История изобретения паровоза имеет много спорных моментов. Известно, что первые попытки создания паровых самоходных машин представляли собой тележку на деревянной раме. В движение ее приводили простейший паровой котел и двигатель с вертикальными цилиндрами, благодаря которым и вращались колеса. Несмотря на то, что автором первых машин считается Жозеф Кюньо, поставить свое изобретение на рельсы ему не пришлось.
Спустя 7 лет Тревитик разработал более совершенную конструкцию машины, способную двигаться со скоростью до 30 км/ч. Название «Catch Me Who Can» было дано этой модели не случайно: в Лондоне устраивались целые соревнования в скорости машины с лошадьми.
Еще один вариант паровоза был создан механиком Форстером и кузнецом Хэкуортом – их машина получила название «Пыхтящий Билли», что объяснялось громким шумом при выпуске пара. Конструкция получилось удачной, так как большую часть элементов воссоздали по аналогии с первой моделью Тревитика.
В 1813 году был построен паровоз «Блюхер», который придумал Джордж Стефенсон. Правда, ему пришлось потрудиться, чтобы его транспортное средство стало совершенным, и совершенство оно обрело только к 1816 году, когда был выпущен третий вариант, способный везти поезда весом до 50 тонн, развивая скорость 10 км/ч.
Черепановы стали первыми, кто создал паровоз в России, но их машина не оказалась востребована, а большинство моделей приобреталось за рубежом. К 1880 году количество паровых агрегатов в нашей стране значительно увеличилось, хотя их производство занимало только треть рынка. Но считается, что именно наши инженеры смогли разрушить монополию Англии на их производство. Эра паровозов длилась до 50-х годов XX века, а созданные транспортные средства эксплуатировались еще в 70-е годы. Сегодня увидеть первые паровозы можно разве только в музеях.
Быстроходный пассажирский паровоз паровоз типа 2-3-2 Ворошиловградского паровозостроительного завода, спроектированный под руководством инженера Д. В. Львова. В апреле 1938 г. завод закончил строительство нового паровоза, получившего заводской номер 6998. Этот локомотив имел общую массу в рабочем состоянии 138 т, сцепную — 64,5 т, диаметр движущих колес 2200 мм и конструкционную скорость 180 км/ч. При проектировании паровоза типа 2-3-2 Ворошиловградский завод стремился использовать узлы и детали паровозов серий ФД и ИС. В результате у нового локомотива трубчатая часть котла, топка, арматура, гарнитура, цилиндры, воздушный реверс, рама задней тележки, стяжной ящик, поршневые кольца, сальники, пальцы, "плавающие" втулки, буксовые вкладыши и клинья оказались…
Коломенский машиностроительный завод под руководством инженеров Л. С. Лебедянского и М. Н. Щукина в 1935 — 1936 гг. разработал проект нового скоростного пассажирского паровоза с диаметром движущих колес 1850 мм и конструкционной скоростью 130 км/ч. В дальнейшем диаметр движущих колес был увеличен до 2000 мм, а конструкционная скорость повышена до 150 км/ч. Заключив договор с НКПС, завод приступил к постройке двух опытных паровозов этого типа. Первый из этих локомотивов был построен к XX годовщине Великой Октябрьской социалистической революции — 7 ноября 1937 г. На нем был установлен широкотрубный пароперегреватель Л40, расположенный в 40 жаровых трубах. С целью уменьшения сопротивления движению…
Комиссия по выбору новых типов магистральных паровозов под председательством академика С. П. Сыромятникова, работавшая в 1944 — 1946 гг., указала на необходимость наряду с серийной постройкой паровозов типа 1-5-0 со сцепной массой 90 т приступить к проектированию и выпуску определенного количества паровозов со сцепной массой 112 - 115 т с пятью сцепными осями и нагрузкой от колесной пары на рельсы 22,5—23 тс. Эти локомотивы должны были иметь мощность на 20 — 25 % больше мощности паровоза серии ФД и работать на наиболее грузонапряженных линиях, на которых предусматривалось уложить рельсы типа Р50(50 кг/м). Технические условия на проектирование паровоза со сцепной массой…
В 1903 г. Коломенский машиностроительный завод начал строить сочлененные пассажирские паровозы типа 1-2-0+0-2-0 с машиной компаунд. Эти паровозы, получившие первоначально серию Вк, а затем в 1912 г. — серию І (номера одновременно были увеличены на 100), предназначались для обслуживания пассажирских поездов на перевальных участках Средне-Сибирской железной дороги, имевших в то время слабое верхнее строение пути. Два цилиндра высокого давления диаметром 420 мм располагались на главной раме и приводили в движение две задние колесные пары; цилиндры низкого давления диаметром 650 мм размещались на поворотной тележке; ход поршней машины равнялся 600 мм, диаметр движущих колес — 1350 мм. Испаряющая поверхность нагрева…
В.И. Лопушинский, руководитель отдела службы тяги частной Владикавказской железной дороги, в 1892 году разработал для главного хода (Ростов-на-Дону-Владикавказ) совместно с Коломенским заводом первый русский паровоз с осевой формулой 2-3-0. В том же году первые 6 паровозов поступили в эксплуатацию и получили обозначение А. Они имели кулису Джоя, ведущие колеса диаметром 1830 мм и давление на путь 13 т, а их предельно допустимая скорость с составом составляла 100 км/ч. Начиная с 1896 года, паровозы стали выпускаться с кулисой Вальсхарта, и в 1912 году получили соответственно обозначения в зависимости от системы парораспределения обозначались: Ав — с паро-распределением Вапьсхзрта, Ад — с парораспределением…
Рабочее проектирование велось на Ворошиловградском паровозостроительном заводе. На паровозе предусматривались пароперегреватель системы Чусова, радиальная топка котла, брусковая рама, передняя двухосная тележка типа АЛКО, задняя — Бисселя. Если у обычных паровозов центровая шейка пальца кривошипа ведущей оси соединялась спарниками с кривошипами всех движущих осей, то у паровоза типа 2-7-2 — только с пальцами передних сцепных осей (первой, второй и третьей). Задние же сцепные оси соединялись с пятой осью, которая, как и ведущая, имела палец с шейкой, состоявшей из двух частей: центровой, связанной спарниками с шестой и седьмой осями, и ведущей, соединенной с ведущей шейкой пальца четвертой оси особым дышлом, называемым тандем-дышлом.…
В 1905 г. Московско-Киево-Воронежская железная дорога заказала Брянскому заводу пассажирские паровозы, он спроектировал новый паровоз типа 2-3-0, отличавшийся от паровоза серии Г применением простой двухцилиндровой машины, работавшей на перегретом паре, и более мощным котлом. Первоначальный проект паровоза типа 2-3-0 был разработан ин-женером С. О. Розенблюмом совместно с инженерами технического бюро завода. В 1907 г. было построено 3 опытных паровоза типа 2-3-0 серии А6 № 125 — 127 которые впоследствии получили обозначение Б100 —Б102. После испытания опытных паровозов на Московско-Киево-Воронежской железной дороге проект был вновь переработан под руководством инженера Брянского завода Н. Ф. Денисова. Паровозы имели парораспределительный кулисный механизм Вальсхарта, двухоборотный…
В начале 1896 г. на Юго-Восточные железные дороги поступили первые 20 пассажирских паровозов типа 2-3-0 постройки завода Балдвин, получившие на дорогах обозначение ВК601 — ВК620. Паровозы серии ВК имели брусковые рамы и нижнее расположение листовых рессор. На большинстве паровозов будки машиниста были выполнены из дерева; они имели низкий потолок из расчета, что машинист должен работать сидя. Для выхода на площадки около котла предусматривались две двери, а не одна, как делалось в основном на паровозах. Топка с радиальным потолком была рассчитана на применение нефтяного отопления. Питательные трубы от инжекторов располагались с наружной стороны котла и оканчивались около дымовой коробки, тогда как…
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/
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.
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.
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.
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
...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.
Многие знают, что первый паровоз в России сконструировали отец и сын Черепановы, жившие и работавшие на Тагильских заводах. Биографии двух уральских мастеров заслуживают того, чтобы о них помнить. Отец и сын смогли преодолеть скептицизм коллег и руководства и создать первый «сухопутный пароход» в России. Паровоз Черепановых вскоре вышел из употребления и остался в истории, скорее, курьезом, чем началом паровозного дела. Но заслуживает того, чтобы о ней помнили.
Ефим Черепанов был крепостным, приписанным к одному из заводов, принадлежавших Демидовым. В 1822 году он дослужился до главного механика Тагильских заводов и занимал этот пост до смерти в 1842 году. Его сын Мирон учился у отца, затем стал его заместителем и преемником на ответственном посту главного механика.
В 1820 году отец и сын интересовались паровыми машинами. Для изучения машинного дела Ефим в 1825 году ездил в командировку в Скандинавию, а спустя восемь лет Мирон изучал железные дороги в Англии, чтобы перенять опыт.
Британец Ричард Тревитик сконструировал первый в мире паровоз в 1801 году. В 1803 году он создал самую известную модель паровоза, а год получения инженером патента на нее (1804) считается началом эры паровозов.
Последующие годы в Англии развивалось паровозостроение, а в 1825 году на острове была запущена первая общественная железная дорога. Пущенный по ней паровоз «Locomotion» («Движение») дал название рельсовым средствам передвижения.
В 1833 году Мирон отправился в командировку в Петербург, а оттуда его направили в Англию. Прибыв на остров, Черепанов начал изучать металлургию английских заводов. Данное ему поручение включало знакомство с английскими паровыми машинами и металлообрабатывающими станками, но не с железными дорогами. Мирон по собственной инициативе изучил устройство железных дорог Великобритании.
В октябре 1833 года Мирон Черепанов вернулся на Выйский завод. При поддержке квалифицированных работников завода отец и сын создали проект своей «паровой телеги». Детали будущего паровоза изготавливали на Выйском заводе и других предприятиях Нижнего Тагила.
В феврале 1834 года прошли первые испытания паровоза Черепановых. Но в марте того же года у паровоза взорвался котел. Механики решили создать новый, снабженный большим числом дымогарных трубок. Работа была сделана в течение марта - апреля, и новый котел паровоза был снабжен 80 трубками.
Параллельно велась работа по постройке чугунной рельсовой дороги, длина которой достигала 854 метров. В начале сентября 1834 года чугунная дорога открылась, и паровоз Черепановых покинул сооруженное для него деревянное депо. Мирон Ефимович лично управлял транспортным средством. К паровозу был прикреплен фургон, содержащий запас воды и дров. Позади него помещалась открытая повозка, сев в которую, желающие могли проехаться по рельсовой дороге.
9 сентября 1834 года Выйский завод посетил губернатор Пермской губернии (территория современной Свердловской области относилась тогда к ней) Г.К. Селастеник. Желая познакомиться с местными достопримечательностями, чиновник прокатился на паровозе Черепановых.
Осенью того же года под руководством Черепановых начали готовить второй «паровозный дилижанс», и к марту 1835 года работа была завершена. Новый паровоз мог возить грузы до шестнадцати тонн.
Еще после испытаний первого паровоза отец и сын Черепановы предлагали начальству идею создания рельсовой дороги, по которой можно было бы возить руду. Работа началась вскоре после пуска второго паровоза. Черепановы начали эту работу на свой страх и риск, потому что у них еще не было разрешения начальства. Среди руководства заводов было немало противников идеи «пароходных повозок», а перспектива создания чугунной дороги сократила бы прибыли извозопромышленников, которые тоже противодействовали ее созданию.
Летом 1835 года об изобретении Черепановых узнала общественность в столице: статьи о них были напечатаны во многих журналах. Газеты писали и об идее рудовозной дороги. Широкая огласка заставила управляющих Выйским заводом принять проект Черепановых.
Спроектированная Мироном Черепановым рельсовая дорога давала возможность перевозить медную руду из рудников на завод в открытых вагонетках.
В 1836 году Демидовы дали Мирону Ефимовичу вольную, но оставили его семью в крепостных, чтобы он продолжал работать на заводах. Распоряжение братьев Демидовых запрещало проводить на заводе любые улучшения без их ведома. Это сковывало Черепановым руки в работе по улучшению паровозов и чугунной дороги. В 1837 году цесаревич Александр (будущий Александр II) посетил Нижний Тагил, и ему продемонстрировали паровоз.
Паровозы рудной дороги требовали большого количества дров. Из-за вырубки лесов вблизи завода дрова приходилось доставлять издалека. Это привело к постепенному прекращению работы «сухопутных пароходов». Рельсовые дороги продолжали использоваться, но руду доставляли повозки на конной тяге.
Отец и сын продолжили работу на Выйском заводе. В 1838 году Мирон закончил Павловскую паровую машину, которая откачивала воду из нижних выработок рудников. Через год отец и сын представили еще две паровых машины. Работу по созданию машин для платиновых или золотых приисков отец и сын продолжали в начале 1840-х годов. Ефим Черепанов скончался в 1842 году, сын пережил его на семь лет.
Первый паровоз в быстро вышел из употребления. Его история показывает, насколько сложно людям из низов добиваться результатов, направленных на улучшение жизни и работы. Паровозы не оказались востребованными в рудной промышленности, но в том же 1836 году поезд на паровозной тяге прошел по Царскосельской железной дороге. Просторы империи начали покрываться сетями рельсовых дорог, по которым ходили поезда на паровозной тяге.
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.
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.
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.
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...
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.
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".
