нагрева котла составляла 101 м 2 , давление пара 8 кгс/см 2 . Большинство деталей были одинаковыми с деталями товарных паровоз ов типа 0-3-0 серии Д. У основания трубы располагался искроулавливатель, колеса были чугунными и не имели противовесов, тендеры с деревянной рамой; как и у товарных паровоз ов, у паровоз ов типа 2-2-0 сцепка-буфер была центральной.

Первый русский магистральный пассажирский паровоз серии В имел огромные колеса диаметром 1705 миллиметров. Диаметр цилиндра паровой машины составлял 406,4 мм ход поршня был равен 508 мм.

Первоначально пассажирские паровоз ы типа 2-2-0 имели только номерное обозначение (номера 122 - 164), но затем, когда в 1863 - 1867 гг. их начали, как и товарные, капитально переделывать, не подвергшиеся переделке паровоз ы получили обозначение серии В. При их реконструкции капитально отремонтировали котлы и рамы, поставили крытые будки для паровоз ной бригады, на некоторых паровоз ах парораспределительный механизм с экспансионными золотниками заменили на кулисный. Переделанныепаровоз ы типа 2-2-0 получили обозначение серии Б с нижними индексами А, Б и В, характеризовавшими те или иные конструктивные изменения. Всего было переделано 33 паровоз а серии В: 12 - в серию БА, 6 - в серию Бб и 15 - в серию Бв. Остальные 10 локомотивов в начале 70-х годов разобрали и обратили в лом. Модернизированные паровоз ы имели 156 дымогарных труб длиной 3317 мм, наружным диаметром 57 мм. На паровоз ах серии Ба устанавливались котлы диаметром 1191 мм, на паровоз ах серий Бг и Б. - диаметром 1189 мм.

В 1858 - 1859 гг. для обслуживания поездов «особой важности» (царских) на Александровском заводе было построено два паровоз а типа 2-2-0, которые для уменьшения нагрузки от колесных пар на рельсы были затем переделаны в паровоз ы типа 3-2-0. Эти паровоз ы, обозначенные серией А имели массу в рабочем состоянии 48,5т. (сцепная масса 26 т), диаметр движущих колес 1980 мм, расстояние между крайними колесными парами 7128 мм. В котле диаметром 1319 мм размещалось 157 дымогарных труб длиной 4280 мм и наружным диаметром 57 мм; испаряющая поверхность нагрева составляла 138,8 м2, площадь колосниковой решетки 1,85 м2, давление пара было 8 кгс/см2; диаметр цилиндров равнялся 558,5 мм, ход поршня - 558 мм. На паровоз е было применено внутреннее парораспределение с кулисой Аллана. паровоз ы серии А были более мощные, чем паровоз ы серии Б.

После постройки паровоз ов серии А поезда «особой важности» перевозились исключительно этими паровоз ами: один из них вел поезд от Петербурга до Бологое, а второй - от Бологое до конечной станции.

Николаевский (Московский) вокзал в Санкт-Петербурге

Николаевский (Ленинградский) вокзал Москвы

П-36

Richard Trevithick ), первая железная дорога , открытая в 1825 году между Стоктоном и Дарлингтоном , обслуживалась паровозами Стефенсона (англ. George Stephenson ). Этот паровоз стал прообразом для всех дальнейших разработок паровозов. В России первый паровоз был разработан отцом и сыном Черепановыми в 1834 году (см. Паровозы Черепановых).

Происхождение названия

Паровоз Тревитика, 1804

Изобретение слова «паровоз» приписывается Н. И. Гречу , который в середине XIX века издавал газету «Северная пчела». До этого паровоз называли «самокатная паровая машина», «паровая фура», «паровая телега», «пароходка» - у Черепановых и В. А. Жуковского , и даже «пароход». В первых отчётах строителя Царскосельской железной дороги Ф. А. Герстнера встречается: «паровая машина», «паровой экипаж», «паровая карета». С 1837 года Герстнер уже использует слово «паровоз».

Классификация паровозов

Паровоз системы Climax

Паровозы подразделяются:

• По ширине колеи :
  • ширококолейные, в России с колеёй 1524 мм
  • узкоколейные , в России с колеёй 1000, 900 и 750 мм
• По роду обслуживаемых дорог:
  • магистральные
    • по роду обслуживаемых поездов:
      • пассажирские
      • грузовые
    • по роду службы:
      • поездные
      • маневровые
  • промышленные
  • подъездные
• По расположению цилиндров:
  • паровоз с наружными цилиндрами (снаружи рам)
  • паровоз с внутренними цилиндрами
• По роду пара:
  • паровозы с насыщенным паром (выпускались до 1900-х годов)
  • паровозы с перегретым паром
• По роду паровой машины :
  • с паровой машиной простого (однократного) расширения
  • с машиной компаунд (двукратного расширения)
• По числу цилиндров - на паровозы 2-, 3- или 4-цилиндровые.
• По роду топлива - с угольным, дровяным или нефтяным отоплением.
• По типам (числу и расположению движущих, поддерживающих и направляющих осей).

Осевая формула паровоза

Тип , или осевая формула паровоза обозначается тремя цифрами: первая - количество бегунковых осей (передняя тележка), вторая - количество движущих («сцепных») осей, третья - количество поддерживающих осей (под будкой и топкой). В англоязычной литературе формула указывается по количеству колёс, а не осей - тогда для получения привычного обозначения все цифры надо разделить на два.

В некоторых случаях, отдельные осевые формулы имели международные имена, заимствованные из американской практики, например:

• 1-3-0 - «Могул»
• 1-3-1 - «Прери»
• 2-3-1 - «Пасифик»
• 1-4-1 - «Микадо»
• 2-4-2 - «Ниагара»
• 1-5-0 - «Декапод»
• 1-5-1 - «Санта-Фе»
• 1-5-2 - «Техас»

Число сцепных осей паровоза определяется расчётной силой тяги и допускаемой нагрузкой на колесо. В том случае, когда число сцепных осей получается более 5, переходят на сочленённые типы паровозов, обозначаемые 1-3+3-1 или 1-4+4-2. Такой паровоз имеет два экипажа, но один общий котёл.

Паровозы одинаковой конструкции, построенные по одному проекту, представляют серию .

Обозначение серий паровозов в России

Топливо сжигается в топке котла. Дно топки представляет собой колосниковую решётку , на которой и происходит горение. Зола и шлак ссыпаются через решётку в зольник . Топка закреплена внутри котла на связях и полностью покрыта водой, чтобы максимально полно использовать теплоту сгорания топлива.

Котёл пронизан множеством труб, называемых дымогарными и жаровыми , окружённых наполняющей котёл водой, по которым дым из топки проходит через весь котёл, попадает в дымовую коробку и затем выбрасывается в атмосферу через дымовую трубу. Дымогарные и жаровые трубы являются, таким образом, теплообменником , который передаёт тепло сгоревшего топлива воде в котле.

Вода в котле нагревается и закипает. Образующийся пар собирается в расположенном в верхней части котла сухопарнике , который по своей форме несколько напоминает колокол или купол. В большинстве паровозов пар затем проходит через пароперегреватель .

Из пароперегревателя пар через трубы поступает в паровую машину. Золотник (золотниковый клапан) направляет пар попеременно в переднюю и заднюю части парового цилиндра , приводя расположенный в цилиндре поршень в возвратно-поступательное движение. Это движение посредством кривошипно-шатунного механизма трансформируется во вращательное и передаётся колёсам паровоза.

Пылеугольное отопление

Неоднократно, как у нас в стране, так и за рубежом, предпринимались попытки использования пылеугольного отопления. Теоретически, факельное сжигание угольной пыли позволяло повысить КПД паровоза (либо увеличить мощность при сохранении объёма топки). Но необходимая эксплуатационная надёжность работы пылеугольных паровозов не была достигнута. Сгорание массы угля в потоке факела при высоких температурах, происходящее не только в топочном пространстве, но и в трубчатой части котла, приводило к засорению расплавленными частичками шлака задней решётки топки и внутренней поверхности жаровых труб, что резко ухудшало их теплопроводность , следовательно, уменьшало теплоотдачу от факела к воде в котле, и, таким образом, снижало КПД локомотива.

Автоматическая подача топлива

Когда объёмы топок мощных паровозов достигли предела возможности их отопления вручную, возникла насущная потребность в создании механического углеподатчика . Первые попытки создания механического углеподатчика - стокера - были предприняты в США в 1889 году , но они оказались неудовлетворительными. После многолетних исследований мощные паровозы стали оснащаться стокерами двух видов: с верхней и нижней подачей топлива. Паровозы с большой площадью колосниковой решётки оснащались также стокером «Дуплекс» - с двусторонней верхней подачей угля в топку. В СССР стокеры впервые были установлены на паровозах ФД и ИС.

Тендеры некоторых мощных американских паровозов оснащались пушером - механическим устройством, разрыхляющим смёрзшийся уголь и продвигающим его к транспортёру стокера.

Недостатки паровоза

Недостатки паровоза, предопределившие его замену электровозами и тепловозами следующие:

• Крайне низкий КПД - максимальный до 5-10 %. В настоящее время существуют разработки, позволяющие поднять КПД паровоза до 50-60 %, на то есть практические примеры в Швейцарии. Но в данный момент слишком дорого перепрофилировать производство.
• Необходимость заправки паровоза водой.
• Невозможность использования по системе многих единиц (когда один машинист управляет несколькими сцепленными локомотивами).
• Тяжёлые условия труда локомотивной бригады.

Скорость паровозов

Год	Страна / дорога	Название паровоза	Скорость (км/ч)
	Франция / Париж	Паромобиль Кюньо	3,5-4
	Англия / Стоктон-Дарлингтон	Паровоз Стефенсона	24
	Англия / Ливерпуль-Манчестер	«Ракета» Стефенсона	48
	Англия / Ливерпуль-Манчестер	Локомотив Sharp & Roberts	свыше 100
	Франция	«Crampton No. 604»	144
	США / Нью-Йоркская центральная железная дорога	No. 999	181
	Франция / Северная	3.1174	174
	США / Тихоокеанская железная дорога	Класс А Nr. 1	181
	Германия / Немецкий Рейхсбан	05 002	200,4
	Англия / LNER	Класс А4 Nr. 4468 «Mallard»	201,2

История паровоза

Современная реплика «Ракеты»

Самый первый паровоз был построен Ричардом Тревитиком в 1804 году , однако первый по-настоящему работоспособный паровоз, «Ракета» (Rocket) был создан Джорджем Стефенсоном в 1830 году . В течение XIX века паровозы совершенствовались, например, был изобретён пароперегреватель, вводились новые типы паровых машин (например, компаунд-машины). К началу XX века сложилась устоявшаяся конструкция паровоза. Тогда же у паровоза появились конкуренты - электровозы и тепловозы . После Второй мировой войны в Европе и Северной Америке паровозы перестали строить. Сохранившиеся машины ещё проработали до шестидесятых-восьмидесятых годов, после чего были выведены из эксплуатации.

Дольше паровозы продержались в странах Азии. Так, в Индии на железных дорогах широкой колеи паровозы использовались до 1996 года . В Китае паровозы строились вплоть до восьмидесятых годов, они широко используются и в начале XXI века.

На Кубе сохранилось большое число очень старых (средним возрастом в 70-80 лет) паровозов производства США . Дело в том, что после прихода к власти на Кубе Ф. Кастро США ввели против Кубы торговое эмбарго, и, таким образом, Куба не могла закупать более современные локомотивы.

В Европе, России и Северной Америке в наши дни паровозы используются на музейных железных дорогах, также поддерживается паровозная инфраструктура (депо, запасы угля, водонапорные башни и др.): паровоз является стратегическим транспортным средством на случай войны.

Раскраска паровозов

В России пассажирские паровозы раскрашивались следующим образом:

• Зелёный или синий: котёл (кроме дымовой коробки), цилиндры, будка и тендер;
• Ярко-красный: колёсные центры, рама, тележки, буферный брус;
• Белый: боковые поверхности бандажей колёс и торцы осей;
• Чёрный: все остальные детали;
• На стенках будки белой краской наносились название дороги, серия и номер. Серия и номер также повторялись на буферном брусе.

Раскраска грузовых паровозов:

• Красный: рама паровоза, буферный брус, колёса, дышла (поршневые по выштамповке), ходовой мостик вдоль котла с торца;
• Белый: бандажи колёс;
• Чёрный: все остальные части паровоза;
• Номерной знак красный в красной окантовке. Наносился с обеих сторон на нижней части будки машиниста и на буферном брусе.

Характеристики паровоза

Паровоз С у -250-64

• Конструктивная скорость - максимальная скорость, с которой мог двигаться паровоз;
• Максимальная мощность;
• Сила тяги;
• Площадь колосниковой решётки. Чем больше была эта площадь, тем выше форсировка котла. Паровозы с большой колосниковой решёткой лучше работали на низкокачественном угле;
• Поверхность нагрева котла. Складывалась из площади дымогарных и жаровых труб, проходящих от топки через воду к дымовой коробке. От площади нагрева также зависела итоговая мощность паровоза;
• Нагрузка на ось. Измерялась в тоннах и показывала степень влияния паровоза на путь - чем больше эта величина, тем сильнее была нагрузка на рельсы при проходе локомотива;
• Рабочее давление пара в котле. Чем больше эта величина, тем большую мощность давала паровая машина ;
• Угол отсечки. Чем меньше было значение угла отсечки пара при нужной мощности, тем меньше был расход пара, и, соответственно, требуемое количество топлива.

Паровозы последних выпусков в СССР возили составы в 3000-4500 т. Мощность некоторых серий паровозов при скорости 50 км/час доходил до 4500 л. с. КПД первых паровозов не превышал 2-4 %, у последних он достигал 9,3 %.

См. также

Ссылки

• Сайты на русском языке, посвящённые паровозам:
  • parovoz.com (На сайте Паровоз ИС есть база данных по уцелевшим паровозам)

• Отдельные страницы о паровозах:
  • История изобретения, развития и усовершенствования паровоза
  • Фотографии паровозов в железнодорожном музее Петербурга
  • Паровозы нетрадиционной конструкции (англ.)

Литература

• Никольский А. С. Паровозы серии С. - Виктория, 1997.
• Хмелевский А. В., Смушков П. И. Паровоз (Устройство, работа и ремонт). Учебник для технических школ железнодорожного транспорта. - 2-е издание. - М.: 1979.
• БСЭ. - 2-е издание.