| "Andrey Andreev" | |
|---|---|
| Produktion | |
| Bygglandet | USSR |
| Fabrik | Voroshilovgrad lokomotivbyggnad |
| År av konstruktion | 1934 |
| Totalt byggt | ett |
| Tekniska detaljer | |
| Axiell formel | 2-7-2 |
| Ånglokets längd | 20 655 mm |
| Löparhjulets diameter | 760 mm |
| Drivhjulets diameter | 1600 mm |
| Stödhjulets diameter | 1050 mm |
| Spårbredd | 1524 mm |
| Ånglokets arbetsvikt | 208,0 t |
| Tomvikt på loket | 184,3 t |
| Kopplingsvikt | 140 t |
| Belastning från drivaxlar på räls | 20 t |
| Kraft | 3700 l. Med. |
| Dragkraft | 30–32 tf |
| Designhastighet | 70 km/h |
| Ångtryck i pannan | 17 kg/cm² |
| Pannans totala evaporativa värmeyta | 448,08 m² |
| Antal brandrör | 139 |
| Antal flamrör | 48 |
| Typ överhettare | Chusov brett rörsystem |
| Överhettare värmeyta | 174,3 m² |
| Galleryta _ | 12 m² |
| Cylinderdiameter _ | 740 mm |
| kolvslag _ | 810 mm |
| Utnyttjande | |
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |
AA ( Andrei Andreev ) är ett erfaret sovjetiskt ånglok . Det enda loket i världen med sju rörliga axlar i en styv ram (inte att förväxla med ledade lok ).
På 1930 - talet på de sovjetiska järnvägarna ökade kraven på tågens dragkraft och hastighet avsevärt . De befintliga ångloken av 0-5-0- typen ( E-serien ) och 1-5-0- typen , vars kopplingsvikt inte översteg 85 ton, klarade inte längre helt den ökade trafikvolymen. De behövde snarast ersättas av mycket kraftfullare ånglok.
Olika grupper av specialister föreslog olika lösningar. Så några föreslog att man skulle lämna fem drivande hjuluppsättningar på loket och bara öka axelbelastningen på rälsen , samtidigt som man stärkte järnvägsspåret . Andra insisterade på att hålla lasten från de drivande hjulsatserna inom 20 ton, samtidigt som de ökade antalet. Båda grupperna av specialister tog inte hänsyn till att bilarna vid den tiden huvudsakligen var utrustade med en skruvsele ( den automatiska kopplingen på sovjetiska järnvägar skulle installeras massivt först från 1934 ), som motstod en kraft som inte översteg 20 tf.
En betydande motiverande faktor i skapandet av det sovjetiska ångloket av typen 2-7-2 var erfarenheten av tysk och främst nordamerikansk ångloksbyggnad, i skapandet av ånglok med sex rörliga axlar i en styv ram, respektive, typer: 1-6-0 och 2-6-1 .
Uppdraget, utfärdat våren 1930, för ett alternativt utkast till design av ett sovjetiskt höghastighetsgodslokomotiv, med mer än fem drivaxlar i en styv ram, förutsatte den maximala axiella belastningen på rälsen - 20 ton, det vill säga samma sak som för utkastet till design av ett sovjetiskt ånglokomotiv typ 1-5-1 (framtida FD), vilket avsevärt komplicerade uppgiften för designers. Om det för den höghastighetsamerikanska typen 2-6-1 med en genomsnittlig axiell belastning från drivhjulset på skenan - 26,9 ton - redan 1926, var det möjligt att framgångsrikt implementera de specificerade drag- och hastighetsegenskaperna, då för höghastighets sovjetisk designversion, med hänsyn till given axiell belastning - 20 ton, måste antalet drivaxlar ökas till sju ... Samtidigt, oundvikligen, enligt villkoren för att säkerställa passform i kurvor, designen av drivmekanismen och underredet blev ännu mer komplicerat. Icke desto mindre ansågs förvärvet av praktisk erfarenhet av att lösa ett så komplext tekniskt problem vara ändamålsenligt för den unga sovjetiska skolan för lokomotivbyggande, när det gäller att implementera en ovanligt stor lokomotivpanna och ett underrede med sju kopplingsaxlar - ett absolut rekord i praktiken av världen lokomotiv byggnad.
1931 förberedde en grupp unga ingenjörer , utexaminerade från MIIT , ett utkast till design av ett ånglok med ett hjularrangemang på 1-7-2 och en belastning på rälsen som inte översteg 20 tf från hjulsatsen. I teorin var ett sådant lok tänkt att ge maximal bärförmåga och avsevärt minska transportkostnaderna på grund av möjligheten att använda lågvärdigt kol och vägra att använda ledade lok. Samtidigt skulle belastningen på rälsen som inte går utöver normerna möjliggöra användningen av sådana lok utan mycket förstärkning av spåren. Drivhjulen på ångloket med en diameter på 1550 mm var placerade i en styv ram. Lokets kopplingsmassa var 140 ton, cylinderdiametern 735 mm och kolvens slaglängd 812 mm. Rostrets yta var 10 m², och pannans förångande värmeyta var 445 m². Mycket av beräkningsarbetet på underredet gjordes av ingenjör K. P. Korolev , en framtida stor specialist inom lokomotivdynamik, författare till många böcker.
Arbetsritningar av det nya loket upprättades redan vid Voroshilovgrad lokomotivfabrik , till vilken NKPS gav ett uppdrag att tillverka två lok av denna typ. Men under den detaljerade designen visade det sig att när man använder 1-7-2-hjulformeln, skulle det inte vara möjligt att motstå viktbegränsningarna, så det beslutades att byta till 2-7-2- typen . Förutom att ändra hjulformeln har projektet genomgått en rad andra förändringar. Speciellt ökades diametern på cylindrarna från 735 till 740 mm, och gallrets yta från 10 m² till 12 m². Ångtrycket i pannan skulle vara 17 kgf/cm². Ångloket fick en radiell pannugn, en stångram och en överhettare av Chusov-systemet.
Tillverkningen av ett ånglok vid anläggningen gick långsamt, och till stor del beroende på att anläggningen samtidigt behärskade massproduktionen av ånglok FD typ 1-5-1 . Av samma skäl beslutades det att överge tillverkningen av det andra ångloket. Loket var klart först i slutet av 1934 . Det nya loket fick bokstavsbeteckningen AA (till ära av Andrey Andreevich Andreev , som innehade posten som folkkommissarie för NKPS 1931-1935 ) och den fullständiga beteckningen av loket AA20-1 (20 - lasten från drivande hjulsatser på rälsen i ton).
AA-ångloket var det första och enda loket i världshistorien med sju rörliga axlar i en styv ram. Lokångpannan var en av de största lokångpannorna i Europa . På grund av lokets enorma storlek vidtogs ett antal åtgärder för att förbättra lokets passform i kurvor. Framför allt hade den främre boggin förmågan att avvika från lokets längdaxel inom ± 145 mm (vid ytterpunkterna), den bakre boggin - inom ± 265 mm. Längden på det första och andra hjulsetet var ± 27 mm, det sjunde var ± 35 mm. Dessutom fanns det inga åsar på hjulen på det tredje, fjärde och femte paret, och bredden på deras däck var 175 mm.
Loket kännetecknades också av det ursprungliga systemet för kraftöverföring från ångmotorns kolvstång till de drivande hjulsatserna. Så på ett vanligt ånglok överförs dragkraften till en av axlarna (drivhjulset) och från den genom dragstången direkt till alla andra drivaxlar. På ångloket AA överfördes dragkraften till den fjärde drivaxeln och från den överfördes dragkraften direkt till de tre första kopplingsaxlarna. Dessutom, med en speciell dragstång, var denna axel kopplad till det femte hjulparet, och den sjätte och sjunde sattes i rörelse direkt från den femte drivaxeln.
Panna. En högt utvecklad "full" panna, när det gäller dess parametrar, ligger nära pannan i ett amerikanskt ånglok av typen 2-6-1 och ger implementeringen av designkapaciteten på 3500 liter i överskott. Med.;
Ångmotor. Enkel expansionscylinder med 740 mm hål och 810 mm slaglängd, Walschart ångfördelning. Spolarna är gjorda med motstänger, spolens diameter är 330 mm, den maximala spolrörelsen är 198 mm, insugningsöverlappningen är 50 mm, avgasöverlappningen är 0 mm. Linjärt förinlopp - 8 mm. Kolvarna är utrustade med Shtarev tätningsringar och är gjorda med motstänger.
Den stora vikten av de rörliga delarna av maskinen (drivande dragstång - 730 kgf, kolv, stång och tvärhuvud - 1127 kgf), såväl som den höga designhastigheten hos loket (90 km/h), krävde noggrann balansering av alla roterande delar, såväl som den nödvändiga delen av den fram- och återgående vikten. Balansen av trögheten för de horisontella krafterna för de translationsrörelser-massorna uppgick faktiskt till 57,77 %, ryckningsamplituden var 4,32 mm, balansen mellan påverkansmomenten var 36,5 %, vinklingsamplituden var 0,00032. Beräkningarna av det dynamiska passet visade att lokets dynamiska påverkan på rälsen inte går utöver de tillåtna gränserna. Vid maximal (design)hastighet motsvarar den dynamiska koefficienten för drivande och andra (kopplade) drivaxlar värden från 1,5 till 1,6. Detta lok uppfyllde dock inte alla driftkrav, särskilt när det gäller att passa in i kurvor.
Drivmekanism. För att minska diametern på kaveln (kolvstången) görs tvärhuvudet dubbelt. Den bakre delen - huvudtvärhuvudet - är flerskiktad (typ Pennsylvania), ansluten till den ledande dragstången. Fram - Ett extra tvärhuvud som glider på den mindre parallellen ger ytterligare styrning och anslutning till kolvstången. Utan ett extra tvärhuvud skulle kavelstiftets diameter, under förhållanden med längsgående böjning, behöva ökas avsevärt, vilket i sin tur skulle leda till en ökning av vikten av de fram- och återgående delarna och till en försämring av driftsförhållandena för packboxen på den bakre cylinderkåpan. För att säkerställa korrekt funktion av dragstängerna under sidorörelse av axlarna under passagen av ångloket i kurvor: 1:a och 2:a kopplingsdragstängerna är sammankopplade med hjälp av vertikala och horisontella rullar; kullager är installerade på stiften på 1:a och 2:a kopplingsaxlarna, vilket gör det möjligt att vrida dragstängerna. Alla dragstänger är gjorda med runda huvuden utrustade med flytande bussningar anpassade för både fast och flytande smörjning. Den centrala halsen på vevtappen på den 4:e drivaxeln är förbunden med tvillingar med vevtapparna på endast den 3:e, 2:a och 1:a drivaxeln. Vevarna på den 6:e och 7:e drivaxeln är kopplade till vevarna på den 5:e drivaxeln, som har dubbla halsstift (liknande stiften på den 4:e drivaxeln). Mitthalsarna på vevtapparna på den 5:e drivaxeln är anslutna med tvillingar med vevtapparna på den 4:e och 6:e drivaxeln, och de främre halsarna på vevtapparna på den 5:e axeln är anslutna till de främre stiften på den 4:e drivaxeln axel med en speciell, så kallad tandemdragstång. Tandemdragstången underlättar avsevärt arbetsförhållandena för den främre tappen, eftersom endast en del av kraften som verkar längs vevstaken överförs till det främre fingret, vilket är nödvändigt för rotationen av den 4:e, 3:e, 2:a och 1:a axeln, medan den andra delen av kraften som verkar längs vevstaken, överförs genom dess gaffelformade vevhuvud, genom en stegformad stålhylsa som pressas in i dess kinder, direkt till tandemdragstångens främre huvud, för rotation av den 5:e (drivande tandem) axel), 6:e och 7:e drivaxeln. Tandemdragstångens främre huvud går in i vevstångens gaffelformade vevhuvud och roterar på den avtrappade stålbussningens mittdel, pressas med sina yttersta delar in i vevstångshuvudets kinder och sätts på, tillsammans med den "flytande" bronsbussningen placerad i den, på tappen på den 4:e drivaxeln.
Ångdistributionsmekanismen i Walshart-systemet. Installationen av motvevar på den 5:e drivaxeln orsakade en betydande ökning av spolstångens längd, för att förhindra böjning av vilken en mellanliggande styrbussning av brons installerades. Dessutom har utformningen av den externa ångfördelningsmekanismen blivit mer komplicerad, på grund av behovet av att införa en mellandragkraft till länken och en extra vipparm, med bildandet av den så kallade "tandem-länken" för att förkorta den excentriska dragkraften och minska nivån på dess vibration under driften av ångloket.
Lokets besättning:
Huvudram. Stångtyp, men till skillnad från ångloket i FD-serien är dess sidopaneler inte rullade, utan gjutna. på grund av bristande uthyrning av erforderlig storlek. Enheter som säkerställer rörelse och inpassning av loket i kurvor: Främre 2-axlig (löpare) boggi. Den består av två längsgående balanserare, som bildar i ändarna av axelboxarna för axeltapparna. Det inre utrymmet på varje balanserare inkluderar två fjädrar som vilar i ändarna på balanseringskroppen. En rörlig ram vilar på mitten av varje fjäder med dess utsprång-konsoler, till vars mittparti är en stödram bultad - den nedre rullplattan, som har fyra lutande plan placerade i par, på var sida om mitten av boggin. De högra och vänstra cylindriska rullarna kan rulla över motsvarande par av lutande plan på den nedre rullplattan. Den övre rullplattan har i sin övre del en halvklotformad urtagning, i vilken det finns en rörlig kingpin, som ingår i styrningen fäst vid cylinderblockets nedre del. Viktbelastningen överförs sekventiellt: till kingpin, till den övre rullplattan, till rullarna, till den nedre rullplattan, till den rörliga ramen och genom dess fästen - till fjädrar, balanserare, axelboxar, axeltappar. Användningen av lutande stödplan och rullar som en återställningsanordning säkerställer gränserna för boggins laterala deformation (±145 mm) med en återställningskraft på 8250 kG. Systemet för att driva (koppla) hjulsatser. Sidorörelser av drivaxlarna: 1:a (±27 mm) och 2:a (±27 mm) - tillhandahålls av närvaron av gap mellan axelboxarna och höljena. Drivaxlar: 3:e, 4:e och 5:e är styva, men utan flänsar med en bandagebredd på 175 mm; 6:e axeln - flänsad, stel. Sidorörelse av den 7:e drivaxeln (±35 mm) säkerställs genom närvaron av gap mellan axelboxarna och höljena, och dessutom är axelboxarna på den 7:e axeln anslutna till fjädrarna med två par pendelupphängningar , som, eftersom det är en återställningsanordning, skapar en variabel återställningskraft, från 1500 till 3000 kGs, beroende på storleken på den tvärgående rörelsen av den 7:e axeln. Den 7:e drivaxelns returanordning ger gynnsamma förutsättningar för lokets rörelse bakåt och ökar motståndet mot "wobble". Bakre stödvagn av "2-axlig Bissel"-systemet. Den är strukturellt lik boggin för ånglok av typ 1-5-2, serie Та och typ 1-4-2 av serie IS, belägen under ugnsdelen av pannan, utrustad med en vippreturanordning som skapar en konstant returkraft på 1600 kgf, det minimum som krävs när ångloket rör sig baklänges, utan en betydande försämring av förhållandena för den framåtriktade banan, ger laterala avvikelser (± 265 mm). Sidorörelse av 1:a axeln (±35 mm). Vippreturanordningen inkluderar ett slags sektorer med två nedre förankringspunkter. Fjäderupphängning av ett ånglok. Tillverkad enligt schemat med tre separata grupper placerade på tre punkter. Den 1:a separata gruppen inkluderar fjädrarna på den främre boggin, och fjädrarna på 1:a, 2:a, 3:e och 4:e kopplingsaxlarna, balanserade med varandra av längsgående balanserare, vilket ger en poäng; tvärgående balanserare för den 1:a gruppen är: kulstift och övre rullplatta på den främre boggin. De 2:a och 3:e separata fjäderupphängningsgrupperna bildas av fjädrarna på höger och vänster sida av den 5:e, 6:e, 7:e drivaxeln och de stödjande axlarna på den bakre boggin, förbundna på varje sida av längsgående balanserare. Detta fjäderupphängningsschema ger ett statiskt bestämt system. trots det ökade trycket på axeln jämfört med ångloket i E-serien (20 ton mot 16 ton). den statiska belastningen på fjädrarna i ett ånglok av typ 2-7-2 överstiger något den statiska belastningen på fjädrarna i ett ånglok i E-serien (7700 kgf mot 6770), på grund av att det axiella trycket överskrids på grund av vikten av hjulseten och delar som hängde på dem. För att minska den dynamiska påverkan på banan reduceras fjädrarnas styvhet på den främre fjärde axeln till 82 kg / mm; styvheten på fjädrarna på de återstående kopplingsaxlarna är 97 kg/mm. Bromssystem. Loket är utrustat med en Kazantsev-systembroms. Med hänsyn till axlarnas stora tvärgående avvikelser (löpningar) är endast 3:e, 4:e, 5:e och 6:e axlarna, liksom den 6-axliga tendern, föremål för bromsning. [ett]Bedömningen av ångloket AA20-1 är tvetydig. L. B. Yanush är den mest kategoriska i sina bedömningar i sin bok "Ryska ånglok i 50 år" från 1950. Maskinen har sitt utseende att tacka för den kreativa impulsen från unga sovjetiska designers som försökte skapa en maskin som kan öka bärförmågan och minska kostnaderna för transport på huvudvägarna inför ett antal tekniska restriktioner. Från och med 1934 var den enda sektionen på USSR:s vägnät där ångloket AA-20 kunde konkurrera med ångloket FD den extremt tunga kolbärande sektionen "Krasny Liman - Osnova (Kharkov)". Den tekniska rekonstruktionen av denna sektion utfördes i sin helhet - tunga typ II-a skenor på krossad stenballast, bredden på banvallsprismat är utformad för att lägga ett andra par spår, utjämnade radiekurvor, långsträckta växlar, automatisk blockering. Men för detta var det nödvändigt att sätta i drift minst tio sådana lok. En U-sväng för detta lok var inte nödvändig, när man körde "pipe back" var utsikten inte mycket sämre. Fläktloksbyggnader var korta för både AA och FD, så 1936 togs standard rektangulära lokbyggnader i drift, lämpliga för både FD och AA. När det gäller dess trafiktäthet, från och med 1936, rankades denna sektion först på Sovjetunionens vägnät - 28 par direkta tunga tåg per dag. FD-ångloken i denna sektion kördes mest intensivt och bokstavligen på gränsen av sina kapaciteter.
Den 1 januari 1935 skickades loket till Moskva. Vid en stigning på 10 ‰ utvecklade ett ånglok med en tågmassa på 2800 ton en hastighet på 40 km/h. Lokets effekt nådde 3700 liter. s., dragkraft vid start - upp till 32 000 kgf. Under driften identifierades dock ett antal konstruktionsbrister i loket, särskilt i ångdistributionssystemet.
En separat källa till problem var lokets enorma storlek. Trots de betydande uppkörningarna vid boggierna och hjuluppsättningarna passade loket inte bra i kurvor, störde spåren och spårade ur vid växlarna. Dessutom fick den kolossala maskinen inte plats på vändcirklar och i lokdepåernas bås .
Av dessa skäl gjorde loket 1935 endast ett fåtal provturer, varefter det slutligen togs bort från tågarbetet. Under de följande 25 åren stod det lediga loket "under staketet" tills det skars till skrot 1960 .
| Ånglok från Sovjetunionens järnvägar | |
|---|---|
| Passagerare | |
| Vara / Frakt | |
| Rangering och industri | |
| Mottaget under Lend-Lease | |
| Erfaren | |
| Smalspår | |
| se även |
|