Паровоз -Steam locomotive

LNER Class A4 4468 Mallard официально является самым быстрым паровозом, разогнавшимся 3 июля 1938 года до 126 миль в час (203 км/ч).
LNER Class A3 4472 Flying Scotsman был первым паровозом, официально разогнавшимся до 100 миль в час (160 км/ч) 30 ноября 1934 года.
41 018 поднимается на Шифе-Эбене с 01 1066 в качестве толкающего локомотива (видео 34,4 МБ)

Паровоз — это локомотив , который обеспечивает движение себя и других транспортных средств за счет расширения пара . Он питается от сжигания горючих материалов (обычно угля , нефти или, реже, древесины ) для нагрева воды в котле локомотива до такой степени, что она становится газообразной, а ее объем увеличивается в 1700 раз. Функционально это паровая машина на колесах.

В большинстве локомотивов пар подается поочередно к каждому концу его цилиндров , в которых поршни механически связаны с главными колесами локомотива. Запасы топлива и воды обычно перевозятся вместе с локомотивом либо на самом локомотиве, либо в прицепном к нему тендере . Варианты этой общей конструкции включают котлы с электрическим приводом, турбины вместо поршней и использование пара, генерируемого извне.

Паровозы были впервые разработаны в Соединенном Королевстве в начале 19 века и использовались для железнодорожного транспорта до середины 20 века. Ричард Тревитик построил первый паровоз, который, как известно, перевозил груз на расстояние в Пен-и-Даррене в 1804 году, хотя он произвел более ранний локомотив для испытаний в Колбрукдейле в 1802 году . Саламанка , построенный в 1812 году Мэтью Мюрреем для Миддлтонской железной дороги . , был первым коммерчески успешным паровозом. Локомотив № 1 , построенный Джорджем Стефенсоном и компанией его сына Роберта «Роберт Стефенсон и компания» , был первым паровозом, перевозившим пассажиров по железной дороге общего пользования, Стоктонской и Дарлингтонской железной дороге , в 1825 году. Последовало быстрое развитие; в 1830 году Джордж Стефенсон открыл первую общественную междугороднюю железную дорогу, Ливерпульско-Манчестерскую железную дорогу , после того, как успех Ракеты на испытаниях в Рейнхилле в 1829 году доказал, что паровозы могут выполнять такие обязанности. Роберт Стивенсон и компания были выдающимся производителем паровозов в первые десятилетия использования пара для железных дорог в Соединенном Королевстве, США и большей части Европы.

К концу паровой эры давний упор британцев на скорость достиг высшей точки в рекорде, до сих пор не побитом, в 126 миль в час (203 километра в час) LNER класса A4 4468 Mallard . В Соединенных Штатах большие габариты позволили разработать очень большие и тяжелые локомотивы, такие как Union Pacific Big Boy , которые весили 540 длинных тонн (550  т ; 600 коротких тонн ) и имели тяговое усилие 135 375 фунтов силы (602 180 тонн). ньютоны).

С начала 1900-х годов паровозы постепенно вытеснялись электрическими и дизельными локомотивами , а железные дороги полностью перешли на электрическую и дизельную энергию, начиная с конца 1930-х годов. К 1980-м годам большинство паровозов были выведены из эксплуатации, хотя некоторые из них продолжают курсировать по туристическим и историческим маршрутам.

История

Британия

Самые ранние железные дороги использовали лошадей для перевозки тележек по железнодорожным путям . В 1784 году Уильям Мердок , шотландский изобретатель, построил в Бирмингеме небольшой прототип паровоза . Полномасштабный железнодорожный паровоз был предложен Уильямом Рейнольдсом примерно в 1787 году. Ранняя рабочая модель паровоза была спроектирована и построена пионером пароходства Джоном Фитчем в США в 1794 году. В его паровозе использовались внутренние лопастные колеса, направляемые по рельсам или треки. Модель до сих пор хранится в Музее исторического общества Огайо в Колумбусе, США. Подлинность и дата создания этого локомотива оспариваются некоторыми экспертами, и работающий паровоз должен был бы дождаться изобретения парового двигателя высокого давления Ричардом Тревитиком , который был пионером в использовании паровозов.

Коулбрукдейлский локомотив Тревитика 1802 г.

Первым полномасштабным рабочим железнодорожным паровозом был Coalbrookdale Locomotive шириной 3 фута ( 914 мм ) , построенный Тревитиком в 1802 году. Он был построен для металлургического завода Coalbrookdale в Шропшире в Соединенном Королевстве , хотя никаких записей о его работе там не сохранилось. 21 февраля 1804 года состоялось первое зарегистрированное путешествие по железной дороге с паровой тягой, когда другой локомотив Тревитика тянул поезд по трамвайному пути шириной 4 фута 4 дюйма ( 1321 мм ) от металлургического завода Пен-и-Даррен , недалеко от Мертир-Тидвил , в Аберсинон в Южном Уэльсе. В сопровождении Эндрю Вивиана он прошел с переменным успехом. В конструкцию был внесен ряд важных нововведений, в том числе использование пара высокого давления, что позволило снизить вес двигателя и повысить его эффективность.

Тревитик посетил район Ньюкасла в 1804 году и имел готовую аудиторию владельцев шахт (угольных шахт) и инженеров. Визит был настолько успешным, что угольные железные дороги на северо-востоке Англии стали ведущим центром экспериментов и разработок паровозов. Тревитик продолжил свои собственные эксперименты с паровой тягой на другом трио локомотивов, завершив их созданием в 1808 году «Поймай меня, кто сможет» , первым в мире перевозившим платных пассажиров.

Локомотив Саламанка _

В 1812 году успешный двухцилиндровый реечный локомотив Саламанка Мэтью Мюррея впервые проехал по Миддлтонской железной дороге с реечной передачей . Еще одним известным ранним локомотивом был Puffing Billy , построенный в 1813–1814 годах инженером Уильямом Хедли . Он предназначался для работы на шахте Wylam Colliery недалеко от Ньюкасл-апон-Тайн. Этот локомотив является старейшим из сохранившихся и находится в статической экспозиции Музея науки в Лондоне .

Джордж Стефенсон

Джордж Стивенсон , бывший горняк, работавший машинистом на шахте Киллингворта , разработал до шестнадцати локомотивов Киллингворта , в том числе Блюхера в 1814 году, еще одного в 1815 году и (недавно идентифицированного) Киллингворта Билли в 1816 году. Он также построил Герцога в 1817 году. для железной дороги Килмарнок и Трун , которая была первым паровозом, работавшим в Шотландии.

В 1825 году Стивенсон построил Locomotion No. 1 для Стоктон-энд-Дарлингтонской железной дороги на северо-востоке Англии, которая была первой общественной паровой железной дорогой в мире. В 1829 году его сын Роберт построил в Ньюкасле The Rocket , которая участвовала в испытаниях Рейнхилла и выиграла их . Этот успех привел к тому, что компания стала ведущим производителем паровозов, используемых на железных дорогах Великобритании, США и большей части Европы. Через год открылась Ливерпульско -Манчестерская железная дорога , которая использовала исключительно паровую энергию для пассажирских и товарных поездов .

Соединенные Штаты

Стоурбриджский лев

До прихода британского импорта некоторые прототипы отечественных паровозов были построены и испытаны в Соединенных Штатах. Ранний миниатюрный прототип был построен Джоном Фитчем , который продемонстрировал свой миниатюрный двигатель Джорджу Вашингтону в 1780-х годах. Ярким крупным примером был «паровой фургон» полковника Джона Стивена , который был продемонстрирован на петле пути в Хобокене, штат Нью-Джерси, в 1825 году.

Многие из первых локомотивов для коммерческого использования на американских железных дорогах были импортированы из Великобритании, в том числе сначала Stourbridge Lion , а затем John Bull . Однако вскоре была создана отечественная локомотивостроительная промышленность. В 1830 году Tom Thumb железной дороги Балтимора и Огайо , разработанный Питером Купером , был первым коммерческим локомотивом, построенным в США, который работал в Америке; он был задуман как демонстрация потенциала паровой тяги, а не как локомотив, приносящий доход. DeWitt Clinton , построенный в 1831 году для Mohawk and Hudson Railroad , был известным ранним локомотивом.

По состоянию на 2021 год оригинальный Джон Булл находился в статической экспозиции в Национальном музее американской истории в Вашингтоне, округ Колумбия. Реплика хранится в Железнодорожном музее Пенсильвании .

Континентальная Европа

Масштабная модель Жиронды 1848 года в музее Ле-Крезо.

Первое железнодорожное сообщение за пределами Соединенного Королевства и Северной Америки было открыто в 1829 году во Франции между Сент-Этьеном и Лионом ; Первоначально он был ограничен тягой животных и преобразован в паровую тягу только ок. 1837 г., первый французский паровоз La Gironde , произведенный на заводе Schneider-Creusot . Первый паровоз в Европе был назван «Слон» , который 5 мая 1835 года тащил поезд по первой линии в Бельгии, соединяющей Мехелен и Брюссель.

Фотография Адлера , сделанная в начале 1850-х гг.

В Германии первым работающим паровозом был двигатель с реечной передачей, похожий на Salamanca , разработанный британским пионером локомотива Джоном Бленкинсопом . Построенный в июне 1816 года Иоганном Фридрихом Кригаром на Королевском берлинском чугунолитейном заводе ( Königliche Eisengießerei zu Berlin), локомотив двигался по кольцевому пути во дворе завода. Это был первый локомотив, построенный на материковой части Европы, и первый пассажирский паровоз; любопытные зрители могли ездить в пристроенных вагонах за определенную плату. Он изображен на новогоднем значке Королевского литейного завода , датированном 1816 годом. Другой локомотив был построен с использованием той же системы в 1817 году . ни один из них не мог быть возвращен в рабочее состояние после демонтажа, перемещения и повторной сборки. 7 декабря 1835 года Адлер впервые прошел между Нюрнбергом и Фюртом по Баварской железной дороге Людвига . Это был 118-й двигатель локомотивного завода Роберта Стефенсона , и он находился под патентной защитой.

Первый паровоз в России. 1834 г.

В России первый паровоз был построен в 1834 году Черепановыми , однако он страдал от нехватки угля в этом районе и был заменен на конную тягу после вырубки всех близлежащих лесов. Первая российская Царскосельская паровая железная дорога была запущена в 1837 году с локомотивов, купленных у Роберта Стефенсона и компании .

В 1837 году в Австрии была запущена первая паровая железная дорога на Северной железной дороге императора Фердинанда между Веной-Флоридсдорф и Дойч-Ваграм . В Австрии также работает самая старая в мире непрерывно работающая паровая машина: GKB 671 , построенная в 1860 году, никогда не выводилась из эксплуатации и до сих пор используется для специальных экскурсий.

В 1838 году третий паровоз, построенный в Германии, « Саксония» , был изготовлен на машиностроительной фирме Убигау под Дрезденом , построенной профессором Иоганном Андреасом Шубертом . Первым локомотивом независимой конструкции в Германии был Beuth , построенный Августом Борзигом в 1841 году. Первый локомотив, произведенный Henschel-Werke в Касселе , Drache , был доставлен в 1848 году.

Первыми паровозами, работавшими в Италии, были Баярд и Везувий , работавшие на линии Неаполь-Портичи в Королевстве Обеих Сицилий.

Первой железнодорожной линией над территорией Швейцарии была линия СтрасбургБазель , открытая в 1844 году. Три года спустя, в 1847 году, была открыта первая полностью швейцарская железнодорожная линия, испанская железная дорога Брётли , из Цюриха в Баден.

Австралия

Засушливая природа южной Австралии создавала явные проблемы для их ранней сети парового передвижения. Высокая концентрация хлорида магния в колодезной воде ( буровой воде ), используемой в локомотивных котлах на Трансавстралийской железной дороге, вызвала серьезные и дорогостоящие проблемы с техническим обслуживанием. Ни в одном месте на своем маршруте линия не пересекает постоянный пресноводный водоток, поэтому приходилось полагаться на скважинную воду. Отсутствовала недорогая обработка высокоминерализованной воды, а паровозные котлы работали менее четверти ожидаемого времени. Во времена парового движения около половины всей загрузки поезда составляла вода для двигателя. Оператор линии Commonwealth Railways одним из первых начал использовать дизель-электрический локомотив .

Компоненты

Основные узлы паровоза (нажмите, чтобы увеличить)
Ключ к пронумерованным компонентам
Нет. Элемент Нет. Элемент Нет. Элемент Нет. Элемент
1 Нежный 13 Дверь коптильни 25 Клапан 37 Угольный бункер
2 Такси 14 Прицепная тележка / Задняя тележка 26 Сундук с клапаном / Паровой сундук 38 Решетка / огневая решетка
3 Предохранительные клапаны 15 Подножка / доска для ног 27 Топка 39 Бункер для зольника
4 Рич стержень 16 Рамка 28 Котельные трубы 40 Букса
5 Свист 17 Тормозная колодка 29 Котел 41 Выравнивающие балки / Выравнивающие рычаги / Выравнивающие штанги
6 Генератор / Турбогенератор 18 Песочная труба 30 Трубы пароперегревателя 42 Рессоры
7 Песчаный купол 19 Боковые тяги / Соединительные тяги 31 Клапан регулятора/дроссельный клапан 43 Ведущее колесо / водитель
8 Рычаг дроссельной заслонки / Рычаг регулятора 20 Механизм клапана / Движение 32 пароперегреватель 44 Пьедестал/Седло
9 Паровой купол 21 Соединительный стержень / Главный стержень 33 Дымовая труба / дымоход 45 Взрывная труба
10 Воздушный насос/компрессор 22 Шток поршня 34 Передняя фара 46 Пилотный грузовик (пони-грузовик, если одна ось) / Ведущая тележка
11 Коптильня 23 Поршень 35 Тормозной шланг 47 Пилот / Cowcatcher
12 Паровая труба 24 Цилиндр 36 Водяной отсек 48 Муфта/муфта
Описания этих компонентов здесь .

Котел

Жаротрубный котел был стандартной практикой для паровоза. Хотя были оценены другие типы котлов , они не получили широкого распространения, за исключением примерно 1000 локомотивов в Венгрии, в которых использовался водотрубный котел Brotan .

Паровоз с открытыми котлом и топкой (топка слева)

Котел состоит из топки, в которой сжигается топливо, бочки, в которой вода превращается в пар, и дымовой камеры, в которой поддерживается несколько более низкое давление, чем вне топки.

Твердое топливо, такое как древесина, уголь или кокс, подбрасывается в топку пожарным через дверь на набор решеток , которые удерживают топливо в подушке во время его горения. Зола падает через решетку в зольник. Если в качестве топлива используется масло, дверца необходима для регулировки потока воздуха, обслуживания топки и очистки масляных форсунок.

Жаротрубный котел имеет внутренние трубы, соединяющие топку с дымовой камерой, по которым идут дымовые газы, отдавая тепло воде. Все трубы вместе образуют большую площадь контакта, называемую поверхностью нагрева труб, между газом и водой в котле. Котловая вода окружает топку, чтобы металл не перегревался. Это еще одна область, где газ передает тепло воде и называется поверхностью нагрева топки. Зола и уголь собираются в дымовой камере по мере того, как газ поднимается по дымоходу ( трубе или дымовой трубе в США) выхлопным паром из цилиндров.

Давление в котле необходимо контролировать с помощью манометра, установленного в кабине. Давление пара может быть сброшено вручную водителем или пожарным. Если давление достигает расчетного рабочего предела котла, автоматически открывается предохранительный клапан , чтобы снизить давление и избежать катастрофической аварии.

Последствия взрыва котла на железнодорожном локомотиве, c. 1850 г.

Выхлопной пар из цилиндров двигателя вырывается из сопла, направленного вверх в дымовую трубу. Пар увлекает или увлекает за собой дымовые газы, что поддерживает более низкое давление в дымовой камере, чем давление под решеткой топки. Эта разница давлений заставляет воздух течь вверх через угольный пласт и поддерживает горение огня.

Поиск более высокой тепловой эффективности , чем у типичного жаротрубного котла, привел инженеров, таких как Найджел Гресли , к рассмотрению вопроса о водотрубном котле . Хотя он протестировал эту концепцию на LNER класса W1 , трудности во время разработки превзошли желание повысить эффективность этим путем.

Пар, образующийся в котле, не только приводит в движение локомотив, но также используется для работы других устройств, таких как свисток, воздушный компрессор для тормозов, насос для пополнения воды в котле и система отопления пассажирского вагона. Постоянная потребность в паре требует периодической замены воды в котле. В локомотивном тендере вода хранится в баке или оборачивается вокруг котла в случае цистернного локомотива . Требуются периодические остановки для пополнения баков; альтернативой был ковш, установленный под тендером, который собирал воду, когда поезд проходил по поддону, расположенному между рельсами.

Пока локомотив производит пар, количество воды в котле постоянно контролируют, наблюдая за уровнем воды в прозрачной трубке или смотровом стекле. Эффективная и безопасная работа котла требует соблюдения уровня между линиями, отмеченными на смотровом стекле. Если уровень воды слишком высок, паропроизводительность падает, теряется КПД, и вода вместе с паром уносится в цилиндры, что может привести к механическим повреждениям. Более серьезно, если уровень воды становится слишком низким, обнажается верхний (верхний) лист топки. Без воды сверху листа, отводящей теплоту сгорания, он размягчается и выходит из строя, пропуская пар высокого давления в топку и кабину. Разработка плавкой вставки , чувствительного к температуре устройства, обеспечила контролируемый выпуск пара в топку, чтобы предупредить пожарного о добавлении воды.

Накипь накапливается в котле и препятствует адекватной теплопередаче, а коррозия в конечном итоге разрушает материалы котла до такой степени, что его необходимо восстановить или заменить. Запуск большого двигателя может занять несколько часов предварительного нагрева котловой воды, прежде чем будет доступно достаточное количество пара.

Хотя котел обычно размещается горизонтально, для локомотивов, предназначенных для работы в местах с крутыми склонами, может быть более подходящим рассмотреть вертикальный котел или котел, установленный таким образом, чтобы котел оставался горизонтальным, а колеса наклонялись в соответствии с наклоном рельсов.

Паровой контур

Тепловое изображение работающего паровоза

Пар, образующийся в котле, заполняет пространство над водой в частично заполненном котле. Его максимальное рабочее давление ограничено подпружиненными предохранительными клапанами. Затем он собирается либо в перфорированной трубе, установленной над уровнем воды, либо в куполе, в котором часто находится регулирующий клапан или дроссель, назначение которого - контролировать количество пара, выходящего из котла. Затем пар либо проходит непосредственно по паровой трубе и вниз к блоку двигателя, либо может сначала пройти во влажный коллектор пароперегревателя , роль последнего заключается в повышении теплового КПД и удалении капель воды, взвешенных в «насыщенном паре». состояние, в котором она выходит из котла. На выходе из пароперегревателя пар выходит из сухого коллектора пароперегревателя и проходит по паропроводу, попадая в паровые камеры, примыкающие к цилиндрам поршневого двигателя. Внутри каждой паровой камеры находится золотниковый клапан, который распределяет пар через порты, соединяющие паровую камеру с концами пространства цилиндра. Роль клапанов двойная: впуск каждой новой порции пара и выпуск использованного пара после того, как он выполнил свою работу.

Цилиндры двойного действия, пар поступает к каждой стороне поршня по очереди. В двухцилиндровом локомотиве по одному цилиндру расположено с каждой стороны вагона. Кривошипы сдвинуты по фазе на 90°. При полном обороте ведущего колеса пар обеспечивает четыре рабочих хода; каждый цилиндр получает два впрыска пара за один оборот. Первый ход - к передней части поршня, а второй - к задней части поршня; следовательно, два рабочих хода. Следовательно, две подачи пара на каждую поверхность поршня в двух цилиндрах создают полный оборот ведущего колеса. Каждый поршень прикреплен к ведущему мосту с каждой стороны шатуном, а ведущие колеса соединены между собой соединительными тягами для передачи мощности от основного привода к другим колесам. Обратите внимание, что в двух « мертвых точках », когда шатун находится на той же оси, что и шатунная шейка ведущего колеса, шатун не передает крутящего момента на колесо. Следовательно, если бы обе системы шатунов могли оказаться в «мертвой точке» одновременно, и колеса остановились бы в этом положении, локомотив не мог бы начать движение. Поэтому шатуны крепятся к колесам под углом 90° друг к другу, поэтому только одна сторона может находиться в мертвой точке одновременно.

Каждый поршень передает мощность через крейцкопф , шатун ( основной шатун в США) и шатунную шейку на ведущем колесе ( главный привод в США) или на кривошип на ведущей оси. Движение клапанов в паровой камере контролируется набором тяг и звеньев, называемых клапанным механизмом , приводимым в действие от ведущей оси или от шатунной шейки; клапанный механизм включает в себя устройства, позволяющие реверсировать двигатель, регулировать ход клапанов и синхронизацию событий впуска и выпуска. Точка отсечки определяет момент, когда клапан перекрывает паровое отверстие, «перекрывая» поступление пара и тем самым определяя долю хода, во время которого пар поступает в цилиндр; например, отсечка 50% пропускает пар на половину хода поршня. Остальная часть хода осуществляется за счет расширяющей силы пара. Бережное использование отсечки обеспечивает экономное использование пара и, в свою очередь, снижает расход топлива и воды. Рычаг реверса ( стержень Джонсона в США) или винтовой реверс (если таковой имеется), который управляет отсечкой, поэтому выполняет функцию, аналогичную переключению передач в автомобиле - максимальное отключение, обеспечивающее максимальное тяговое усилие . за счет эффективности, используется для трогания с места, в то время как отсечка всего 10% используется при крейсерском движении, обеспечивая снижение тягового усилия и, следовательно, более низкий расход топлива / воды.

Выхлопной пар направляется вверх из локомотива через дымоход через сопло, называемое дымовой трубой , создавая знакомый «пыхтящий» звук паровоза. Дымоход расположен в стратегической точке внутри дымовой камеры, которая в то же время проходит через дымовые газы, проходящие через котел и решетку под действием парового дутья. Сочетание двух потоков, пара и выхлопных газов, имеет решающее значение для эффективности любого паровоза, а внутренние профили дымохода (или, строго говоря, эжектора) требуют тщательного проектирования и регулировки. Это было предметом интенсивных исследований ряда инженеров (и часто игнорировалось другими, иногда с катастрофическими последствиями). Тот факт, что тяга зависит от давления выхлопных газов, означает, что подача и выработка мощности регулируются автоматически. Помимо прочего, необходимо найти баланс между получением достаточной тяги для сгорания и предоставлением выхлопным газам и частицам достаточного времени для сжигания. В прошлом сильный сквозняк мог поднять огонь с колосника или вызвать выброс несгоревших частиц топлива, грязи и загрязнений, которыми паровозы пользовались незавидной репутацией. Более того, насосное действие выхлопных газов имеет обратный эффект, заключающийся в противодавлении со стороны поршня, принимающего пар, что немного снижает мощность цилиндра. Проектирование эжектора выхлопных газов превратилось в особую науку, и такие инженеры, как Chapelon , Giesl и Porta , значительно улучшили тепловую эффективность и значительно сократили время обслуживания и загрязнение окружающей среды. Похожая система использовалась некоторыми ранними производителями бензиновых/керосиновых тракторов ( Advance-Rumely / Hart-Parr ) - объем выхлопных газов выбрасывался через градирню, что позволяло выхлопным парам пропускать больше воздуха мимо радиатора.

Ходовая часть

Анимация ходовой части
Паровоз 2-8-2 на вокзале
Очистка паром ходовой части локомотива класса «Н», Чикаго и Северо-Западная железная дорога , 1943 г.
Ходовая часть паровоза

Ходовая часть включает в себя тормозной механизм, колесные пары , буксы , подрессоривание и ходовую часть, включающую шатуны и клапанный механизм. Передача мощности от поршней к рельсам и поведение локомотива как транспортного средства, способного преодолевать повороты, точки и неровности пути, имеют первостепенное значение. Поскольку сила возвратно-поступательного движения должна непосредственно прикладываться к рельсу начиная с 0 об/мин, это создает проблему сцепления ведущих колес с гладкой поверхностью рельса. Адгезионный вес - это часть веса локомотива, приходящаяся на ведущие колеса. Это становится более эффективным, если пара ведущих колес способна максимально использовать нагрузку на ось, т. е. свою индивидуальную долю прилипающего веса. Выравнивающие балки , соединяющие концы листовых рессор , в Великобритании часто считались осложнением, однако локомотивы, оснащенные балками, обычно были менее подвержены потере сцепления с дорогой из-за проскальзывания колес. Подвеска с использованием уравнительных рычагов между ведущими осями, а также между ведущими осями и тележками была стандартной практикой для североамериканских локомотивов для поддержания равномерной нагрузки на колеса при работе на неровном пути.

Локомотивы с полным сцеплением, когда все колеса сцеплены вместе, обычно не обладают устойчивостью на скорости. Чтобы противостоять этому, локомотивы часто оснащаются несущими колесами без привода , установленными на двухколесных тележках, или четырехколесными тележками , центрированными пружинами / перевернутыми коромыслами / зубчатыми роликами, которые помогают направлять локомотив на поворотах. Обычно они берут на себя вес - цилиндров спереди или топки сзади - когда ширина превышает ширину основных рам. Локомотивы с несколькими сцепленными колесами на жестком шасси будут иметь неприемлемые усилия на гребнях на крутых поворотах, что приведет к чрезмерному износу гребней и рельсов, расползанию пути и сходу колес с рельсов. Одним из решений было удалить или утончить фланцы на оси. Более распространенным было придание осям осевого люфта и использование управления поперечным движением с помощью пружинных или наклонных гравитационных устройств.

Железные дороги обычно предпочитали локомотивы с меньшим количеством осей, чтобы снизить затраты на техническое обслуживание. Требуемое количество осей диктовалось максимальной нагрузкой на ось рассматриваемой железной дороги. Строитель обычно добавлял оси до тех пор, пока максимальный вес на любой одной оси не был приемлем для максимальной нагрузки на ось железной дороги. Тепловоз с колесной формулой из двух ведущих, двух ведущих и одной ведомой осей был быстроходной машиной. Две ведущие оси были необходимы для хорошей управляемости на высоких скоростях. Две ведущие оси имели меньшую возвратно-поступательную массу, чем три, четыре, пять или шесть сцепленных осей. Таким образом, они могли вращаться с очень высокой скоростью из-за меньшей возвратно-поступательной массы. Ведущая ось могла поддерживать огромную топку, поэтому большинство локомотивов с колесной формулой 4-4-2 (американский тип Atlantic) назывались свободными пароходами и могли поддерживать давление пара независимо от положения дроссельной заслонки.

Шасси

Шасси, или рама локомотива , является основной конструкцией, на которую устанавливается котел и которая включает в себя различные элементы ходовой части. Котел жестко закреплен на «седле» под дымовой коробкой и перед стволом котла, но задняя топка может скользить вперед и назад, чтобы обеспечить расширение в горячем состоянии.

В европейских локомотивах обычно используются «пластинчатые рамы», где две вертикальные плоские пластины образуют основное шасси с различными прокладками и буферной балкой на каждом конце, образуя жесткую конструкцию. Когда внутренние цилиндры установлены между рамами, пластинчатые рамы представляют собой единую большую отливку, которая образует основной опорный элемент. Буксы скользят вверх и вниз, создавая некоторую подрессоренную подвеску на утолщенных перемычках, прикрепленных к раме, называемых «роговыми блоками».

Американская практика в течение многих лет заключалась в использовании сборных стержневых рам с интегрированной в них конструкцией седла / цилиндра дымовой камеры и несущей балкой. В 1920-х годах, с появлением «сверхмощности», станина локомотива из литой стали стала нормой, объединяя рамы, рессорные подвески, кронштейны движения, седло дымовой камеры и блоки цилиндров в единую сложную, прочную, но тяжелую отливку. Исследование конструкции SNCF с использованием сварных трубчатых рам позволило получить жесткую раму с уменьшением веса на 30%.

Топливо и вода

Датчик воды. Здесь вода в котле находится на «верхней гайке», выше нормального максимального рабочего уровня.

Как правило, самые большие локомотивы постоянно сцеплены с тендером , который перевозит воду и топливо. Часто локомотивы, работающие на более короткие расстояния, не имеют тендера и перевозят топливо в бункере, а воду - в цистернах, расположенных рядом с котлом. Резервуары могут быть в различных конфигурациях, включая два бака рядом ( боковые баки или корзины ), один сверху ( седельный бак ) или один между рамами ( колодезный бак ).

Используемое топливо зависело от того, что было экономически доступно железной дороге. В Великобритании и других частях Европы обильные запасы угля сделали его очевидным выбором с первых дней существования паровой машины. До 1870 года большинство локомотивов в Соединенных Штатах работали на древесине, но по мере вырубки восточных лесов уголь постепенно стал использоваться все шире, пока не стал доминирующим топливом для паровозов во всем мире. Железные дороги, обслуживающие фермы по выращиванию сахарного тростника , сжигали жмых , побочный продукт переработки сахара. В США доступность и низкая цена на нефть сделали ее популярным топливом для паровозов после 1900 года на юго-западных железных дорогах, особенно в южной части Тихого океана. В австралийском штате Виктория после Второй мировой войны многие паровозы были переоборудованы для работы на мазуте. Немецкие, российские, австралийские и британские железные дороги экспериментировали с использованием угольной пыли для сжигания локомотивов.

Во время Второй мировой войны ряд швейцарских маневровых локомотивов были модифицированы для использования котлов с электрическим нагревом, потребляющих около 480 кВт энергии, получаемой от воздушной линии с пантографом . Эти локомотивы были значительно менее эффективны, чем электрические ; они использовались, потому что Швейцария страдала от нехватки угля из-за войны, но имела доступ к большому количеству гидроэлектроэнергии .

На ряде туристических линий и исторических локомотивов в Швейцарии, Аргентине и Австралии используется легкое дизельное топливо.

Водоснабжение остановочных пунктов и локомотивных депо осуществлялось из специальной водонапорной башни , соединенной с водяными кранами или портальными кранами. В Великобритании, США и Франции на некоторых основных линиях были предусмотрены водосточные желоба ( путевые поддоны в США), чтобы локомотивы могли без остановки пополнять запасы воды за счет дождевой воды или таяния снега, которые заполняли желоб из-за ненастной погоды. Это было достигнуто за счет использования выдвижного «водовоза», установленного под тендером или задним резервуаром для воды в случае большого танкового двигателя; пожарный дистанционно опустил ковш в желоб, скорость двигателя заставила воду подняться в бак, и ковш снова поднялся, как только он наполнился.

Локомотив набирает воду с помощью водяного крана.

Вода необходима для работы паровоза. Как утверждал Свенгель:

У него самая высокая удельная теплоемкость среди всех обычных веществ; то есть при нагревании воды до заданной температуры сохраняется больше тепловой энергии, чем при нагревании равной массы стали или меди до той же температуры. Кроме того, свойство испаряться (образовать пар) накапливать дополнительную энергию без повышения температуры… вода является очень подходящей средой для преобразования тепловой энергии топлива в механическую энергию.

Далее Свенгель отметил, что «при низкой температуре и относительно низкой мощности котла» хорошая вода и регулярная промывка котла были приемлемой практикой, даже несмотря на то, что такое техническое обслуживание требовало больших затрат. Однако по мере увеличения давления пара в котле возникла проблема «вспенивания» или «заполнения», когда растворенные в воде твердые вещества образовывали внутри котла «пузыри с жесткой оболочкой», которые, в свою очередь, попадали в паровые трубы и могли продуть головки цилиндров. Чтобы решить эту проблему, горячая минеральная вода периодически умышленно сливалась (продувалась) из котла. Более высокое давление пара требовало большей продувки воды из котла. Кислород, образующийся при кипячении воды, воздействует на котел, и с увеличением давления пара скорость образования ржавчины (оксида железа) внутри котла увеличивается. Одним из способов решения этой проблемы была очистка воды. Свенгель предположил, что эти проблемы способствовали интересу к электрификации железных дорог.

В 1970-х годах компания LD Porta разработала сложную систему химической обработки воды в тяжелых условиях ( Porta Treatment ), которая не только поддерживает чистоту внутри котла и предотвращает коррозию, но и модифицирует пену таким образом, чтобы образовать компактное «одеяло». " на водной поверхности, которая фильтрует пар по мере его образования, сохраняя его чистоту и предотвращая попадание в цилиндры воды и взвешенных абразивных частиц.

Некоторые паровозы работали на альтернативных видах топлива , таких как использованное кулинарное масло , например, железная дорога Гранд-Каньон 4960 , железная дорога Гранд-Каньон 29 , американский сахар 148 и локомотивы железной дороги Диснейленда .

Экипаж

Локомотивная бригада во Франции

Паровоз обычно управляется из задней части котла , а бригада обычно защищена от непогоды кабиной. Для управления паровозом обычно требуется бригада не менее двух человек. Один из них, машинист поезда или машинист (Северная Америка) , отвечает за управление запуском, остановкой и скоростью локомотива, а пожарный отвечает за поддержание огня, регулирование давления пара и контроль уровня воды в котле и тендере. Из-за исторической потери операционной инфраструктуры и персонала у сохранившихся паровозов, работающих на магистрали, часто будет вспомогательная бригада, путешествующая с поездом.

Фитинги и приборы

Все локомотивы оснащены разнообразным оборудованием. Некоторые из них относятся непосредственно к работе паровой машины; другие предназначены для сигнализации, управления поездом или других целей. В Соединенных Штатах Федеральное управление железных дорог на протяжении многих лет санкционировало использование определенных устройств из соображений безопасности. Наиболее типичными приборами являются следующие:

Паровые насосы и инжекторы

Вода ( питательная ) должна подаваться в котел взамен той, которая выбрасывается в виде пара после выполнения рабочего хода поршнями. Поскольку во время работы котел находится под давлением, питательная вода должна подаваться в котел под давлением, превышающим давление пара, что требует использования какого-либо насоса. Для самых первых локомотивов было достаточно ручных насосов. В более поздних двигателях использовались насосы, приводимые в движение движением поршней (осевые насосы), которые были просты в эксплуатации, надежны и могли перекачивать большое количество воды, но работали только при движении локомотива и могли перегружать клапанный механизм и поршневые штоки на высоких скоростях. . Позднее паровые форсунки заменили насос, а некоторые двигатели перешли на турбонасосы . Стандартной практикой стало использование двух независимых систем подачи воды в котел; либо два паровых инжектора, либо, в более консервативных конструкциях, осевые насосы при работе на рабочей скорости и паровой инжектор для заполнения котла в неподвижном состоянии или на низких скоростях. К 20 веку практически все новые локомотивы использовали только паровые форсунки - часто одна форсунка снабжалась «живым» паром прямо из самого котла, а другая использовала отработавший пар из цилиндров локомотива, что было более эффективно (поскольку использовалось в противном случае потраченного впустую пара), но его можно было использовать только тогда, когда локомотив находился в движении и регулятор был открыт. Форсунки становились ненадежными, если питательная вода имела высокую температуру, поэтому локомотивы с подогревателями питательной воды, цистерны с цистернами, контактирующими с котлом, и конденсационные локомотивы иногда использовали поршневые паровые насосы или турбонасосы.

Вертикальные стеклянные трубки, известные как водомеры или водяные стаканы, показывают уровень воды в котле и постоянно тщательно контролируются, пока котел топится. До 1870-х годов было более обычным делом устанавливать серию пробных кранов на котле в пределах досягаемости экипажа; каждый пробный кран (устанавливалось не менее двух, а обычно три) устанавливался на другом уровне. Открывая каждый пробный кран и наблюдая, выходит ли через него пар или вода, уровень воды в котле можно было оценить с ограниченной точностью. По мере увеличения давления в котле использование пробных кранов становилось все более опасным, а клапаны были склонны к засорению накипью или отложениями, что давало ложные показания. Это привело к их замене на смотровое стекло. Как и в случае с инжекторами, обычно устанавливались два стакана с отдельными фитингами для обеспечения независимых показаний.

Изоляция котла

Термин для изоляции труб и котлов - «отставание», происходящий от термина бондаря , обозначающего деревянную бочковую клепку . Два из первых паровозов использовали деревянную обшивку для изоляции своих котлов: Salamanca , первый коммерчески успешный паровоз, построенный в 1812 году, и Locomotion No. 1 , первый паровоз для перевозки пассажиров на общественной железной дороге. Если котел не изолирован, теряется большое количество тепла. В ранних локомотивах использовались лаги, фигурные деревянные доски, установленные вдоль ствола котла и удерживаемые на месте обручами, металлическими лентами, термины и методы взяты из бондарного дела .

Усовершенствованные методы изоляции включали нанесение густой пасты, содержащей пористый минерал, такой как кизельгур , или прикрепление формованных блоков изоляционного состава, таких как блоки магнезии . В последние дни пара к котлу крепили «матрасы» из прошитой асбестовой ткани, набитой асбестовым волокном, на сепараторах, чтобы не совсем касаться котла. Однако в настоящее время асбест запрещен в большинстве стран по состоянию здоровья. Наиболее распространенным современным материалом является стекловата или обертки из алюминиевой фольги.

Обшивка защищена плотно прилегающим кожухом из листового металла, известным как котельная одежда или обшивка.

Эффективное запаздывание особенно важно для беспожарных локомотивов ; однако в последнее время под влиянием LD Porta «чрезмерная» изоляция применялась для всех типов локомотивов на всех поверхностях, способных рассеивать тепло, таких как концы цилиндров и облицовка между цилиндрами и основными рамами. Это значительно сокращает время прогрева двигателя при заметном повышении общей эффективности.

Предохранительные клапаны

Подъем предохранительных клапанов котла на 60163 Торнадо , создающий ложный дымовой след

Ранние локомотивы были оснащены клапаном, управляемым грузом, подвешенным к концу рычага, при этом выпуск пара закрывался конусообразным клапаном. Поскольку не было ничего, что могло бы предотвратить подпрыгивание утяжеленного рычага, когда локомотив наезжал на неровности пути, что приводило к трате пара, вес позже был заменен более устойчивой подпружиненной колонной, часто поставляемой Солтером, хорошо известными пружинными весами . производитель. Опасность этих устройств заключалась в том, что у водителей мог возникнуть соблазн увеличить вес руки для увеличения давления. Большинство первых котлов были оснащены защищенным от несанкционированного доступа шаровым краном с прямой загрузкой, защищенным кожухом. В конце 1850-х годов Джон Рэмсботтом представил предохранительный клапан, который стал популярным в Великобритании во второй половине 19 века. Этот клапан был не только защищен от несанкционированного доступа, но и вмешательство водителя могло привести только к снижению давления. Предохранительный клапан Джорджа Ричардсона был американским изобретением, представленным в 1875 году, и был предназначен для выпуска пара только в тот момент, когда давление достигло максимально допустимого. Этот тип клапана в настоящее время используется почти повсеместно. Британская Великая Западная железная дорога была заметным исключением из этого правила, сохранив тип с прямой нагрузкой до конца своего отдельного существования, потому что считалось, что такой клапан теряет меньше давления между открытием и закрытием.

Манометр

Манометры в долине Блэкмор . Правый показывает давление в котле, левый - давление в паровой камере.

Самые ранние локомотивы не показывали давления пара в котле, но его можно было оценить по положению рычага предохранительного клапана, который часто доходил до задней плиты топки; градации, отмеченные на пружинной колонке, давали приблизительное представление о фактическом давлении. Организаторы испытаний в Рейнхилле настаивали на том, чтобы у каждого претендента был надлежащий механизм для считывания давления в котле, и Стефенсон разработал девятифутовую вертикальную ртутную трубку со смотровым стеклом наверху, установленную рядом с дымоходом, для своей Ракеты . Манометр с трубкой Бурдона , в котором давление выпрямляет спиральную трубку овального сечения из латуни или бронзы, соединенную со стрелкой, был представлен в 1849 году и быстро получил признание и используется до сих пор. Некоторые локомотивы имеют дополнительный манометр в паровой камере. Это помогает водителю избежать проскальзывания колес при запуске, предупреждая, если открытие регулятора слишком велико.

Искрогасители и дымосборники

Искрогаситель и самоочищающийся дымоход

Типичная конструкция самоочищающейся коптильни

Дровяные горелки испускают большое количество летящих искр, что требует наличия эффективного искрогасящего устройства, обычно размещаемого в дымовой трубе. Было установлено много различных типов, наиболее распространенным ранним типом была дымовая труба, которая включала конусообразный дефлектор, помещенный перед входом в дымоходную трубу, и проволочную сетку, закрывающую выход широкой трубы. Более эффективной конструкцией была центробежная колонна Рэдли и Хантера, запатентованная в 1850 году (широко известная как алмазная дымовая труба), включающая перегородки, ориентированные таким образом, чтобы вызывать эффект завихрения в камере, который побуждал тлеющие угли выгорать и падать на дно в виде пепла. . В самоочищающейся дымовой камере был достигнут противоположный эффект: позволяя дымовым газам ударять по ряду дефлекторных пластин, расположенных под углом таким образом, чтобы струя не мешала дутью, более крупные частицы разбивались на мелкие кусочки, которые выбрасывались с дутье, а не оседание на дне коптильни, которое нужно удалить вручную в конце прогона. Как и в случае с пламегасителем, был встроен экран для удержания любых больших углей.

Локомотивы стандартных классов Британских железных дорог , оснащенные самоочищающимися дымовыми камерами, были идентифицированы по небольшой литой овальной табличке с надписью «SC», прикрепленной к нижней части двери дымовой камеры. Эти двигатели требовали различных процедур утилизации, и табличка подчеркнула эту необходимость для персонала депо.

Стокерс

Фактором, ограничивающим производительность локомотива, является скорость подачи топлива в огонь. В начале 20 века некоторые локомотивы стали настолько большими, что кочегар не мог достаточно быстро сгребать уголь. В Соединенных Штатах различные механические кочегарки с паровым приводом стали стандартным оборудованием и были приняты и использовались в других местах, включая Австралию и Южную Африку.

Подогрев питательной воды

Подача холодной воды в котел снижает мощность, и с 1920-х годов были включены различные нагреватели . Наиболее распространенным типом для локомотивов был подогреватель питательной воды выхлопного пара, который отводил часть выхлопных газов через небольшие резервуары, установленные наверху котла или дымовой камеры, или в бак тендера; затем теплую воду нужно было подавать в котел с помощью небольшого вспомогательного парового насоса. Редкий тип экономайзера отличался тем, что извлекал остаточное тепло от выхлопных газов. Примером этого является барабан(ы) подогревателя, установленный на котле Franco-Crosti .

Использование инжекторов острого пара и отработанного пара также в небольшой степени способствует предварительному нагреву питательной воды котла, хотя инжекторы острого пара не имеют преимущества в эффективности. Такой предварительный нагрев также уменьшает термический удар , который может возникнуть в котле при прямом вводе холодной воды. Этому также способствует верхняя подача, когда вода подается в самую верхнюю часть котла и стекает по ряду лотков. Джордж Джексон Черчворд приспособил это устройство к верхним частям своих бескупольных конических котлов. На других британских линиях, таких как Лондонская, Брайтонская и Южнобережная железная дорога, некоторые локомотивы были оборудованы верхней подачей внутри отдельного купола перед основным.

Конденсаторы и повторное водоснабжение

Полив паровоза
Южноафриканский конденсационный локомотив Class 25

Паровозы потребляют огромное количество воды, потому что они работают по открытому циклу, выбрасывая пар сразу после однократного использования, а не рециркулируя его в замкнутом цикле, как это делают стационарные и морские паровые двигатели . Вода была постоянной логистической проблемой, и для использования в пустынных районах были разработаны конденсационные двигатели. Эти двигатели имели в своих тендерах огромные радиаторы, и вместо того, чтобы выпускать пар из трубы, он улавливался, возвращался в тендер и конденсировался. Смазочное масло цилиндра было удалено из отработанного пара, чтобы избежать явления, известного как заливка, состояние, вызванное вспениванием в котле, которое позволяет воде проникать в цилиндры, вызывая повреждения из-за ее несжимаемости. Наиболее известные двигатели с конденсаторами (Класс 25, «испарители, которые никогда не пыхтят») работали в пустыне Кару в Южной Африке с 1950-х по 1980-е годы.

Некоторые британские и американские локомотивы были оснащены ковшами, которые собирали воду из «водоемов» ( гусеничные поддоны в США) во время движения, что позволяло избежать остановок для воды. В США в небольших населенных пунктах часто не было заправочных станций. В первые дни существования железной дороги бригада просто останавливалась у ручья и наполняла тендер, используя кожаные ведра. Это было известно как «дергающаяся вода» и привело к появлению термина «города с тряской» (что означает небольшой город, термин, который сегодня считается насмешливым). В Австралии и Южной Африке локомотивы в более засушливых регионах работали с большими негабаритными тендерами, а у некоторых даже был дополнительный вагон для воды, который иногда называли «столовой» или в Австралии (особенно в Новом Южном Уэльсе) «водяным джином».

Паровозы, работающие на подземных железных дорогах (таких как лондонская Metropolitan Railway ), были оснащены конденсационными аппаратами для предотвращения выхода пара в железнодорожные туннели. Они все еще использовались между Кингс-Кросс и Мургейт до начала 1960-х годов.

Торможение

Локомотивы имеют собственную тормозную систему, независимую от остальной части поезда. В тормозах локомотивов используются большие колодки, которые прижимаются к гусеницам ведущих колес. С появлением пневматических тормозов отдельная система позволила водителю управлять тормозами на всех автомобилях. Сбоку котла был установлен одноступенчатый воздушный компрессор с паровым приводом. Для длинных грузовых поездов требовалось больше воздуха, и был введен двухступенчатый компрессор с цилиндрами низкого и высокого давления, приводимый в движение паровыми цилиндрами высокого и низкого давления с перекрестным соединением. Его мощность была в три с половиной раза больше, чем у одноступенчатой. Большинство из них были сделаны Westinghouse . Два были установлены перед дымовой коробкой на больших сочлененных локомотивах. Системы Westinghouse использовались в США, Канаде, Австралии и Новой Зеландии.

Альтернативой пневматическому тормозу является вакуумный тормоз , в котором вместо воздушного насоса на двигатель устанавливается паровой эжектор для создания вакуума и отпускания тормозов. Вторичный эжектор или вакуумный насос с крейцкопфом используется для поддержания вакуума в системе от небольших утечек в трубных соединениях между вагонами и вагонами. Вакуумные системы существовали на железнодорожных сетях Великобритании, Индии, Западной Австралии и Южной Африки.

Паровозы оснащены ящиками с песком , из которых песок можно насыпать на верхнюю часть рельса для улучшения сцепления и торможения в сырую или ледяную погоду. На американских локомотивах песочницы или купола из песка обычно монтируются поверх котла. В Британии этому препятствует ограниченная габаритная ширина , поэтому песочницы устанавливаются чуть выше или чуть ниже беговой плиты.

Смазка

Поршневой лубрикатор марки «Wakefield», установленный на задней плите котла локомотива. Через правое смотровое стекло видна капля масла (движущаяся вверх по воде).

Поршни и клапаны на самых первых локомотивах смазывались машинистами , сбрасывавшими кусок сала в дутьевую трубу . Вскоре были разработаны более сложные методы доставки вещества. Сало хорошо прилипает к стенкам цилиндра и более эффективно, чем минеральное масло, противостоит действию воды. Он остается составной частью современной рецептуры масла для паровых цилиндров.

По мере увеличения скорости и расстояния были разработаны механизмы, которые впрыскивали густое минеральное масло в систему подачи пара. Первый, поршневой лубрикатор , установленный в кабине, использует регулируемый поток пара, конденсирующийся в герметичный контейнер с маслом. Вода из сконденсировавшегося пара вытесняет масло в трубы. Аппарат обычно снабжен смотровыми стеклами для контроля скорости подачи. В более позднем методе используется механический насос, работающий от одной из крейцкопфов . В обоих случаях подача масла пропорциональна скорости локомотива.

Шатунный подшипник (с шатуном и соединительной тягой ) Blackmoor Vale с пробковыми пробками на масляных резервуарах.

Смазка компонентов рамы (осевых подшипников, роговых блоков и шарниров тележек) зависит от капиллярного действия : обрезки камвольной пряжи направляются из масляных резервуаров в трубы, ведущие к соответствующему компоненту. Скорость подаваемого масла регулируется размером пучка пряжи, а не скоростью локомотива, поэтому необходимо снимать обрезки (которые закреплены на проволоке) на стоянке. Однако на регулярных остановках (например, на платформе конечной станции) попадание масла на пути все еще может быть проблемой.

Шатунные и крейцкопфные подшипники несут небольшие чашеобразные резервуары для масла. У них есть подводящие трубы к опорной поверхности, которые начинаются выше нормального уровня заполнения или закрываются неплотно прилегающим штифтом, так что масло поступает только во время движения локомотива. В практике Соединенного Королевства чашки закрыты простыми пробками, но через них продевается кусок пористой трости, чтобы впустить воздух. Обычно в металл подшипника вводят небольшую капсулу острого масла (анисового или чесночного), чтобы предупредить, если смазка выходит из строя и происходит чрезмерный нагрев или износ.

воздуходувка

Когда локомотив работает под нагрузкой, тяга в огне создается отработавшим паром, направляемым вверх по дымоходу по дымоходу. Без сквозняка огонь быстро потухнет и давление пара упадет. Когда локомотив остановлен или движется накатом с закрытым регулятором, выхлопной пар для создания тяги отсутствует, поэтому тяга поддерживается с помощью нагнетателя. Это кольцо, расположенное либо вокруг основания дымохода, либо вокруг отверстия дутьевой трубы, содержащее несколько небольших паровых сопел, направленных вверх по дымоходу. В эти форсунки подается пар непосредственно из котла, управляемый дутьевым клапаном. Когда регулятор открыт, клапан воздуходувки закрыт; когда водитель намеревается закрыть регулятор, он сначала открывает клапан нагнетателя. Важно, чтобы воздуходувка была открыта до закрытия регулятора, так как без тяги в топке может возникнуть обратная тяга , когда атмосферный воздух дует вниз в дымоход, в результате чего поток горячих газов по трубам котла меняется на противоположный. сам огонь вылетел через огненное отверстие на подножку, что имело серьезные последствия для экипажа. Риск обратной тяги выше, когда локомотив входит в туннель из-за скачка давления. Воздуходувка также используется для создания тяги при подъеме пара в начале работы локомотива, в любое время, когда машинисту необходимо увеличить тягу на пожаре и убрать дым из поля зрения машиниста.

Обратные удары были довольно частым явлением. В отчете 1955 года об аварии возле Данстейбла инспектор писал: «В 1953 году было зарегистрировано двадцать три случая, которые не были вызваны дефектом двигателя, и в результате которых 26 машинистов получили травмы. В 1954 году количество происшествий и травм были одинаковыми, также был один смертельный случай». Они остаются проблемой, о чем свидетельствует инцидент 2012 года с BR Standard Class 7 70013 Oliver Cromwell .

Буферы

В британской и европейской (кроме стран бывшего Советского Союза) практике локомотивы обычно имеют буферы на каждом конце для поглощения сжимающих нагрузок («буфеты»). Растягивающая нагрузка при тяге поезда (сила тяги) воспринимается сцепной системой. Вместе они контролируют зазор между локомотивом и поездом, поглощают незначительные удары и обеспечивают точку опоры для толкающих движений.

В канадской и американской практике все силы между локомотивом и вагонами передаются через сцепку, в частности сцепку Дженни , давно являющуюся стандартом для американского железнодорожного подвижного состава, и связанный с ней поглощающий аппарат , что допускает некоторое ограниченное свободное движение. Небольшие ямочки, называемые «карманами для столбов», в переднем и заднем углах локомотива позволяли выталкивать вагоны на соседний путь с помощью шеста, закрепленного между локомотивом и вагонами. В Великобритании и Европе все более популярными становятся «ковши» североамериканского типа и другие сцепные устройства, которые воспринимают силы между элементами подвижного состава.

Пилоты

Пилота обычно прикрепляли к передней части локомотивов, хотя в Европе и некоторых других железнодорожных системах, включая Новый Южный Уэльс , они считались ненужными. Имеющие форму плуга, иногда называемые «ловушками для коров», они были довольно большими и предназначались для удаления с пути препятствий, таких как крупный рогатый скот, бизоны, другие животные или ветки деревьев. Хотя они не могли «поймать» бродячий скот, эти отличительные предметы оставались на локомотивах до конца паровоза. Переключение двигателей обычно заменяло пилота небольшими ступенями, известными как подножки . Во многих системах использовались пилотные и другие конструктивные особенности для придания отличительного внешнего вида.

Фары

Сохранившийся локомотив Great Western Railway 7802 Bradley Manor с двумя масляными лампами, обозначающими экспресс-обслуживание пассажиров, и добавленной высокоинтенсивной электрической лампой в соответствии со стандартами безопасности.

Когда начались ночные работы, железнодорожные компании в некоторых странах оборудовали свои локомотивы огнями, чтобы машинист мог видеть, что находится впереди поезда, или чтобы другие могли видеть локомотив. Первоначально в фарах использовались масляные или ацетиленовые лампы, но когда в конце 1880-х годов стали доступны дуговые электрические лампы , они быстро заменили старые типы.

Великобритания не использовала яркие фары, поскольку они могли повлиять на ночное зрение и, таким образом, могли маскировать масляные лампы низкой интенсивности, используемые в семафорных сигналах и на каждом конце поездов, что увеличивало опасность пропуска сигналов, особенно на загруженных путях. Тормозной путь локомотива также обычно был намного больше, чем дальность света фар, а железные дороги были хорошо сигнализированы и полностью огорожены, чтобы домашний скот и люди не попадали на них, что в значительной степени сводило на нет необходимость в ярких лампах. Таким образом, масляные лампы низкой интенсивности продолжали использоваться в передней части локомотивов для обозначения класса каждого поезда. Были предоставлены четыре «фонарных утюга» (кронштейны, на которых можно разместить лампы): один под дымоходом и три, равномерно распределенные по верхней части буферной балки. Исключением была Южная железная дорога и ее составные части, которые добавили по дополнительному ламповому железу с каждой стороны дымовой коробки, а расположение ламп (или белых круглых пластин при дневном свете) сообщало железнодорожникам место отправления и назначения поезда. На всех транспортных средствах в задней части локомотива или тендера также были предусмотрены эквивалентные фонари для освещения, когда локомотив двигался сначала по тендеру или бункеру.

В некоторых странах традиционная паровая эксплуатация продолжается в национальной сети. Некоторые железнодорожные власти предписывают постоянно включать мощные фары, в том числе в дневное время. Это должно было дополнительно информировать общественность или железнодорожников о любых действующих поездах.

Колокольчики и свистки

Локомотивы использовали колокола и паровые свистки с первых дней парового движения. В США, Индии и Канаде колокола предупреждали о движении поезда. В Великобритании, где все линии по закону огорожены на всем протяжении, колокола были требованием только на железных дорогах, проходящих по дороге (т.е. не огороженных), например, трамвае вдоль дороги или на верфи. Следовательно, только меньшинство локомотивов в Великобритании несли колокола. Свистки используются для подачи сигналов персоналу и предупреждения. В зависимости от местности, в которой использовался локомотив, свисток мог быть предназначен для дальнего предупреждения о приближающемся прибытии или для более локального использования.

Ранние колокольчики и свистки звучали через шнуры и рычаги. Автоматические звонари получили широкое распространение в США после 1910 года.

Автоматический контроль

Типичный индикатор AWS « подсолнух ». Индикатор показывает либо черный диск, либо желто-черный «взрывающийся» диск.

С начала 20 века компании-операторы в таких странах, как Германия и Великобритания, начали оснащать локомотивы внутрикабинной сигнализацией автоматической системы предупреждения (AWS), которая автоматически включала тормоза при подаче сигнала «осторожно». В Великобритании они стали обязательными в 1956 году. В Соединенных Штатах Пенсильванская железная дорога также оснастила свои локомотивы такими устройствами.

Бустерные двигатели

Разгонный двигатель представлял собой вспомогательную паровую машину, создававшую дополнительное тяговое усилие для запуска. Это было тихоходное устройство, обычно устанавливавшееся на прицепной тележке. Он отключался через промежуточную шестерню на низкой скорости, например 30 км/ч. Бустеры широко использовались в США и экспериментально опробовались в Великобритании и Франции. На узкоколейной новозеландской железнодорожной системе шесть локомотивов Kb 4-8-4 были оснащены бустерами, единственными в мире двигателями шириной 3 фута 6 дюймов ( 1067 мм ), имеющими такое оборудование.

Бустерные двигатели также устанавливались на тендерные грузовики в США и были известны как вспомогательные локомотивы. Две и даже три оси грузовиков соединялись между собой боковыми тягами, что ограничивало их работу на малых скоростях.

Пожарный выход

Топливная дверца используется для закрытия топки, когда уголь не добавляется. Он служит двум целям: во-первых, он предотвращает прохождение воздуха через верхнюю часть огня, а заставляет его проходить через него. Вторая цель - защитить поездную бригаду от обратного удара. Однако у него есть средство, позволяющее некоторому количеству воздуха проходить через верхнюю часть огня (называемого «вторичным воздухом») для завершения сгорания газов, образующихся при пожаре.

Противопожарные двери бывают разных конструкций, самая простая из которых представляет собой цельную деталь, которая крепится на петлях с одной стороны и может открываться на подножку. У этой конструкции есть две проблемы. Во-первых, он занимает много места на подножке, а во-вторых, сквозняк будет стремиться полностью закрыть его, перекрывая доступ вторичного воздуха. Чтобы компенсировать это, некоторые локомотивы оснащены защелкой, которая предотвращает полное закрытие противопожарной двери, тогда как у других есть небольшое вентиляционное отверстие на двери, которое можно открыть, чтобы пропустить вторичный воздух. Хотя предполагалось спроектировать противопожарную дверь, которая открывается внутрь топки, что предотвращает неудобства, причиняемые подножке, такая дверь будет подвергаться воздействию всего тепла огня и, вероятно, деформируется, становясь бесполезной.

Более популярный тип противопожарной двери состоит из двухсекционной раздвижной двери, управляемой одним рычагом. Над и под противопожарной дверью есть дорожки, по которым проходит дверь. Эти гусеницы могут забиваться мусором, и для открытия дверей требуется больше усилий, чем для вышеупомянутой распашной двери. Чтобы решить эту проблему, в некоторых противопожарных дверях используется привод, в котором для открытия двери используется паровой или воздушный цилиндр. Среди них двери-бабочки, которые поворачиваются в верхнем углу, поворотное действие оказывает низкое сопротивление цилиндру, открывающему дверь.

Вариации

Возникло множество вариаций базового локомотива, поскольку железные дороги пытались повысить эффективность и производительность.

Цилиндры

У первых паровозов было два цилиндра, по одному с каждой стороны, и эта практика сохранилась как простейшее устройство. Цилиндры могли быть установлены между основными рамами (известные как «внутренние» цилиндры) или установлены снаружи рам и ведущих колес («внешние» цилиндры). Внутри цилиндров приводные кривошипы встроены в ведущий мост; внешние цилиндры приводят в движение кривошипы на удлинителях ведущих осей.

В более поздних конструкциях использовались три или четыре цилиндра, установленные как внутри, так и снаружи рамы, для более равномерного цикла мощности и большей выходной мощности. Это произошло за счет более сложного клапанного механизма и повышенных требований к техническому обслуживанию. В некоторых случаях третий цилиндр был добавлен внутрь просто для того, чтобы обеспечить меньший диаметр внешних цилиндров и, следовательно, уменьшить ширину локомотива для использования на линиях с ограниченной габаритной нагрузкой, например, классов SR K1 и U1 .

Большинство британских экспресс-пассажирских локомотивов, построенных между 1930 и 1950 годами, были типа 4-6-0 или 4-6-2 с тремя или четырьмя цилиндрами (например , класс GWR 6000 , класс LMS Coronation , класс торгового флота SR , класс LNER Gresley A3 ). С 1951 года все, кроме одного , из 999 новых паровозов стандартного класса British Rail всех типов использовали двухцилиндровые конфигурации для упрощения обслуживания.

Клапанный механизм

В ранних локомотивах использовался простой клапанный механизм, который давал полную мощность как вперед, так и назад. Вскоре клапанный механизм Стивенсона позволил водителю управлять отсечкой; это было в значительной степени заменено клапанным механизмом Walschaerts и аналогичными моделями. Ранние конструкции локомотивов с золотниковыми клапанами и внешним впуском были относительно просты в конструкции, но неэффективны и подвержены износу. В конце концов, золотниковые клапаны были заменены поршневыми клапанами с внутренним впуском , хотя в 20 веке были попытки применить тарельчатые клапаны (обычно используемые в стационарных двигателях). Клапанный механизм Стивенсона обычно располагался внутри рамы, и доступ к нему для обслуживания был затруднен; более поздние узоры, нанесенные за пределы рамки, были более заметны и сохранялись.

компаундирование

У-127 , составной локомотив De Glehn , работающий на мазуте 4-6-0 , который тянул похоронный поезд Ленина, в Музее Московской железной дороги на Павелецком вокзале.

Составные локомотивы использовались с 1876 года, расширяя пар вдвое или более через отдельные цилиндры, что уменьшало тепловые потери, вызванные охлаждением цилиндров. Составные локомотивы были особенно полезны в поездах, где требовались длительные периоды непрерывной работы. Компаундирование способствовало резкому увеличению мощности, достигнутому в результате реконструкции Андре Шапелона с 1929 года. Обычное применение было в сочлененных локомотивах, наиболее распространенным из которых был локомотив Анатоля Малле, в котором ступень высокого давления была прикреплена непосредственно к корпусу котла ; перед ним на собственной раме был установлен двигатель низкого давления, который принимает выхлоп от заднего двигателя.

Сочлененные локомотивы

Локомотив Garratt класса 400 Южно-Австралийских железных дорог , построенный в 1952 году по проекту Beyer, Peacock & Company компанией Société Franco-Belge . Сочленение обеспечивается шарнирами на концах центральной рамы локомотива.
Дэвид Ллойд Джордж покидает станцию ​​Тан-и-Булч , Гвинед — локомотив Fairlie на железной дороге Фестиниог , Уэльс

Очень мощные локомотивы, как правило, длиннее, чем локомотивы с меньшей выходной мощностью, но длинные конструкции с жесткой рамой неприменимы для крутых поворотов, которые часто встречаются на узкоколейных железных дорогах. Для решения этой проблемы были разработаны различные конструкции сочлененных локомотивов . Молот и Garratt были двумя самыми популярными . У них был один котел и два агрегата двигателя (комплекты цилиндров и ведущих колес): оба агрегата двигателя Garratt были на поворотной раме, тогда как один из агрегатов Mallet был на поворотной раме, а другой был закреплен под блоком котла. Также было спроектировано несколько трехсекционных локомотивов с третьим двигателем под тендером. Другие менее распространенные варианты включали локомотив Fairlie , у которого было два котла, расположенных спиной к спине на общей раме, с двумя отдельными двигателями.

Типы дуплекса

Также были опробованы дуплексные локомотивы с двумя двигателями на одной жесткой раме, но особого успеха они не имели. Например, 4-4-4-4 Pennsylvania Railroad класса T1 , предназначенные для очень быстрого движения, на протяжении всей своей карьеры страдали от повторяющихся и в конечном итоге неустранимых проблем с проскальзыванием.

Редукторные локомотивы

Для локомотивов, где требовались высокий пусковой крутящий момент и низкая скорость, традиционный подход с прямым приводом был неадекватным. Паровозы с редуктором, такие как Shay , Climax и Heisler , были разработаны для удовлетворения этой потребности на промышленных, лесозаготовительных, шахтных и карьерных железных дорогах. Общим признаком этих трех типов было наличие редуктора и приводного вала между коленчатым валом и ведущими мостами. Такое расположение позволяло двигателю работать с гораздо большей скоростью, чем ведущие колеса, по сравнению с обычной конструкцией, где передаточное число составляет 1:1.

Кабина вперед

В Соединенных Штатах на Южно-Тихоокеанской железной дороге была произведена серия локомотивов с кабиной вперед с кабиной и топкой в ​​​​передней части локомотива и тендером за дымовой коробкой, так что казалось, что двигатель работает назад. Это было возможно только при использовании масляного обжига . Компания Southern Pacific выбрала эту конструкцию, чтобы машинист мог дышать воздухом без дыма, когда локомотив проезжал через горные туннели и снежные навесы. Другим вариантом был локомотив Camelback с кабиной, расположенной посередине котла. В Англии Оливер Буллейд разработал локомотив класса SR Leader во время процесса национализации в конце 1940-х годов. Локомотив прошел серьезные испытания, но несколько конструктивных недостатков (таких как сжигание угля и золотниковые клапаны) привели к тому, что этот локомотив и другие сборные локомотивы были списаны. Буллейд перевез конструкцию с выдвинутой вперед кабиной в Ирландию, куда он переехал после национализации, где он разработал «сжигатель газона». Этот локомотив был более успешным, но был списан из-за дизелизации ирландских железных дорог.

Единственный сохранившийся локомотив с передней кабиной - это Southern Pacific 4294 в Сакраменто, Калифорния.

Во Франции три локомотива Heilmann были построены с выдвинутой вперед кабиной.

Паровые турбины

Паровые турбины были созданы как попытка улучшить работу и эффективность паровозов. Опыты с паровыми турбинами с прямым и электрическим приводом в разных странах оказались в основном безуспешными. Лондонская , Мидлендская и Шотландская железная дорога построила Turbomotive , в значительной степени успешную попытку доказать эффективность паровых турбин. Если бы не начало Второй мировой войны , возможно, было бы построено больше. Turbomotive работал с 1935 по 1949 год, когда он был перестроен в обычный локомотив, потому что многие детали требовали замены, что было неэкономичным предложением для «одноразового» локомотива. В Соединенных Штатах железные дороги Union Pacific , Chesapeake & Ohio и Norfolk & Western (N&W) построили газотурбинные электровозы. Пенсильванская железная дорога (PRR) также строила газотурбинные локомотивы, но с коробкой передач с прямым приводом. Однако все конструкции вышли из строя из-за пыли, вибрации, недостатков конструкции или неэффективности на более низких скоростях. Последним оставшимся в эксплуатации был N&W, выведенный из эксплуатации в январе 1958 года. Единственной по-настоящему успешной конструкцией был TGOJ MT3 , использовавшийся для перевозки железной руды из Гренгесберга в Швеции в порты Окселёсунн . Несмотря на правильное функционирование, было построено только три. Два из них сохранились в рабочем состоянии в музеях Швеции.

Беспожарный локомотив

Беспожарный локомотив

В беспожарном локомотиве котел заменен паровым аккумулятором , который заряжается паром (фактически водой при температуре значительно выше точки кипения (100 ° C (212 ° F)) от стационарного котла. Беспожарные локомотивы использовались там, где был высокий риск возникновения пожара (например, нефтеперерабатывающие заводы ), где была важна чистота (например, предприятия по производству продуктов питания) или где был легко доступен пар (например, бумажные фабрики и электростанции, где пар является либо побочным продуктом, либо доступен по дешевке). сосуд для воды («котел») сильно изолирован, как и у топящегося локомотива.Пока вся вода не выкипит, давление пара не падает, за исключением падения температуры.

Другой класс беспожарных локомотивов - локомотив на сжатом воздухе.

Смешанная мощность

Паровой дизельный гибридный локомотив

Локомотивы смешанной мощности, использующие как паровую, так и дизельную тягу, производились в России, Великобритании и Италии.

Электро-паровоз

В необычных условиях (отсутствие угля, обилие гидроэлектроэнергии) некоторые локомотивы в Швейцарии были модифицированы для использования электричества для нагрева котла, что сделало их паровозами с электродвигателем.

Паровоз-электровоз

Локомотив Heilmann № 8001, Chemins de Fer de l'Ouest

Паровоз использует электрическую трансмиссию, как и дизель-электровозы , за исключением того, что для привода генератора используется паровая машина вместо дизеля. Три таких локомотива были построены французским инженером Жаном Жаком Хейльманном  [ фр ] в 1890-х годах.

Категоризация

Локомотив губернатора Стэнфорда 4-4-0 (используя обозначения Уайта ), типичный для американской практики 19 века .

Паровозы классифицируются по их колесной формуле. Двумя доминирующими системами для этого являются нотация Уайта и классификация UIC .

Обозначение Уайта, используемое в большинстве англоязычных стран и стран Содружества, представляет каждый набор колес с номером. Эти числа обычно представляют собой количество ведущих колес без привода, за которым следует количество ведущих колес (иногда в нескольких группах), за которым следует количество задних колес без привода. Например, дворовый двигатель только с 4 ведущими колесами будет классифицироваться как колесная формула 0-4-0 . Локомотив с 4-колесной ведущей тележкой, за которой следуют 6 ведущих колес и 2-колесная ведомая тележка, будет классифицироваться как 4-6-2 . Разным аранжировкам были даны названия, которые обычно отражают первое использование аранжировки; например, тип «Санта-Фе» ( 2-10-2 ) назван так потому, что первые образцы были построены для железной дороги Атчисон, Топика и Санта-Фе . Эти имена давались неофициально и варьировались в зависимости от региона и даже политики.

Классификация UIC используется в основном в европейских странах, за исключением Соединенного Королевства. Он обозначает последовательные пары колес (неофициально «оси») номером для неведущих колес и заглавной буквой для ведущих колес (A = 1, B = 2 и т. д.). Таким образом, обозначение Whyte 4-6-2 будет эквивалент обозначения UIC 2-C-1.

На многих железных дорогах локомотивы были разделены на классы . Эти широко представленные локомотивы, которые могли заменять друг друга в эксплуатации, но чаще всего класс представлял собой единую конструкцию. Как правило, классам присваивался какой-то код, обычно основанный на колесной формуле. Классы также часто получали прозвища, такие как Мопс (небольшой маневровый локомотив), представляющие примечательные (а иногда и нежелательные) особенности локомотивов.

Производительность

Измерение

В эпоху паровозов обычно применялись два показателя производительности локомотива. Сначала локомотивы оценивали по тяговому усилию, определяемому как среднее усилие, развиваемое за один оборот ведущих колес на головке рельса. Это можно приблизительно рассчитать, умножив общую площадь поршня на 85% давления в котле (эмпирическое правило, отражающее несколько более низкое давление в паровой камере над цилиндром) и разделив на отношение диаметра привода к ходу поршня. Однако точная формула

где d — внутренний диаметр цилиндра (диаметр) в дюймах, s — ход цилиндра в дюймах, P — давление в котле в фунтах на квадратный дюйм, D — диаметр ведущего колеса в дюймах, а c — коэффициент, зависит от эффективной отсечки. В США c обычно устанавливается на уровне 0,85, но ниже для двигателей, максимальная отсечка которых ограничена 50–75%.

Тяговое усилие - это только «средняя» сила, так как не все усилия постоянны в течение одного оборота приводов. В некоторые моменты цикла только один поршень создает крутящий момент, а в другие моменты работают оба поршня. Не все котлы выдают полную мощность при пуске, а также снижается тяговое усилие по мере увеличения скорости вращения.

Тяговое усилие - это мера самого тяжелого груза, который локомотив может пустить или буксировать на очень низкой скорости по господствующему уклону на данной территории. Однако по мере того, как росла необходимость запускать более быстрые грузовые и более тяжелые пассажирские поезда, тяговое усилие стало рассматриваться как неадекватная мера производительности, поскольку оно не принимало во внимание скорость. Поэтому в 20 веке локомотивы стали классифицировать по выходной мощности. Были применены различные расчеты и формулы, но обычно железные дороги использовали динамометрические вагоны для измерения тягового усилия на скорости при реальных дорожных испытаниях.

Британские железнодорожные компании неохотно раскрывают данные о мощности тягового усилия и вместо этого обычно полагаются на постоянное тяговое усилие .

Отношение к колесной формуле

Классификация косвенно связана с производительностью локомотива. При адекватных пропорциях остальной части локомотива выходная мощность определяется размером пожара, а для локомотива, работающего на битуминозном угле, - площадью решетки. Современные несоставные локомотивы обычно способны производить около 40 лошадиных сил на тяговом стержне на квадратный фут решетки. Тяговое усилие, как отмечалось ранее, во многом определяется давлением в котле, пропорциями цилиндров и размерами ведущих колес. Однако он также ограничен весом на ведущих колесах (так называемый «адгезионный вес»), который должен как минимум в четыре раза превышать тяговое усилие.

Вес локомотива примерно пропорционален выходной мощности; необходимое количество осей определяется делением этого веса на предельную нагрузку на ось для пути, на котором будет использоваться локомотив. Количество ведущих колес таким же образом определяется из прилипающего веса, при этом остальные оси приходится на ведущую и ведомую тележки. Пассажирские локомотивы обычно имели двухосные ведущие тележки для лучшего управления на скорости; с другой стороны, резкое увеличение размеров решетки и топки в 20 веке означало, что для поддержки была призвана буксируемая тележка. В Европе в некоторой степени использовались несколько вариантов тележки Бисселя , в которых поворотное движение одноосной тележки контролирует поперечное смещение передней ведущей оси (а в одном случае и второй оси). Это в основном применялось к 8-сцепным экспресс-локомотивам и локомотивам смешанного движения и значительно улучшало их способность преодолевать повороты, ограничивая общую колесную базу локомотива и максимально увеличивая сцепной вес.

Как правило, в маневровых двигателях (США: переключающие двигатели ) не использовались ведущие и ведомые тележки, как для максимального увеличения тягового усилия, так и для уменьшения колесной базы. Скорость не имела значения; создание самого маленького двигателя (и, следовательно, наименьшего расхода топлива) для тягового усилия было первостепенным. Ведущие колеса были небольшими и обычно поддерживали топку, а также основную часть котла. Креновые двигатели (США: вспомогательные двигатели ), как правило, следовали принципам маневровых двигателей, за исключением того, что ограничение колесной базы не применялось, поэтому креновые двигатели, как правило, имели больше ведущих колес. В США этот процесс в конечном итоге привел к созданию двигателя типа Маллета с множеством ведущих колес, и они, как правило, приобретали ведущие, а затем ведомые тележки, поскольку управление двигателем становилось все более серьезной проблемой.

Когда в конце 19 века типы локомотивов начали различаться, в конструкции грузовых двигателей сначала делалось упор на тяговое усилие, а в конструкциях пассажирских двигателей - скорость. Со временем размер грузового локомотива увеличился, и соответственно увеличилось общее количество осей; ведущая тележка обычно была одноосной, но к более крупным локомотивам добавлялась прицепная тележка, чтобы поддерживать большую топку, которая больше не могла помещаться между ведущими колесами или над ними. Пассажирские локомотивы имели ведущие тележки с двумя осями, меньше ведущих осей и очень большие ведущие колеса, чтобы ограничить скорость, с которой должны были двигаться возвратно-поступательные части.

В 1920-х годах в Соединенных Штатах основное внимание уделялось лошадиным силам, воплощенным в концепции «сверхмощности», продвигаемой Lima Locomotive Works, хотя тяговое усилие по-прежнему оставалось главным соображением после Первой мировой войны до конца пара. Товарные поезда были спроектированы так, чтобы двигаться быстрее, в то время как пассажирские локомотивы должны были тянуть более тяжелые грузы на высокой скорости. Это было достигнуто за счет увеличения размера решетки и топки без изменения остальной части локомотива, что потребовало добавления второй оси к прицепной тележке. Грузовые 2-8-2 с стали 2-8-4 с, а 2-10-2 с стали 2-10-4 с. Точно так же пассажирские 4-6-2 стали 4-6-4 с. В Соединенных Штатах это привело к сближению двойного назначения 4-8-4 и сочлененной конфигурации 4-6-6-4 , которая использовалась как для грузовых, так и для пассажирских перевозок. Локомотивы с молотком претерпели аналогичную трансформацию, превратившись из банковских двигателей в огромные магистральные локомотивы с гораздо большими топками; их ведущие колеса также были увеличены в размерах, чтобы обеспечить более быструю работу.

Производство

Наиболее производимые классы

Самым производимым паровозом одного класса в мире является российский паровоз класса Е 0-10-0 , который был произведен в России и других странах, таких как Чехословакия, Германия, Швеция, Венгрия и Польша, около 11 000 штук. Российский локомотив класса О насчитывал 9 129 локомотивов, построенных в период с 1890 по 1928 год. Было произведено около 7 000 единиц немецких ДРБ класса 52 2-10-0 Kriegslok .

В Великобритании было построено 863 паровоза класса GWR 5700 и 943 паровоза класса DX Лондонской и Северо-Западной железных дорог  , включая 86 паровозов, построенных для Ланкаширской и Йоркширской железных дорог .

Великобритания

Great Western Railway No. 6833 Calcot Grange , паровоз класса Grange 4-6-0 на станции Bristol Temple Meads . Обратите внимание на топку Belpaire (с квадратным верхом).

До принятия Закона о группировке 1923 года производство в Великобритании было смешанным. Крупные железнодорожные компании строили локомотивы в собственных мастерских, а более мелкие и промышленные концерны заказывали их у сторонних строителей. Большой рынок для сторонних строителей существовал из-за политики строительства домов, проводимой основными железнодорожными компаниями. Примером предварительных работ по группировке была работа в Melton Constable , которая обслуживала и строила некоторые локомотивы для Midland и Great Northern Joint Railway . Другие работы включали работы в Бостоне (раннее здание GNR) и Horwich Works .

Между 1923 и 1947 годами железнодорожные компании Большой четверки (Великая западная железная дорога, Лондонская, Мидлендская и Шотландская железная дорога, Лондонская и Северо-Восточная железная дорога и Южная железная дорога) строили большую часть своих собственных локомотивов, покупая локомотивы у сторонних производителей только тогда, когда их собственные работы были полностью заняты (или в результате стандартизации по распоряжению правительства в военное время).

С 1948 года Британские железные дороги (BR) разрешили бывшим компаниям Большой четверки (теперь обозначенным как «Регионы») продолжать производить свои собственные конструкции, но также создали ряд стандартных локомотивов, которые предположительно сочетали в себе лучшие черты каждого региона. Хотя политика дизельизации была принята в 1955 году, BR продолжала строить новые паровозы до 1960 года, а последний двигатель получил название Evening Star .

Некоторые независимые производители производили паровозы еще несколько лет, причем последний промышленный паровоз британского производства был построен компанией Hunslet в 1971 году. С тех пор несколько специализированных производителей продолжали производить небольшие локомотивы для узкоколейных и миниатюрных железных дорог, Основным рынком для них является туристический и исторический железнодорожный сектор, спрос на такие локомотивы ограничен. В ноябре 2008 года новый магистральный паровоз 60163 Tornado был испытан на магистральных линиях Великобритании для возможного использования в чартерах и поездках.

Швеция

В 19 и начале 20 веков большинство шведских паровозов производилось в Великобритании. Позже, однако, большинство паровозов было построено на местных заводах, включая NOHAB в Тролльхеттане и ASJ в Фалуне . Одним из самых удачных типов был класс «В» ( 4-6-0 ), вдохновленный прусским классом Р8. Многие шведские паровозы были законсервированы во время холодной войны на случай войны. В течение 1990-х годов эти паровозы были проданы некоммерческим ассоциациям или за границу, поэтому шведские локомотивы класса B, класса S ( 2-6-4 ) и класса E2 ( 2-8-0 ) теперь можно увидеть в Великобритания, Нидерланды, Германия и Канада.

Соединенные Штаты

Калифорнийская Западная железная дорога № 45 (строительный № 58045), построенная Болдуином в 1924 году, представляет собой локомотив Микадо 2-8-2 . Он до сих пор используется в Skunk Train.

Локомотивы для американских железных дорог почти всегда производились в Соединенных Штатах с очень небольшим количеством импорта, за исключением первых дней появления паровых двигателей. Это произошло из-за основных различий рынков в Соединенных Штатах, где изначально было много небольших рынков, расположенных на больших расстояниях друг от друга, в отличие от более высокой плотности рынков в Европе. Требовались дешевые и прочные локомотивы, способные преодолевать большие расстояния по дешево построенным и обслуживаемым путям. После того, как производство двигателей было налажено в широких масштабах, было очень мало преимуществ от покупки двигателя за границей, который нужно было бы настраивать в соответствии с местными требованиями и условиями трассы. Улучшения в конструкции двигателей как европейского, так и американского происхождения были включены производителями, когда они могли быть оправданы в целом очень консервативным и медленно меняющимся рынком. За заметным исключением стандартных локомотивов USRA, построенных во время Первой мировой войны, в Соединенных Штатах производство паровозов всегда было частично индивидуальным. Железные дороги заказывали локомотивы, адаптированные к их конкретным требованиям, хотя некоторые основные конструктивные особенности всегда присутствовали. Железные дороги развили некоторые специфические характеристики; например, Пенсильванская железная дорога и Великая северная железная дорога отдавали предпочтение топке Belpaire. В Соединенных Штатах крупные производители строили локомотивы почти для всех железнодорожных компаний, хотя почти все крупные железные дороги имели мастерские для капитального ремонта, а некоторые железные дороги (например, Норфолкская и Западная железная дорога и Пенсильванская железная дорога, у которых было два монтажных цеха). ) строили локомотивы полностью в собственных мастерских. Компании, производящие локомотивы в США, включали Baldwin Locomotive Works , American Locomotive Company (ALCO) и Lima Locomotive Works . Всего с 1830 по 1950 год в Соединенных Штатах было построено более 160 000 паровозов, причем наибольшая доля приходится на Болдуина, почти 70 000.

Паровозы требовали регулярного и, по сравнению с дизель-электрическим двигателем, частого обслуживания и капитального ремонта (часто в установленные государством сроки в Европе и США). В ходе капитальных ремонтов регулярно происходили переделки и модернизации. Были добавлены новые приборы, удалены неудовлетворительные характеристики, улучшены или заменены цилиндры. Практически любая часть локомотива, включая котлы, была заменена или модернизирована. Когда обслуживание или модернизация становились слишком дорогими, локомотив продавали или списывали. На железной дороге Балтимора и Огайо были разобраны два локомотива 2-10-2 ; котлы были размещены на двух новых локомотивах класса Т 4-8-2 , а оставшееся колесное оборудование превратилось в пару стрелочных переводов класса У 0-10-0 с новыми котлами. Парк 3-цилиндровых двигателей 4-10-2 Union Pacific был преобразован в 2-цилиндровые двигатели в 1942 году из-за серьезных проблем с техническим обслуживанием.

Австралия

200-й паровоз, построенный Clyde Engineering (TF 1164) из коллекции Powerhouse Museum.

В Сиднее Clyde Engineering и Eveleigh Railway Workshops строили паровозы для государственных железных дорог Нового Южного Уэльса . К ним относятся C38 класса 4-6-2 ; первые пять были построены в Клайде с обтеканием , остальные 25 локомотивов были построены в мастерских Эвели (13) и Кардиффе (12) недалеко от Ньюкасла. В Квинсленде паровозы были построены компанией Walkers . Точно так же Южно-Австралийские железные дороги также производили паровозы на местном уровне в Islington Railway Workshops в Аделаиде . Викторианские железные дороги построили большую часть своих локомотивов на своих мастерских в Ньюпорте и в Бендиго , в то время как в первые дни локомотивы были построены на литейном заводе Феникса в Балларате . Локомотивы, построенные в мастерских Ньюпорта, варьировались от nA класса 2-6-2 T , построенного для узкой колеи , до класса H 4-8-4 - самого большого обычного локомотива, когда-либо работавшего в Австралии, весом 260 тонн. Однако титул самого большого локомотива, когда-либо использовавшегося в Австралии, принадлежит 263-тонному локомотиву класса AD60 Нового Южного Уэльса 4-8-4+4-8-4 Garratt, построенному компанией Beyer, Peacock & Company в Англии. Большинство паровозов, используемых в Западной Австралии, были построены в Соединенном Королевстве, хотя некоторые экземпляры были спроектированы и построены на месте в мастерских Midland Railway Workshop Западной Австралии . 10 локомотивов класса WAGR S (представленных в 1943 г.) были единственным классом паровозов, который был полностью задуман, спроектирован и построен в Западной Австралии, в то время как мастерские Мидленда активно участвовали в общеавстралийской программе строительства австралийского стандарта Garratts — этих военных времен . локомотивы были построены в Мидленде в Западной Австралии, Clyde Engineering в Новом Южном Уэльсе, Ньюпорте в Виктории и Ислингтоне в Южной Австралии и эксплуатировались разной степени во всех штатах Австралии.

Конец пара общего пользования

Появление электровозов на рубеже 20-го века, а затем и дизель-электрических локомотивов положило начало сокращению использования паровозов, хотя прошло некоторое время, прежде чем они были выведены из общего использования. Поскольку в 1930-х годах дизельное топливо (особенно с электрической трансмиссией) стало более надежным, оно закрепилось в Северной Америке. Полный отказ от пара в Северной Америке произошел в 1950-х годах. В континентальной Европе к 1970-м годам крупномасштабная электрификация заменила паровую энергию. Пар был знакомой технологией, хорошо адаптированной к местным условиям, а также потреблял самые разные виды топлива; это привело к его дальнейшему использованию во многих странах до конца 20 века.

Паровые двигатели имеют значительно меньший тепловой КПД, чем современные дизели, и требуют постоянного обслуживания и труда для поддержания их в рабочем состоянии. Вода требуется во многих точках железнодорожной сети, что делает ее серьезной проблемой в пустынных районах, таких как некоторые регионы США, Австралии и Южной Африки. В местах, где есть вода, она может быть жесткой , что может привести к образованию « накипи », состоящей в основном из карбоната кальция , гидроксида магния и сульфата кальция . Карбонаты кальция и магния, как правило, откладываются в виде не совсем белого твердого вещества на внутренней поверхности труб и теплообменников . Это осаждение в основном вызвано термическим разложением ионов бикарбоната , но также происходит в случаях, когда ион карбоната находится в концентрации насыщения. Возникающее в результате образование накипи ограничивает поток воды в трубах. В котлах отложения ухудшают поступление тепла в воду, снижая эффективность нагрева и вызывая перегрев металлических компонентов котла.

Возвратно-поступательный механизм на ведущих колесах двухцилиндрового паровоза одинарного расширения имел тенденцию стучать по рельсам (см. Удар молотком ), что требовало большего обслуживания . Производство пара из угля занимало считанные часы и создавало серьезные проблемы с загрязнением окружающей среды. Тепловозы, работающие на угле, требовали противопожарной очистки и удаления золы между дежурствами. Для сравнения, дизельные или электрические локомотивы извлекли выгоду из новых специально построенных сервисных станций. Дым от паровозов также был сочтен нежелательным; первые электровозы и тепловозы были разработаны в ответ на требования по снижению дыма, хотя при этом не учитывался высокий уровень менее видимого загрязнения в дыме выхлопных газов дизеля , особенно на холостом ходу. Однако в некоторых странах электровозы получают энергию от пара, вырабатываемого на электростанциях, которые часто работают на угле.

Возрождение

60163 Tornado , новый экспресс-локомотив, построенный для британской магистрали , построенный в 2008 году.
Рединг Голубая гора и Северная железная дорога 425 готовятся в Пенсильвании , США, для ежедневного туристического поезда в 1993 году.
Эр 774 38 0-10-0 в паровом спецпоезде в Москве 11 июля 2010 г.
Паровоз типа 2-6-0 "N3", построенный Beyer, Peacock & Company в 1910 году и восстановленный в 2005–2007 годах Уругвайской ассоциацией железнодорожников (AUAR). На фото локомотив с пассажирским туристическим поездом в марте 2013 года в музее железнодорожного вокзала Монтевидео.
Южноафриканский класс 26 , Красный дьявол

Резкий рост стоимости дизельного топлива вызвал несколько инициатив по возрождению паровой энергетики. Однако ни один из них не был запущен в серийное производство, и по состоянию на начало 21 века паровозы работают только в нескольких изолированных регионах мира и в туристических целях.

Еще в 1975 году энтузиасты железной дороги в Соединенном Королевстве начали строить новые паровозы. В том же году Тревор Барбер закончил свой локомотив Trixie шириной 2 фута ( 610 мм ) , который работал на железной дороге Meirion Mill . Начиная с 1990-х годов количество завершенных новостроек резко возросло за счет новых локомотивов, построенных на узкоколейных железных дорогах Ффестиниог и Коррис в Уэльсе. Компания Hunslet Engine Company была возрождена в 2005 году и начала строить паровозы на коммерческой основе. LNER Peppercorn Pacific «Торнадо» стандартной колеи был завершен на заводе Hopetown Works в Дарлингтоне и совершил свой первый запуск 1 августа 2008 года. Он был введен в эксплуатацию в конце 2008 года. создаются копии вымерших паровых двигателей, во многих случаях для их создания используются существующие детали других типов. Примеры включают BR 72010 Hengist , BR Class 3MT № 82045, BR Class 2MT № 84030, Brighton Atlantic Beachy Head , проект LMS 5551 The Unknown Warrior , GWR" 47xx 4709, 2999 Lady of Legend , 1014 County of Glamorgan и 6880 Betton . Проекты Grange . Эти проекты нового строительства в Соединенном Королевстве дополняются новым проектом строительства Пенсильванской железной дороги 5550 в США . для 5550, чтобы заполнить огромный пробел в сохранении паровозов.

В 1980 году американский финансист Росс Роуленд основал компанию American Coal Enterprises для разработки модернизированного угольного паровоза. Его концепция ACE 3000 привлекла значительное внимание, но так и не была построена.

В 1998 году в своей книге « Красный дьявол и другие сказки эпохи пара» Дэвид Уордейл выдвинул концепцию скоростного высокоэффективного локомотива «Суперкласс 5 4-6-0» для будущей паровой тяги туристических поездов. на британских магистралях. Идея была формализована в 2001 году путем создания проекта 5AT, посвященного разработке и созданию паровоза с передовыми технологиями 5AT , но он так и не получил серьезной поддержки со стороны железной дороги.

Места, где происходят новые сборки, включают:

В 2012 году в США был начат проект «Коалиция за устойчивые железные дороги» с целью создания современного высокоскоростного паровоза с использованием улучшений, предложенных Ливио Данте Порта и другими, и использования торрефицированной биомассы в качестве твердого топлива. Топливо было недавно разработано Миннесотским университетом в сотрудничестве между Университетским институтом окружающей среды (IonE) и Sustainable Rail International (SRI), организацией, созданной для изучения использования паровой тяги на современной железной дороге. Группа получила последний уцелевший (но не работающий) паровоз класса ATSF 3460 (№ 3463) в дар от его предыдущего владельца в Канзасе, музея Great Overland Station. Они надеются использовать его в качестве платформы для разработки «самого чистого и мощного пассажирского локомотива в мире», способного развивать скорость до 130 миль в час (210 км/ч). Названный «Проект 130», он призван побить мировой рекорд скорости паровоза, установленный LNER Class A4 4468 Mallard в Великобритании на скорости 126 миль в час (203 км / ч). Однако какой-либо демонстрации требований проекта еще предстоит увидеть.

В Германии небольшое количество беспожарных паровозов все еще используется в промышленности, например, на электростанциях, где легко доступна подача пара на месте.

Небольшой город Вольштын в Польше , расположенный примерно в 60 км от исторического города Познань , является последним местом в мире, где можно покататься на регулярном пассажирском поезде, тянущемся за счет пара. Локомотивное депо в Вольштыне — последнее в своем роде в мире. Есть несколько работающих локомотивов, которые ежедневно курсируют между Вольштыном, Познанью, Лесо и другими соседними городами. Через The Wolsztyn Experience можно пройти курсы по подножкам. В мире не осталось места, где до сих пор работают ежедневные нетуристические паровые пригородные / пассажирские перевозки, кроме как здесь, в Вольштыне. В регулярной эксплуатации находится несколько локомотивов общего назначения OL49 класса 2-6-2 польского производства и один PT47 класса 2-8-2. Каждый май в Вольштыне проводится фестиваль паровозов, на который приезжают приезжие локомотивы - часто работает более дюжины ежегодно. Эти операции не проводятся в туристических или музейных/исторических целях; это последняя недизельная железнодорожная линия на PKP (Польской государственной сети), которая была переведена на дизельное топливо.

Швейцарская компания Dampflokomotiv- und Maschinenfabrik DLM AG поставила восемь паровозов для зубчатых железных дорог Швейцарии и Австрии в период с 1992 по 1996 год. Четыре из них в настоящее время являются основной тягой Brienz Rothorn Bahn ; четыре других были построены для Schafbergbahn в Австрии, где они обслуживают 90% поездов.

Та же компания также перестроила немецкий локомотив DR Class 52.80 2-10-0 в соответствии с новыми стандартами с такими модификациями, как роликовые подшипники, работа на дизельном топливе и изоляция котла.

Изменение климата

Будущее использование паровозов в Соединенном Королевстве вызывает сомнения из-за политики правительства в отношении изменения климата . Железнодорожная ассоциация «Наследие» сотрудничает с Всепартийной парламентской группой по «Наследию железной дороги», стремясь продолжить эксплуатацию паровозов на угле.

Многие туристические железные дороги используют паровые локомотивы, работающие на жидком топливе (или переоборудовали свои локомотивы для работы на мазуте), чтобы уменьшить воздействие на окружающую среду, а также потому, что мазут легче достать, чем уголь соответствующего типа и размера для локомотивов. Например, железная дорога Гранд-Каньон использует для своих паровозов отработанное растительное масло.

Организация под названием «Коалиция за устойчивые железные дороги» (CSR) разрабатывает экологически чистый заменитель угля, изготовленный из торрефицированной биомассы . В начале 2019 года они провели серию испытаний с использованием Everett Railroad для оценки эффективности биотоплива с положительными результатами. Было обнаружено, что биотопливо горит немного быстрее и горячее, чем уголь. Цель проекта состоит в первую очередь в том, чтобы найти устойчивое топливо для исторических паровозов на туристических железных дорогах, но CSR также предположила, что в будущем паровозы, работающие на торрефицированной биомассе, могут стать экологически и экономически более выгодной альтернативой тепловозам. Кроме того, можно использовать большой чан, содержащий (соль), без необходимости пополнения среды. См. Масдар [Masdar.ae]. Одним из способов перезарядки системы могут быть большие нагревательные элементы, однако можно также перекачивать расплавленную соль, удаляя охлажденную соль и пополняя ее из установок, которые содержат гораздо больший чан.

Паровозы в популярной культуре

Паровозы присутствуют в массовой культуре с 19 века. Народные песни того периода, в том числе « Я работаю на железной дороге » и « Баллада о Джоне Генри », составляют основу американской музыки и культуры.

Было сделано много игрушек-паровозов, а моделирование железных дорог - популярное хобби.

Паровозы часто изображаются в художественных произведениях, в частности, в « Железнодорожном сериале» преподобного В. В. Одри , «Маленький паровозик, который мог» Уотти Пайпера , «Полярный экспресс » Криса Ван Оллсбурга и « Хогвартс-экспресс» из серии книг Дж. К. Роулинг о Гарри Поттере. Они также были показаны во многих детских телешоу, таких как «Томас и его друзья» , основанных на персонажах из книг Одри, и « Паровозик Айвор» , созданный Оливером Постгейтом .

Хогвартс-Экспресс также появляется в серии фильмов о Гарри Поттере, где его изображает Олтон Холл GWR 4900 Class 5972 в специальной ливрее Хогвартса. Полярный экспресс появляется в одноименном мультфильме .

В отеле Universal Orlando Resort во Флориде есть тщательно продуманная тематическая поездка на фуникулере Хогвартс-Экспресс , который соединяет секцию Гарри Поттера Universal Studios с тематическим парком Islands of Adventure.

Полярный экспресс воссоздан на многих исторических железных дорогах в Соединенных Штатах, в том числе на Северном полюсном экспрессе, запряженном локомотивом Pere Marquette 1225 , которым управляет Институт паровых железных дорог в Овоссо, штат Мичиган . По словам автора Ван Оллсбурга, этот локомотив послужил источником вдохновения для истории и использовался при создании фильма.

В ряде компьютерных и видеоигр есть паровозы. Railroad Tycoon , выпущенная в 1990 году, была названа «одной из лучших компьютерных игр года».

Есть два примечательных примера паровозов, используемых в качестве зарядов на геральдических гербах . Одним из них является Дарлингтон , который отображает Локомоция № 1 . Другой - оригинальный герб Суиндона , который в настоящее время не используется, на котором изображен простой паровоз.

Квартал штата , представляющий Юту, с изображением церемонии вручения золотого шипа.

Паровозы — популярная тема для нумизматов. На реверсе мексиканской серебряной монеты номиналом 5 песо 1950 года изображен паровоз.

На аверсе монеты номиналом 20 евро эпохи бидермейера , отчеканенной 11 июня 2003 года, изображен паровоз ранней модели ( Ajax ) на первой железнодорожной линии Австрии, Kaiser Ferdinands-Nordbahn . « Аякс» до сих пор можно увидеть в Венском техническом музее . В рамках программы «Кварталы 50 штатов» квартал, представляющий американский штат Юта, изображает церемонию, на которой две половины Первой трансконтинентальной железной дороги встретились на вершине мыса в 1869 году. На монете воссоздан популярный образ церемонии с паровозами из каждой Компания лицом друг к другу во время забивания золотого шипа .

Роман Кендзи Миядзавы « Ночь на галактической железной дороге » основан на идее паровоза, путешествующего среди звезд. Позднее роман Миядзавы вдохновил Лейдзи Мацумото на успешную серию « Галактический экспресс 999 ».

Еще одна японская телевизионная франшиза, Super Sentai , представляет монстров на основе паровозов.

Charge Man, робот-мастер из пятой части серии Mega Man , основан на паровозе.

Смотрите также

Общий

Типы паровозов

Примечания

Рекомендации

Библиография

дальнейшее чтение

  • К. Э. Вольф, Современная локомотивная практика: трактат о проектировании, строительстве и эксплуатации паровозов (Манчестер, Англия, 1903 г.)
  • Генри Гринли, модель локомотива (Нью-Йорк, 1905 г.)
  • Г. Р. Хендерсон, Стоимость эксплуатации локомотива (Нью-Йорк, 1906 г.)
  • У. Э. Долби, Экономичная работа локомотивов (Лондон, 1906 г.)
  • А. И. Тейлор, Современные британские локомотивы (Нью-Йорк, 1907 г.)
  • Э. Л. Аронс, Развитие конструкции британских локомотивов (Лондон, 1914 г.)
  • Э. Л. Аронс, Строительство и обслуживание паровых двигателей (Лондон, 1921 г.)
  • Дж. Ф. Гэрнс, Компаундирование и перегрев локомотивов (Филадельфия, 1907 г.)
  • Ангус Синклер, Разработка локомотивного двигателя (Нью-Йорк, 1907 г.)
  • Вон Пендред, Железнодорожный локомотив, что это такое и почему это то, что это такое (Лондон, 1908 г.)
  • Брозиус и Кох, Die Schule des Lokomotivführers (тринадцатое издание, три тома, Висбаден, 1909–1914)
  • Г. Л. Фаулер, Поломки локомотивов, чрезвычайные ситуации и их устранение (седьмое издание, Нью-Йорк, 1911 г.)
  • Фишер и Уильямс, Карманное издание локомотивостроения (Чикаго, 1911 г.)
  • Т. А. Аннис, Современные локомотивы (Адриан Мичиган, 1912 г.)
  • CE Allen, Modern Locomotive (Кембридж, Англия, 1912 г.)
  • WG Knight, Практические вопросы по эксплуатации локомотивов (Бостон, 1913 г.)
  • Г. Р. Хендерсон, Недавняя разработка локомотива (Филадельфия, 1913 г.)
  • Райт и Свифт (редакторы) Locomotive Dictionary (третье издание, Филадельфия, 1913 г.)
  • Робертс и Смит, Практическая эксплуатация локомотива (Филадельфия, 1913 г.)
  • Э. Протеро, Железные дороги мира (Нью-Йорк, 1914 г.)
  • Киркман М.М. « Локомотив» (Чикаго, 1914)
  • CL Dickerson, «Локомотив и вещи, которые вы должны знать о нем» (Клинтон, Иллинойс, 1914 г.)
  • PWB Semmens, AJ Goldfinch, Как на самом деле работают паровозы (Oxford University Press, США, 2004 г.) ISBN  0-19-860782-2
  • Джеральд А. Ди, Жизнь железнодорожной фотографии в профиле фотографа , Train Hobby Publications, Стадфилд, 1998 г. (Австралийский пар)
  • Свенгель, FM Американский паровоз; Том. 1. Эволюция американского паровоза , Midwest Rail Publication, Айова, 1967.
  • Раков В.А. Локомотивы отечественных железных дорог 1845–1955 Транспорт, Москва, 1995
    (Раков В.А. Локомотивы отечественных железных дорог 1845–1955 Транспорт , Москва, 1995 )
  • JJG Koopmans: Огонь горит намного лучше ... NL-Venray 2006, ISBN  90-6464-013-0

Внешние ссылки