Паровозыжелезнодорожный транспорт

Итак, первая задача решена: разные отсечки можно получить на ходу паровоза. Теперь решим вторую задачу: как при разных отсечках сохранить постоянную величину линейного предварения впуска? Обратим внимание на следующую особенность кулисы: когда камень находится в середине, то качание кулисы не передаётся золотниковой тяге, а следовательно, и золотнику. Чтобы и в этом случае обеспечить передвижение золотника, снабдим наш механизм ещё одной деталью — маятником (фиг. 96). Эту деталь называют так потому, что при работе паровой машины она совершает периодические колебания вперёд и назад, подобно маятнику часов. Маятник разместим в передней части золотниковой тяги, т. е. ближе к золотнику. Верхнюю точку маятника соединим с золотниковой тягой (фиг. 98), а нижнюю посредством поводка— с ползуном паровой машины. На некотором расстоянии (плече) от верхней точки соединим наш маятник через золотниковый кулачок со штоком золотника. Таким образом, золотник будет соединён с золотниковой тягой через маятник. Если камень находится посередине кулисы, то несмотря на колебания последней верхняя точка маятника остаётся всегда неподвижной. Нижний же конец маятника, ведомый ползуном, будет качаться вперёд и назад, передавая своё ритмичное колебательное движение золотнику (через золотниковый шток). Поэтому даже при среднем положении камня в кулисе золотник будет перемещаться. Плечи маятника подобраны так, что золотник передвигается от среднего положения на строго определённую величину. Ход поршня и плечи маятника (их длина) в отличие от размаха камня являются величинами постоянными. Влиять на изменение этих величин машинист, конечно, не может. Поэтому величина линейного предварения впуска будет постоянной при всех отсечках. Но верхняя точка маятника является неподвижной только в том случае, когда кулисный камень находится в центре кулисы. Во всех остальных промежуточных положениях камня верхняя

точка маятника получает движение от кулисы через золотниковую тягу. Возникает вопрос: может ли это изменить постоянство величин линейного предварения впуска? Оказывается, не может. Всё дело заключается в том, что теперь золотник получает перемещение, во-первых, от контркривошипа (через кулисную тягу, кулису и золотниковую тягу) и, во-вторых, от возвратно движущегося ползуна (через поводок и маятник).

Обычный паровоз имеет постоянный сцепной вес, так как нагрузка на отдельные движущие колёсные пары остаётся, естественно, неизменной. Чтобы дать машинистам мощное и в то же время удобное в эксплуатации средство увеличивать силу тяги паровоза при трогании с места и при движении по затяжным подъёмам, конструкторами Ворошиловградского паровозостроительного завода было создано специальное устройство — увеличитель сцепного веса. Это устройство, которым оборудован новый грузовой паровоз серии ЛВ и которым в настоящее время оборудуются паровозы серий ФД, Л, СО, Еа , позволяет машинисту в необходимых случаях

(например при трогании с места) увеличивать сцепной вес паровоза на 6—7 т, т. е. повышать силу тяги примерно на 1 400 кг. Возможность увеличения силы тяги паровоза на короткий период создаёт благоприятные условия для вождения тяжеловесных поездов и в тоже время позволяет реже прибегать к песку, что}уменьшает износ бандажей, а следовательно, способствует увеличению межремонтных пробегов паровозов. Увеличитель сцепного веса паровоза серии ЛВ устроен просто (фиг. 133). К концам продольных балансиров передней и задней тележек присоединяются штоки трёх воздушных цилиндров, укреплённых на раме.

Фиг. 133. Увеличитель сцепного веса Когда устройство включено, то под действием сжатого воздуха, поступающего в цилиндры, концы балансиров, соединённых со штоком, поднимаются. В результате этого часть нагрузки с передней и задней тележек передаётся на движущие оси: сцепной вес паровоза возрастает. Поэтому трогание с места и следование поезда по подъёмам значительно облегчается. Если у паровоза нет задней тележки, то цилиндр увеличителя сцепного веса устанавливается только на балансире передней тележки. В настоящее время в депо проводится опытная проверка паровозов, имеющих увеличители сцепного веса со снятием нагрузки с тендера. На этих паровозах сцепные колёсные пары «берут взаймы часть веса с тендера».

Каналы штуцеров для присоединения водоуказательного стекла к котлу могут засоряться (если их не прочищать во время ремонта) накипью или мелкими твёрдыми частицами, содержащимися в воде и паре. Чтобы неисправности водоуказательных стёкол даже изредка не могли причинять неприятностей, соблюдается ещё одна предосторожность: котёл снабжают водопробными краниками (вентилями). Если имеется водоуспокоительная колонка, то краники размещают на ней (см. фиг. 70), если колонки нет— непосредственно на лобовом листе кожуха топки. В том и другом случае устраиваются три краника, которые размещаются друг от друга на равном расстоянии (70—75 мм по вертикали). При этом нижний краник устанавливается точно против отметки «Низший уровень воды в котле». Открывая время от времени тот или иной краник и сравнивая его показания с показаниями водомерного стекла, можно проверить исправность последнего. Таким образом, котёл каждого паровоза должен иметь не менее двух приборов для указания уровня воды в котле, причём один из. них в виде водопробных краников, а другой — в виде водоуказательных стёкол. Водоуказательные стёкла и водопробные краники являются независимыми друг от друга приборами. Каждый из них контролирует показания другого.

Каждому не раз приходилось слышать характерный шум проходящего паровоза, напоминающий мощное дыхание огромного живого организма, — то тяжёлое, то лёгкое, то замедленное, то частое. Этот шум создаёт отработавший пар, выходящий через дымовую трубу вместе с газами сгорания. С каждым выхлопом из •цилиндров выпускается такое же количество пара, какое было впущено в них золотниками из котла. Можно подсчитать, сколько выхлопов в минуту сделает паровая машина паровоза в зависимости от скорости движения. Пусть при наибольшей скорости движущие колёса быстроходного пассажирского паровоза (диаметр колёс 2 ООО мм) делают до 440 оборотов в мин. А так как за один оборот пар выпускается из обоих цилиндров машины четыре раза, то в одну минуту будет произведено 1 760 выхлопов пара — почти 30 выхлопов в секунду. Выхлопы эти настолько часты, что выход отработавшего пара происходит почти непрерывно, без заметных интервалов. Такой почти сливающийся выхлоп создаёт равномерную тягу газов из топки, благодаря чему горение угля улучшается и количество пара, образуемого котлом, увеличивается. При малых же скоростях, например, 10 км/час, колёса того же паровоза будут делать в минуту только 26 оборотов. Значит, оба цилиндра паровой машины произведут в минуту 104 выхлопа, т. е. <в 17 раз меньше: вместо почти непрерывной струи отработавшего пара мы получим очень редкие, периодические выхлопы. В промежутки между ними никакого разрежения в дымовой камере отработавший пар не создаёт. В результате тяга газов из топки при малых отсечках значительно спадёт, горение станет слабее и образование пара в котле уменьшится. Чем больше пара потребляет паровая машина, тем больше она •выбрасывает его через конус и, следовательно, тем большее разрежение создаётся в дымовой коробке и топке. При этом горение топлива идёт энергичнее, котёл больше приготовляет пара, форси-ровка котла увеличивается. Паропроизводительность котла находится в прямой зависимости от разрежения в дымовой коробке, а это последнее зависит от работы конусной дымовытяжной установки. Таким образом, взаимосвязь работы котла и машины осуществляется автоматически, независимо от машиниста. Именно в этой полной автоматизации рабочих процессов котла и машины и заключается одно из замечательных свойств паровоза, намного облегчающее управление им. Другим ценным преимуществом паровоза является то, что его котёл может накапливать пар на более лёгких участках пути (ровная площадка, спуск) и при беспарном ходе. В этом случае котёл играет роль аккумулятора тепловой энергии: он накапливает пар, который затем используется для прохождения наиболее трудных подъёмов. Ведь при увеличении скорости движения при одной и той же отсечке, а также при езде на трудных участках расход пара машиной увеличивается. Дополнительная отдача машине пара, запасённого котлом, называется займом у котла. В короткий, период займа (обычно трудные подъёмы составляют^ небольшую часть пути)’машинист уменьшает или вовсе прекращает подачу холодной воды из тендера в котёл, — парообразование идёт за счёт горячей воды, находящейся в нём. Это позволяет, как показывает практика, в течение 15— 20 мин. повышать форси-ровку котла на 15—-20%. Само собой разумеется, что уровень воды в котле во время займа Одолжен уменьшиться, но ни в коем случае нельзя допустить снижение уровня ниже предельно допустимого. Поэтому перед займом, на лёгких участках профиля пути, машинисты доводят запас воды в котле до уровня примерно трёх четвертей водомерного стекла. На фиг. 135 показан уровень воды в котле перед займом и после него. За уровнем воды машинист бдительно наблюдает по водоуказа-тельному стеклу В руках машинистов-тяжеловесников заём у котла является одним из важных резервов увеличения мощности паровозов на короткий период прохождения наиболее тяжёлых участков пути.

Безопасное движение поездов и точное выполнение графика движения являются законом железнодорожного транспорта. Поэтому Правила технической эксплуатации железных дорог обязывают машинистов локомотивов соблюдать установленные скорости, не превышать их и точно выполнять заданный график движения. Прибор, показывающий скорость движения поезда, в значительной степени помогает машинисту правильно вести поезд и не превышать установленной скорости. На фиг. 167 показан универсальный скоростемер типа СЛ-2, созданный советскими инженерами. Он не только показывает машинисту скорость движения паровоза, но и записывает её на специальной (диаграммной) ленте. Одновременно с этим скоростемер непрерывно по записи на ленте контролирует выполнение машинистом графика движения и на основе этого даёт возможность проанализировать работу машиниста, проверить соблюдение им установленных скоростей движения. Скоростемер имеет сигнальный звонок, который в случае превышения машинистом предельной скорости подаёт сигнал, требующий её снижения. Сигнальный звонок снабжён регулирующим устройством, которое позволяет дать сигнал в соответствии с заданной скоростью. Одним из важных механизмов скоростемера типа СЛ-2 является счётчик километров, который показывает длину пройденного паровозом пути (пробег). Счётчик имеет 8 цифровых барабанов, объединённых в две группы. Группа из 5 барабанов определяет общий пробег паровоза (до 100 ООО км), а группа из трёх барабанов служит для отсчёта расстояния, пройденного паровозом за сутки или рейс (до 1 ООО км). Счётчик общего пробега переходит на нуль автоматически после пробега 99 999 км; показание же рейсового счётчика можно сбросить на нуль в любое время с помощью ключа, расположенного справа от привода. Таким образом, машинист паровоза, оборудованного скоростемером типа СЛ-2, всегда сможет точно определить, сколько километров он проехал. Скоростемер СЛ-2 снабжён часовым механизмом, который, кроме показания времени (в часах и минутах) по циферблату, одновременно регистрирует время на ленте. На фиг. 168 показан общий вид установки скоростемера на паровозе: он размещается с правой стороны в будке машиниста у переднего окна и приводится в действие, как это видно из фигуры, от колеса задней сцепной или, как в нашем примере, поддерживающей колёсной пары.

Фиг. 167. Общий вид скоростемера Движение от колеса паровоза передаётся скоростемеру при помощи пальца 4, ввёрнутого в ступицу колеса. При вращении колеса палец 4 посредством кулисы б приводит во вращение червячный редуктор 6. Редуктор уменьшает число оборотов вертикального приводного вала 3 скоростемера по сравнению с числом оборотов колеса паровоза. Известно, что паровоз может двигаться как передним, так и задним ходом, т. е. направление вращения колёс может изменяться. Этим объясняется необходимость применения в скоростемере реверсивного механизма, который позволяет двустороннее вращение приводного вала «выправлять» в одностороннее вращение осей других механизмов. Благодаря этому диаграммная лента скоростемера перемещается только в одну сторону, счётчик километров лишь суммирует количество пройденных километров как при переднем, так и при заднем ходе. При анализе каждой поездки важно знать, насколько правильно машинист пользовался автоматическим тормозом, каковы были характер и продолжительность торможения. Механизм, который регистр и! рует на диаграммной ленте все изменения давления воздуха в тормозной магистрали, происходящие при торможении и отпуске тормозов, называется регистратором давления* По отклонениям линии на ленте можно судить об исправности крана машиниста, о том, где и как машинист тормозил, как опробовал тормоза и т. п. Скоростемер снабжён также регистратором направления движения — механизмом, который регистрирует движение паровоза задним ходом. Такая запись особенно важна для паровозов, скорость которых задним ходом ограничена. Общая кинематическая схема основных механизмов скоростемера показана на фиг. 169. Таким образом, скоростемер является важным контрольно-измерительным прибором, способствующим повышению безопасности движения поездов. Вот почему Правила технической эксплуатации железных дорог Союза ССР требуют, чтобы все локомотивы были оборудованы скоростемерами.

Фиг. 168. Общий вид установки скоростемера в буд
ке машинист

В связи с разнообразным рельефом местности, а также по экономическим соображениям железнодорожные пути, кроме прямых участков, имеют немало кривых. В железнодорожной терминологии слово «кривая» обозначает плавное закругление пути между прямыми участками, расположенными под углом друг к другу. Но какой бы плавной ни была кривая, движение подвижного состава по ней всегда затрудняется. Объясняется это тем, что на паровозе нет «руля», который мог бы повернуть колёсные пары при перемене направления движения поезда. Сила, «поворачивающая» паровоз и вагоны, возникает между рельсами и колёсами, которые в кривой прижимаются к рельсу гребнями бандажей.

Когда вагон с прямого пути переходит в кривую, то пассажирам, стоящим, в вагоне, приходится опираться о стену или держаться за поручень, чтобы сохранить равновесие. Пассажира отбрасывает в сторону сила, которая в механике называется центробежной. Величина центробежной силы-зависит, во-первых, от массы движущегося по кривой тела: чем больше масса (чем тело тяжелее), тем больше величина центробежной силы, во-вторых, от радиуса кривой, чем меньше радиус кривой (чем она круче), тем больше величина центробежной силы, и, в-третьих, от скорости движения тела по кривой, причём центробежная сила изменяется пропорционально квадрату скорости движения: с увеличением скорости, например, в 10 раз центробежная сила увеличится в 10-10= 100 раз. Чтобы удержаться при повороте вагона, пассажир давит навагой с некоторой силой, а вагон с точно такой же силой действует на пассажира, заставляя его вместе с вагоном изменять направление движения. Нечто подобное происходит и с паровозом при движении его в кривой. ч Паровоз стремится сохранить прямолинейное движение, поэтому на закруглении некоторые из его колёс гребнями бандажей прижимаются к наружному рельсу кривой (т. е. к рельсу, который закруглён по большему радиусу) и давят на него с силой, величина которой, грубо говоря, равна центробежной силе паровоза. В железнодорожной практике эта сила, с которой гребни бандажей давят на рельсы, называется боковым давлением. Рельсы в свою очередь воздействуют на гребни бандажей с равной и противоположно направленной силой, которая называется реакцией рельса. Реакция рельса и заставляет изменять направление движения паровоза в кривой, «поворачивает» его. Чем больше центробежная сила паровоза и чем меньше колёс давит на наружный рельс, тем больше боковое давление от каждого колеса паровоза. У современных паровозов максимальная величина бокового давления составляет 6—8 тыс. кг. Хотя рельсы и прочно закреплены на шпалах, но большие боковые давления могут вызвать отжатие (сдвиг) рельсов на недопустимую для эксплуатации величину (8—10 мм и более), что угрожает безопасности движения поездов. При сдвиге рельсов расширяется колея и паровоз может сойти с рельсов (его колёса провалятся внутрь колеи). Поэтому задача конструкторов состоит в том, чтобы правильно рассчитать величину боковых давлений и так спроектировать экипаж, чтобы центробежная сила паровоза передавалась на рельсы через возможно большее количество колёс. На фиг. 120 условно показано расположение экипажа с пятью

Фиг. 120. Схема установки пятиосного экипажа в кривой осями в кривых различного радиуса. Жёсткая рама экипажа представлена в виде отрезка прямой, колёсные пары обозначены точками 1, 2, 3, 4, 5, рельсовая колея изображена в виде двух концентрических окружностей. Крупными точками показаны колёсные пары, касающиеся гребнем бандажей наружного рельса. Отрезки г /i и у5 обозначают в масштабе, на какую величину колёсные пары / и 5 выходят за наружный рельс. Рассмотрим, что показывают эти установки. 1. Положение I. Все колёсные пары пятиосного экипажа умещаются в пределах рельсовой колеи, или, как говорят экипаж вписывается в кривую. Колёсные пары / и 5 касаются гребнями бандажей наружного рельса, колёсная пара 5—внутреннего рельса, а колёсные пары 2 и 4 находятся в зазоре кривой, т. е. не касаются гребнями бандажей ни внутреннего, ни наружного рельса. Экипаж в указанной установке как бы заклинен своими колёсными парами 1, 3 и 5 между наружным и внутренним рельсами, но ещё сможет пройти эту кривую. 2. Положение II. В кривой меньшего радиуса тот же экипаж выходит колёсной парой 3 за внутренний рельс. Так экипаж не может двигаться по кривой: он или о
тодвинет вн

Передача тепла в паровозной топке может происходить двумя путями: лучеиспусканием (радиацией) и соприкосновением (конвекцией). Между ними есть различие. Чтобы понять его, приведём такие примеры. Каждый из нас не раз ощущал действие тепловых лучей яркого летнего солнца, хотя солнце отделено от земли огромным пространством. Нагревательная спираль обычной электрической плитки точно так же излучает тепловые лучи, которые мы ощущаем, когда включим ток. Свойством испускать лучи обладают не только раскалённые тела, но и тела, нагретые до любой температуры, например стенки тёплой печи, поверхности труб отопления, по которым пропускается горячая вода или пар. Подобных примеров можно привести много. Передача тепла лучами на расстояние носит название теплопередачи лучеиспусканием (радиацией). Чтобы яснее представить перенос тепла конвекцией, достаточно опустить руку в поток слегка нагретой жидкости или газа, как мы сразу же ощутим приток теплоты. Такой способ распространения теплоты путём непосредственного действия нагретых частиц вещества при их движении называется конвекцией. Примером передачи тепла конвекцией может служить также движение воздуха в комнате от батареи парового отопления к холодному окну. В топке паровоза теплопередача лучеиспусканием (радиацией) является основной; почти девять десятых всего количества тепла в пределах огневой коробки передаётся лучеиспусканием. Источником лучистой энергии здесь служат раскалённый слой угля, раскалённые газы (пламя), а также свод, нагретый до высокой температуры. Указанные источники излучают во все стороны топки тепловые лучи, тепло которых поглощается менее нагретыми стенками огневой коробки и через них передаётся воде, омывающей стенки. Кроме передачи лучеиспусканием, небольшая доля тепла передаётся воде конвекцией. Отдав значительную часть тепла в топке, горячие газы мощным потоком устремляются из огневой коробки в жаровые и дымогарные трубы. Здесь процесс переноса тепла продолжается, но он носит иной характер: место лучеиспускания занимает главным образом конвекция, т. е. отдача тепла стенкам труб движущимися газами. Количество тепла, передающееся воде через каждый квадратный метр поверхности труб, много меньше того, которое передаётся через ту же площадь стенок топки. Каждый квадратный метр поверхности труб поглощает тепла в 8—10 раз меньше, чем каждый квадратный метр поверхности нагрева огневой коробки. Именно этим и объясняется тот факт, что топка приготовляет больше половины всего количества пара, получаемого в котле, хотя её поверхность примерно в 10 раз меньше испаряющей поверхности всех жаровых и дымогарных труб. Итак, теплопередача в котле осуществляется одновременно двумя способами; в топке основной вид теплопередачи — лучеиспускание, в жаровых и дымогарных трубах — конвекция. Передача тепла воде через стенки огневой коробки и труб возможна благодаря теплопроводности металла (фиг. 41). Внутри металлической стенки тепло непрерывно «течёт» от более нагретых частиц металла к менее нагретым и далее к воде, находящейся в котле. Теория теплопередачи в топке и в трубах котла является одной из сложных областей паровозной теплотехники. Ещё совсем недавно — три десятка лет назад — ряд вопросов из этой области был слабо изучен. Советские учёные — академик С. П. Сыромятников, проф. Н. И. Бело-конь, проф. П. К. Конаков и др.—вскрыли и научно объяснили многие важные явления теплопередачи в паровозном котле. Всё же некоторые вопросы, касающиеся теплового расчёта котла паровоза, недостаточно изучены.

Поверхность любой детали машины даже после самой тщательной обработки (например притирки по плите) имеет мельчайшие неровности, измеряемые тысячными долями миллиметра. При относительном перемещении одной детали машины по другой вершины неровностей задевают друг за друга и оказывают сопротивление движению. Сопротивление движению, обусловленное неровностями соприкасающихся поверхностей, называют трением. По современным представлениям трение обусловливается как механическими, так и молекулярными силами. Опытными наблюдениями установлено: чем с большей силой прижимается одна поверхность к другой, тем большее усилие необходимо для преодоления сил трения. Величина сил трения зависит от состояния трущихся поверхностей. Чем грубее обработаны поверхности соприкасающихся тел, тем больше трение; чем тщательнее они обработаны, тем меньше трение. Однако при определённой степени гладкости трение между соприкасающимися поверхностями не уменьшается, а, наоборот, увеличивается. Это объясняется тем, что у гладких поверхностей увеличивается число точек соприкосновения и сила сцепления между молекулами трущихся тел возрастает. Сила сопротивления, которая препятствует перемещению соприкасающихся тел, называется силой трения. При взаимном перемещении трущихся тел часть выступающих неровностей (зубцов) на их соприкасающихся поверхностях сминается и срезается. Вследствие этого происходит износ деталей машин, сопровождающийся их нагревом, на что затрачивается некоторое количество энергии. В подвижном составе очень много трущихся деталей, на преодоление трения которых расходуется часть мощности паровоза. Любопытно отметить, что на преодоление трения в буксах состава локомотив затрачивает примерно V4 часть развиваемой им мощности. Полностью устранить трение нельзя, но можно его уменьшить, искусственно разделив трущиеся поверхности между собой масляной плёнкой (слоем смазки), которая не позволяет неровностям задевать друг задруга. В этом случае сухое трение деталей машины заменяется трением частиц смазкн друг о друга и трением металлических частиц о смазку. Но смазка не только уменьшает трение (например при жидкостном трении на 90% по сравнению с сухим), но и отводит тепло от трущихся деталей, что очень важно, так как нагревание вызывает их повреждение. Умень-ПрВерхкость детали шению трения способст. вует также замена подшипников скольжения подшипниками качения (шариковые, роликовые, игольчатые). Если трущиеся поверхности разделены масляной плёнкой,касание вершин неровностей исключается. Такое трение называется жидкостным (фиг. 142). Если слой смазки недостаточен, то он не в состоянии полностью отделить соприкасающиеся поверхности, и в этом случае наряду с жидкостным трением будет иметь место и сухое. Такого рода трение называют полужидкостным, или полусухим. Как уже указывалось (см. стр. 162), полусухое трение появляется между шейками осей и подшипниками при начале движения поезда, так как во время стоянки масляная плёнка выдавливается из-под подшипников. Но не всегда трение мешает работе механизмов, не во всех случаях стремятся его уменьшить. Например, при торможении поезда полезно увеличивать трение между тормозными колодками и бандажами колёс.

Перед отправлением в рейс паровоз снабжается топливом, водой, песком, смазочными и другими материалами. В депо, на ряде станций, а иногда и в пути периодически очищают топку отшлака, продувают котёл для удаления шлама, жаровые и дымогарные трубы для очистки их от сажи, а также производят другие операции, обеспечивающие нормальные условия работы паровоза. Комплекс этих операций называется экипировкой паровозов. Трудоёмкие процессы экипировки — подача угля, песка, воды, уборка шлака и др. — механизированы. Снабжение паровозов углём. На топливных складах железных дорог уголь на тендер паровоза подаётся при помощи паровых или электрических грейферных кра- . нов (фиг. 36, внизу) или через эстакады и бункерные установки (фиг. 36, вверху). Применение эстакад и бункерных установок со-я кращает простои паровоза g- под набором угля до 4 — g 5 мин. На топливных складах о> выгрузка угля из самораз-| гружающихся полувагонов 5 производится на специаль-к ных повышенных путях S без применения ручного £ • труда. Из отвалов разгру-^ зочного пути уголь’ грей- s ферными кранами подаётся g в кустовые бункера (см. S. фиг. 36) или непосредст-к венно—на тендер паровоза, а Наиболее совершенной ё. установкой для подачи уг-•& ля на паровозы является \ углеподающая эстакада со u смесительной станцией п (фиг. 37). Полувагоны с уг- g лём разных марок подают- £■ ся на разгрузочный путь, с совмещённый с углесмеси- S тельной установкой, где и к разгружаются в соответст- вующие бункера. « Из бункеров разгрузоч-« ного пути уголь подаётся j2 на движущийся транспор-. тёр, на ленте которого об-с€ разуется несколько слоев С угля разных марок. Эта © смесь при помощи системы ленточных ‘транспортёров перемещается в раздаточные бункера углеподающей эстакады. При загрузке в бункера эстакады уголь взвешивается. Снабжение паровозов песком. На-

Фиг. 37. Углеподающая эстакада со смесительной станцией

Фиг. 38. Набор песка паровозом

полнение песочниц паровозов сухим кварцевым песком производится из пескораздаточных бункеров (фиг. 38), в которые песок подаётся •с помощью сжатого воздуха из пескосушилки. Пескоснабжающая установка включает в себя склад сырого песка, пескосушилку с устройствами для сушки и просеивания песка, пескопроводы и раздаточные бункера, из которых сухой песок засыпается в песочницы паровозов. В новейших типах песко* снабжающих установок для сушки песка применяются высокопроизводительные механизированные барабанные печи. Снабжение паровозов водой. Быстрое снабжение паровозов водой на промежуточных станциях имеет большое значение для увеличения скорости движения поездов (коммерческой •скорости). Для сокращения простоев паровозов под набором воды на многих станциях применяются башни-ускорители. Ускоритель — это небольшой резервуар (ёмкостью 30—40 ж3), расположенный вблизи гидроколонки. В интервале между набором воды паровозами ускорители наполняются водой, которая по трубопроводу и гидроколонке за 6—10 мин. наполняет тендер паровоза. На фиг. 39 показана принципиальная схема современного железнодорожного водоснабженияс автоматическим управлением насосной •станцией. Такая станция работает без участия человека. Схема работы станции железнодорожного водоснабжения довольно проста. Вода из реки или другого водоёма перекачивается в бак водонапорного сооружения. Отсюда она подаётся в разводящий трубопровод под естественным напором или под давлением. Как же обеспечивается автоматичность работы всех аппаратов и оборудования насосной станции? Установленный в здании насосной станции насос связан (сблокирован) с поплавковым устройством водяного бака. Поэтому пуск и •остановка электродвигателя насоса осуществляются автоматически в зависимости от положения уровня воды в водонапорном сооружении. Если уровень воды в водонапорной башне достигнет верхнего предела, поплавок воздействует на реле (датчик), которое через приборы управления останавливает электродвигатель насоса. Наоборот, при понижении уровня в башне реле заставляет приборы управления привести электродвигатель насоса в действие. Необходимые переключения агрегатов, связанные с изменением режима работы станции, осуществляются при помощи электромагнитных и тепловых р
еле-аппаратов, котор
ые, выполняя разнообразные функции, автоматически воздействуют на другие аппараты и контролируют их работу. Передача электрического сигнала от поплавкового реле к агрегатам насосной станции осуществляется по проводам сигнализации. Всякое изменение режима насосной станции быстро и чётко воспринимается соответствующими аппаратами и агрегатами. Работа каждого агрегата и всей установки контролируется по •приборам; при появлении малейшей неисправности агрегат мгновенно отключается, и в действие приходит резервный агрегат.

Основные преимущества насосной станции с автоматическим управлением перед станцией с ручным управлением заключаются в повышении надежности работы насосно-силового оборудования его сохранности и экономичности эксплуатации. Автоматизация железнодорожного водоснабжения получает всё более широкое распространение на наших железных дорогах.

Уборка шлака. Чтобы обеспечить интенсивное горение топлива, колосниковую решётку паровоза периодически очищают от шлака. Шлак, накопившийся в бункерах зольника, высыпается (в специально отведённых для этого местах) на деповские или станционные пути или в кочегарные канавы и затем убирается в отвал. В дальнейшем шлак используется как строительный материал. Наиболее совершенная установка для уборки шлака (скиповая) показана на фиг. 40. Шлак из зольника высыпается в расположенный под путями приёмный бункер шлакоуборочной установки. При автоматическом открытии затвора шлак из приёмного бункера высыпается в передвижной скип (ковш). При помощи электролебёдки скип выкатывается из-под пути, поднимается и опрокидывается; шлак из него высыпается в железнодорожный полувагон. Все процессы по открытию затворов бункеров, перемещению, подъёму и разгрузке скипа в этой установке механизированы ш управление ими осуществляется нажатием кнопки.

Для создания тяги и отвода газов сгорания в промышленных котельных установках нередко сооружаются дымовые трубы высотой в несколько десятков метров. В таких трубах тяга создаётся естественным путём вследствие разности давлений окружающего атмосферного воздуха и нагретых газов. Пока котёл не работает, т. е. топливо в топке не сжигается, дымовая труба, так же как и топочное пространство, будет заполнена атмосферным воздухом. Поэтому давления в 1 am со стороны трубы и со стороны топки будут уравновешивать друг друга. Иное положение мы получим, если топка работает. В этом случае при высокой температуре (250—300°) уходящие газы становятся значительно легче атмосферного воздуха. Поэтому давление столба газов, заполняющих дымовую трубу, оказывается меньше давления воздуха, окружающего эту трубу. В результате разности этих давлений у основания дымовой трубы создаётся естественная тяга, которая обеспечивает поступление в топку воздуха, необходимого для горения топлива, последующее вытеснение продуктов сгорания по газоходам и, наконец, удаление их в атмосферу. Таким образом, естественная тяга будет тем больше, чем выше дымовая труба, чем ниже температура атмосферного воздуха и чем выше температура уходящих газов. Однако по ряду причин нельзя значительно повышать температуру уходящих газов, а следовательно, трудно создать естественную тягу достаточной силы; увеличение температуры уходящих газов привело бы к большим потерям тепла. Ясно также, что на паровозах нельзя применять чрезмерно высокие и тяжёлые трубы. На современных паровозах с их высокими котлами габарит подвижного состава позволяет устанавливать трубы (и то углублённые в дымовую коробку) высотой не более 2 м. Но такая маленькая по высоте труба, конечно, может создать очень небольшую естественную тягу, которая не в состоянии будет обеспечить достаточной интенсивности горения топлива на колосниковой решётке. Поэтому тяга газов в паровозе создаётся не естественным путём, а искусственным, т. е. при помощи специальных ды-мовытяжных установок. Образование тяги газов 46 Искусственную тягу разделяют на струйную—конусную и механическую — вентиляторную. Все паровозы, за исключением паровозов с конденсацией пара (см. главу XI), оборудованы конусным дымовытяжным устройством, поэтому мы в дальнейшем будем рассматривать этот основной вид дымовытяжных установок.