Пассажирский паровоз типа 131 су 1925. Паровоз су
Спроектирован в КБ Коломенского завода (КМЗ), на базе лучшего однотипного курьерского паровоза Российской империи -серии С в) . В сравнении с прототипом (С в), в результате проектных изменений, явился универсальным пассажирским паровозом качественно нового конструктивного исполнения и первым паровозом, созданным в СССР , одинаково пригодным для работы в скорых и тяжёлых (многовагонных) пассажирских поездах (дальнего следования и пригородных). В серийном производстве с 1925 г. С у вышел на линии в то время, когда СССР, быстро оправившись от тяжёлых последствий империалистической и гражданской войн, креп и выходил на широкий путь технической реконструкции промышленности и сельского хозяйства. С у оказался в техническом отношении значительным шагом вперёд по сравнению с прежними паровозами, открыл собой дальнейший ряд достижений советской паровозостроительной техники. С начала 1930-х гг. - наиболее распространённый типовой пассажирский паровоз на сети дорог СССР. По сравнению с другими пассажирскими паровозами, С у выгодно отличался лучшей обеспеченностью паром при самой форсированной работе котла и малым расходом топлива, вызывая восхищение паровозных бригад. В период эксплуатации, в целях повышения эксплуатационных характеристик и технологичности производства, базовая конструкция паровоза, поэтапно подверглась четырём проектным модернизациям, и соответственно паровозы серии С у выпускались - в пяти проектных вариантах: «1-го выпуска» (проекты 1925 и 1926 гг.); «2-го выпуска» (проект 1932 г.); «3-го выпуска» (проекты 1934 г., включая серийную модификацию С ум); «4-го выпуска» (проект 1947 г.). В системе НКПС СССР, с 1932 г. (после создания паровоза серии ИС). - паровозы С у были переведены из категории «мощных», в категорию паровозов «средней мощности». В годы Великой Отечественной войны - водили санитарные поезда. В послевоенные годы, работа на С у - привилегия заслуженных машинистов с довоенным стажем работы. Использовались в поездной работе на главных линиях - до конца 1960-х , а на второстепенных линиях - примерно до 1978 г. (ТЧ «Шепетовка»). По эксплуатационно-экономическим показателям С у (особенно 3-го и 4-го выпусков) соответствует лучшим мировым образцам пассажирских паровозов.
История создания
После гражданской войны, в условиях топливного дефицита, при общем обеднении страны и невозможности в следствии этого поднимать пассажирские тарифы, НКПС был вынужден при наблюдающемся росте пассажирского потока, вместо увеличения числа поездов идти по пути увеличения их составов. Это обстоятельство требовало ввода в эксплуатацию более мощных пассажирских паровозов, чем курьерские типа 1-3-1, серии С , оптимизированных для работы в лёгких скоростных поездах. В сложившихся условиях, одним из основных требований к перспективному пассажирскому паровозу, выдвигалась возможность его отопления низкосортными угольными смесями, что могло быть обеспечено увеличением площади колосниковой решётки, а значит и существенным увеличением веса топочной части котла. В то время, в практике русского и советского паровозостроения повсеместно применялась топка системы «Бельпер», которая при всех своих достоинствах, в случае увеличения проектного объёма, становилась невыгодной в весовом отношении.
В 1923 г. Завод «Красный путиловец» , в Петрограде возобновил постройку пассажирских 3-х цилиндровых паровозов типа 2-3-1, «Пасифик», серии Л п . Однако, из-за сложности паровой машины и неприспособленности к угольному отоплению, их было построено только несколько десятков. Поэтому, в этом же году, на этом заводе, под руководством инженера - А. С. Раевского , - началась разработка проекта более, мощного, 3-х цилиндрового паровоза типа 2-4-0 «Мастодонт» приспособленного для угольного отопления.
В 1924 г. основу парка грузовых паровозов на сети дорог СССР составили новые паровозы серии , которые строили все заводы, за исключением завода «Красный путиловец». При этом, не восполняемый парк пассажирских паровозов перестал обеспечивать потребности в пассажирских перевозках. В связи с насыщением сети дорог паровозами серии Э, которые стали «Основным типом товарного паровоза», заказ НКПС на их постройку значительно сократился, и появилась возможность загрузить заводы заказом на постройку необходимых для сети дорог перспективных мощных пассажирских паровозов. НКПС, в целях ускоренного выполнения заказа, потребовал, чтобы тип пассажирского паровоза, конструктивно, максимально соответствовал производственным возможностям советских паровозостроительных заводов. В то время, разработка на Ленинградском заводе «Красный Путиловец » разработка проекта пассажирского паровоза типа 2-4-0 задерживалось, в связи со сложностью его конструкции и трагической гибелью Главного конструктора А. С. Раевского. В конструктивно-технологическом отношении тип 2-4-0, являлся преемником типа 2-3-1 и мог быть быстро освоен в серии только на Ленинградском заводе, имеющем уникальную производственно-технологическую базу, сформированную в процессе производства паровозов типа 2-3-1. Представители заводов (кроме Путиловского), настаивали на постройке, вместо паровозов серии Э, таких пассажирских паровозов, к изготовлению которых они были бы наиболее подготовлены. Таковым паровозом, в конструктивно-технологическом отношении являлся тип 1-3-1, серии С. Однако, возобновлять производство паровозов серии С, и даже С в, на уровне НКПС было признано нецелесообразным, поскольку эти паровозы являлись курьерскими, рассчитанными для работы в лёгких, скоростных поездах, при отоплении их углями высокой сортности. Таким образом, в 1924 году, назревала крайне нежелательная, с экономической и политической точек зрения, тенденция сокращения производства паровозов. Начало постройки паровоза типа 2-4-0 ожидалось в 1926÷1927 гг. на единственном заводе. В этой связи, КБ Коломенского машиностроительного завода (КМЗ), было выдано задание разработать проекты, более простых в конструктивном отношении, мощных пассажирских паровозе типов 1-4-1 «Микадо» и 1-3-1 «Прери».
При разработке пассажирского типа 1-4-1, выяснилось, что при допустимых в то время осевых нагрузках (не более 17,5 т.), тип 1-4-1 не обеспечит какого либо преимущества в сравнении с типом 1-3-1, поскольку четвёртая сцепная колёсная пара, за счёт увеличения сцепной колёсной базы, позволяла только удлинить цилиндрическую часть котла, а размеры топочной части оставались такими-же как на типе 1-3-1, при этом сцепной вес паровоза увеличивался незначительно, и средняя осевая нагрузка на движущую ось оказывалась значительно меньше, чем у типа 1-3-1, что при сохранении неизменными параметров цилиндров - делало паровоз склонным к боксованию. В этом состоит основная причина отсутствия на сети дорог СССР пассажирских и грузовых паровозов типа 1-4-1.
В итоге, НКПС сделал окончательный выбор в пользу испытанного типа 1-3-1, выбрав в качестве прототипа, курьерский паровоз видоизменённой серии С в , (проект КМЗ на базе паровоза серии С), и выпускавшийся серийно этим заводом. По эксплуатационным показателям С в значительно превосходил своего предшественника. Конструктивными преимуществами серии С в по сравнению с серией С являлись: меньшее сопротивление и более плавное прохождение по кривым вследствие того, что вместо передней тележки системы «Цара-Краус», применена тележка системы «Краусс-Гельмгольц»; задняя поддерживающая ось паровоза Св установлена на тележке системы «Биссель», тогда как у паровоза С - жёстко в одной общей раме со сцепными осями; конструктивные параметры паровозной машины и парораспределительного механизма изменены по результатам опытных испытаний группы пассажирских паровозов, произведенных в 1913 г.
В 1924 г. На Коломенском заводе, в кратчайшие сроки, был разработан проект нового пассажирского паровоза типа 1-3-1, под общим руководством начальника паровозного отдела завода - инженера П. И. Тахтаулова. Рабочее проектирование паровоза осуществлялось под руководством главного конструктора паровозного отдела - К. Н. Сушкина и ведущих специалистов паровозного отдела: С. Ф. Макарова, Л. С. Лебедянского , В. Е. Хлебникова (создателя котлов оригинальных конструкций) - ведущего конструктора по новому котлу с увеличенной топкой, и других.стр. 132÷133.
При разработке проекта нового типа 1-3-1, учитывалась необходимость обслуживать составы поездов большего веса и использовать низкосортные угли, преследовалась цель - приспособить паровоз к работе на низкосортном топливе (путём значительного увеличения площади колосниковой решётки) повысить перегрев пара (для повышения к.п.д. котла) и улучшить тяговую характеристику, что в итоге, должно было обеспечить повышение экономичности паровоза в целом. Основным заданием при проектировании нового паровоза было достижение максимального увеличения поверхности нагрева котла, пароперегревателя и площади колосниковой решётки, приведение в соответствие параметров котла и паровозной машины при условии увеличения давления на сцепные оси не свыше 17,5 т. В этой связи, проект предусматривал усиление конструкции главной рамы, узлов системы движущего механизма, и существенное удлинение топочной части котла, с учётом технологических возможностей заводов. Котёл паровоза С в был взаимозаменяем с котлом паровоза серии С. В этой связи, было решено обеспечить возможность использовать производственные штампы, имеющиеся на заводах, ранее выпускающих паровозы серии С. При проектировании котла удалось удачно подобрать соотношения между площадью колосниковой решётки, поверхностью и объёмом топки и общей поверхностью нагрева котла. Удлинение топочной части котла достигалось удлинением шинельных листов кожуха и огневой коробки, с сохранением неизменной ширины топки. В результате, колосниковая решётка была удлинена до 3040 мм, с соответствующим увеличением её площади с 3,8 м² до 4,73 м². Длина дымогарных и жаровых труб между решётками оставлена без изменений, как на серии С; длина дымовой коробки увеличена на 500 мм, что в сочетанием с удлинением топки привело к увеличению общей длины котла на 1,244 мм и увеличению веса, по сравнению с котлом паровоза серии С - на 1200 кг (для варианта со стальной топкой) и на 1800 кг (для варианта с медной топкой). Значительному усилению подвергся пароперегреватель: вместо 4-х трубного пароперегревателя системы «Шмидта» - применён 6-ти трубный, однооборотный пароперегреватель системы «Чусова»; в этой связи, вместо 24-х, были установлены 32 жаровые трубы. Основные размеры паровозной машины оставлены такими же, как у паровоза серии С в, но с учётом увеличения рабочего котлового давления с 12 до 13 атм , и следовательно увеличения усилия на поршневых штоках, потребовалось соответственно усилить конструкцию деталей узлов движущего и парораспределительного механизмов. Были заново спроектированы: будка машиниста - закрытого «Сормовского» типа (впервые применённая на паровозе серии С), площадки расположенные вдоль котла. С учётом вносимых конструктивных изменений, по сравнению с С в: площадь колосниковой решётки возросла на 24 %; поверхность нагрева пароперегревателя возросла на 40 %; при уменьшении общей испаряющей поверхности нагрева котла (ввиду уменьшения числа дымогарных труб) - полная поверхность нагрева (котла и пароперегревателя) возросла более чем на 4 %(за счёт увеличения площади нагрева пароперегревателя); проектная (расчётная) нагрузка на оси составила: на переднюю бегунковую ось - 12,5 т; на каждую из трёх движущих осей - по 17,5 т; на заднюю поддерживающую ось - 16,5 т; В результате, проектный общий вес паровоза, по сравнению с паровозами серии С и Св, возрос, соответственно с 75,8 т, и 76,8 т. - до 81,5 т.; сила тяги (по сравнению с паровозом С) возросла на 11,4 % (за счёт увеличения сцепного веса).
Паровозный тендер, по сравнению с тендером С в подвергся существенное конструктивной переработке: главная рама и водяной бак, угольный бункер - сохранены без существенных изменений в размерах, но при этом - оборудована контр-будка, и вместо тележек поясного типа системы «Даймонд», применены двухосные тележки с цельно литыми рамами, с двойным рессорным подвешиванием, имеющими значительно улучшенные динамические характеристики.
Техническое описание
Вариант 1925 г. (проект «152»)
По сравнению с прототипом (С в): была увеличена длина топки и площадь колосниковой решётки (с 3,8 до 4,73 м²); увеличены длина дымовой коробки на 0,5 м и число жаровых труб с 24 до 32, при одновременном уменьшении числа дымогарных труб со 170 до 135; четырёхтрубный, двухоборотный перегреватель Шмидта заменен на перегреватель системы Чусова (при этом площадь перегревателя увеличилась с 51,5 до 72,6 м², а испаряющая поверхность нагрева котла уменьшилась с 207,2 до 199 м²). В целях увеличения объёма зольника, по сравнению с Св, высота оси котла поднята с 2900 до 3200 мм; рабочее котловое давление повышено с 12 до 13 кгс/см²; оси колёсных пар перепроектированы с колеи шириной 1435 мм на нормальную колею 1524 мм.
Котёл:Топочная часть котла: выполнена по схеме Бельпера, с вертикально расположенными боковыми листами кожуха и наклонными ухватным и лобовыми листами, верхняя часть лобового листа кожуха выполнена вертикальной. По проекту 1925 г. - топка спроектирована и выполнена стальной, с медной огневой решёткой, шинельный лист выполнен составным из трёх частей, с расположением листов поперёк прокатки, боковые листы топки соединены с верхним потолочным листом при помощи боковых продольных однорядных заклёпочных швов - внахлёстку. Указанные швы расположены между третьим и четвёртым рядами связей, считая от верха. Верхний потолочный лист кожуха топки соединён с боковыми листами заклёпочным швом с двумя накладками, с двойным рядом заклёпок, расположенных в шахматном порядке. Чрез эти накладки проходят горизонтальные скрепляющие тяги. Радиус загиба потолка топки по бокам уменьшен с 210 мм (у паровоза С), до 165 мм. Внизу, листы кожуха и огневой коробки соединены с литой стальной топочной рамой двойным рядом заклёпок в шахматном порядке. Стенки топки и кожуха скреплены обычными жёсткими топочными связями (1265 шт.), изготовленными из высококачественной мягкой стали марки СТ-1.
Цилиндрическая часть котла: стоит из трёх барабанов, передний и задний барабаны имеют внутренний диаметр 1600 мм, средний барабан имеет диаметр 1568 мм. Длина переднего барабана - 1874 мм, среднего - 1794 мм, заднего - 1743 мм. Барабаны цилиндрической части соединены между собой внахлёстку трёхрядными заклёпочными швами, с шахматным расположением заклёпок; задний барабан соединён со смычным листом кожуха топки внахлёстку двухрядным шахматным швом. Продольные швы цилиндрической части котла, соединяют края листов барабанов, выполнены впритык с двумя накладками толщиной 13 мм, наружной узкой - с двухрядным швом, и внутренней широкой - с трёхрядным швом. Продольные швы расположены в верхней части барабанов, в паровом пространстве.
Передняя трубная решётка: толщиной 25 мм, выполнена штампованной, соединена с передним барабаном однорядным заклёпочным швом. Верхняя часть передней решётки скреплена с цилиндрической частью котла при помощи контрфорса, склёпанного из трёх листов.
Дымовая коробка: выполнена из трёх стальных листов толщиной 11 мм, соединённых между собой накладками с внутренней стороны. Внизу, с внутренней стоны, стенка дымовой коробки усилена накладным листом толщиной 13 мм (в месте прикрепления дымовой коробки к передней опоре котла). Внутренний диаметр коробки - 1730 мм, длина - 2350 мм (проект 1925 г.); 2250 мм (проект 1926 г.). Листы дымовой коробки соединены с с передним барабаном цилиндрической части котла двойным заклёпочным швом через посредство кольца шириной 83 мм и толщиной 49 мм. Фронтонный лист дымовой коробки толщиной 13 мм, выполнен с высадкой (загибом) по периметру дверного выреза диаметром - 1554 мм, в целях придания ему большей жёсткости (для обеспечения герметичности прилегания дверцы дымовой коробки).
Сведения о постройке паровозов серии С у «Первого выпуска», вариант 1925 г.| Год выпуска | Завод | Количество, ед. | Инвентарные номера НКПС. |
|---|---|---|---|
| 1924 г. | Коломенский. | 4 | С у 96-37÷С у 96-40 |
| 1925÷1926 гг. | Коломенский | 16 | С у 96-41÷С у 96-56 |
| 1925÷1926 гг. | Сормовский | 18 | С у 96-19÷С у 96-36, присвоена серия: С ут. |
| 1925÷1926 гг. | Брянский | 18 | С у 96-01÷С у 96-18, присвоена серия: С ут. |
| 1925÷1926 гг. | Луганский | 36 | С у 96-57÷С у 96-92 |
| 1925÷1926 гг. | Харьковский | 18 | С у 96-93÷С у 96-99; С у 97-01÷С у 97-11 |
Вариант 1926 г. (проект «153»)
Паровозы первой партии (110 штук) построенные по проекту 1925 г. (заказ 1925 г.) начавшие поступать на дороги в 1925 г., имели осевые нагрузки превышающие проектные. Особенно тяжёлыми оказались 35 паровозов постройки Брянского и Сормовского заводов, имеющие осевую нагрузку до 19 т. - недопустимую для задней сцепной оси при больших скоростях для наиболее распространённых на сети дорог рельсов типа III-а. Когда в ходе постройки этих паровозов, был поднят вопрос об их оборудовании для нефтяного отопления, выяснилось, что в этом случае нагрузка на заднюю поддерживающую ось (и без того перегруженную) может достичь величины 21 т, что значительно превышало допустимую нагрузку на верхнее строение пути. Поэтому НКПС потребовал внести изменения в первоначальный проект 1925 г., с целью обеспечения возможности установки котла с медной топкой (вместо стальной) и оборудовать её нефтяным отоплением, при условии обеспечения допустимого, проектного увеличения веса медной топки с нефтяным отоплением - свыше 2 т. Переработанный проект 1926 г. обеспечил снижение конструктивного веса паровоза и перераспределение веса паровоза по осям, для разгрузки задней поддерживающей оси, путём введения следующих конструктивных изменений:
Котёл сдвинут вперёд на 150 мм, и его ось (для обеспечения зазора между ухватным листом топки и бандажами задних сцепных колёс) поднята на 100 мм; - топка котла, при сохранении всех проектных геометрических параметров, выполнена полностью из медных листов; - дымовая коробка котла укорочена на 150 мм (в зоне между первым барабаном котла и осью дымовой трубы); - облегчена конструкция: междурамных скреплений, боковых полотнищ главной рамы (путём изменения их конфигурации по периметру в районе топки (между задней поддерживающей осью и стяжным ящиком) и в районах буксовых вырезов сцепных осей, опор топки, дымовой коробки котла (за счёт укорочения), осей, колёс, будки машиниста и площадок; - изменена схема рессорного подвешивания ведущей (второй) и третьей сцепных осей колёсных пар - с верхней на нижнюю;
Вариант (проект 1932 г.)
Практика эксплуатации значительного количества паровозов Су построенных по проекту 1926 г., выявила ряд их конструктивных недостатков, снижающих эксплуатационные показатели этих паровозов. В этой связи, а также в связи с началом широкого внедрения в технологию советского паровозостроения сварки, в 1931 г. рабочие чертежи паровоза подверглись очередному пересмотру, с внесением существенных конструктивных изменений, в частности:
Топочная часть котла выполнена стальной; - увеличен диаметр барабанов цилиндрической части котла на 60 мм, с целью устранения верхнего перегиба смычного листа между задним барабаном котла и потолком кожуха топки (по аналогии с паровозами серий Л п, Э у, М) при этом ось котла поднялась на 30 мм, и высота оси котла над головкой рельса составила - 3330 мм; - изменена конструкция сухопарного колпака, который в своей цилиндрической части выполнен сварным; - изменена конструкция фронтонного листа дымовой коробки и дверки фронтонного листа, которая производилась в трёх конструктивных вариантах; - изменена конструкция дымовой трубы; - установлен унифицированный чугунный паровой свисток (вместо медного с мелодичным «флейтовым» звучанием); - изменена конструкция переднего буферного бруса с целью его усиления; - изменена конфигурация облегчающих вырезов в полотнищах главной рамы, над передней тележкой (вместо круглых - овальные); - применён иной паровозный тендер (конструктивно аналогичный тендеру паровоза серии С, но с несколько видоизменённой контрбудкой); в процессе серийного производства конструкция тендера неоднократно подвергалась несущественным конструктивным изменениям;
Вариант (проект 1934 г.)
По сравнению с проектом 1932 г. внесены следующие конструктивные изменения:
Внесены изменения в конструкцию топочной части котла; - часть паровозов этого проекта выпущена с котлами, цилиндрическая часть которых была образована двумя, телескопически соединёнными, барабанами (вместо трёх); - фронтонный лист дымовой коробки и его фронтонная дверка выполнены конструктивно, исключительно по аналогии с таковыми на паровозе серии ИС; - применён зольник двух бункерной схемы (по аналогии с паровозом ФД); - увеличен объём песочного бункера - установленного на цилиндрической части котла; - под передним буферным брусом установлен путеочиститель; - над задними поддерживающими колёсами установлены грязезащитные крылья; - изменена конструкция будки машиниста: изменены расположение и размеры боковых окон; на крыше впервые установлен световой фонарь; - применено жёсткое сцепления тендера с паровозом; - применён специализированный тендер новой конструкции: с увеличенными: водяным баком и угольным бункером; с колёсными тележками новой конструкции, с двойным рессорным подвешиванием;
Паровозы С у являются в настоящее время основным типом пассажирских паровозов железных дорог СССР.
К 1924 г. парк товарных паровозов был значительно обновлен и пополнен новыми паровозами Э, постройка которых в соответствии с намеченным планом заканчивалась уже в следующем году.
Останавливать налаженное в стране паровозостроение было нецелесообразно, и потому представители промышленности настаивали на немедленном переходе к постройке пассажирских паровозов примерно той же мощности, тем более, что в эксплоатации в них ощущался недостаток.
Паровозы С к тому времени уже не удовлетворяли возросшим требованиям, и вопрос об их дальнейшей постройке отпадал. Единственным более мощным типом в то время был паровоз 2-3-1 Л п, но эксплоатационные и тяговые качества его тогда еще не определились, а сам тип паровоза, вследствие его приспособленности только к нефтяному отоплению, не соответствовал условиям выполнения основной массы перевозок. Кроме того, и оборудование большинства заводов не могло еще быть налажено на производство столь сложных паровозов. Поэтому заказ небольшого их количества был дан только Путиловскому з-ду.
Разрабатывавшийся в то время проект нового, более сильного пассажирского паровоза 2-4-0 М был еще далек от окончания и по своей сложности почти не уступал паровозу 2-3-1 Л. Поэтому даже при готовом проекте его серийный выпуск мог быть налажен только через ряд лет.
Наиболее отвечающим производственным возможностям заводов оставался, следовательно, только тип 1-3-1, который и решено было строить, но по новому, усиленному проекту. Как уже было отмечено, для усиления более подходил паровоз не основной серии С, а его разновидность С в, требующий меньших переделок и позволяющий закончить перепроектирование в более короткий срок. Переделка паровоза С в в паровоз С у заключалась в следующем:
- топка была удлинена почти на 700 мм , при сохранении той же ширины;
- площадь колосниковой решетки увеличена с 3,8 до 4,73 м2; длина дымовой коробки увеличена на 500 мм ;
- число жаровых труб увеличено с 24 до 32, а дымогарных - уменьшено со 170 до 135;
- давление пара в котле повышено с 12 до 13 ати ;
- задняя поддерживающая колесная пара, вследствие удлинения топки, отодвинута назад на 300 мм ;
- ось котла над уровнем рельсов поднята с 2900 до 3200 мм ; движущий механизм усилен, в связи с повышением давления пара в котле;
- установлен водоподогреватель поверхностного типа.
В результате указанных конструктивных изменений вес паровоза увеличился почти на 7 т , а нагрузка от движущей колесной пары на рельсы - с 16,25 до 17,9 т .
Проект паровоза С у проводился как переделка паровоза С в. Но учитывая объем и характер конструктивных изменений, необходимо признать, что он являлся совершенно новым проектом. Поэтому паровоз С у является первым пассажирским паровозом советской постройки (фиг. 63). Разработка проекта и постройка первых паровозов были проведены на Коломенском з-де под руководством К. Н. Сушкина. Выпуск паровозов С у был начат в 1925 г. на заводах Коломенском, Сормовском, Луганском, Брянском и Харьковском. Паровозы были названы С у -96.
Взвешиванием первых паровозов было, однако, установлено, что нагрузка от задней поддерживающей колесной пары значительна превысила расчетную и в некоторых паровозах достигла 19 т . Эти паровозы получили обозначение С ут (С у тяжелый).
Для уменьшения веса и разгрузки задней колесной пары чертежи были пересмотрены, и часть литых креплений рамы была заменена листовыми. Котел был подан вперед на 175 мм , что потребовало поднятия его оси еще на 130 мм . Расположение нижней части ухватного листа кожуха топки вызвало изменение расположения рессор задней спаренной и ведущей колесных пар, которые были переставлены вниз. Переделанные таким образом паровозы С у, известные под названием "тип 1926 года", и составляют основную часть паровозов С у первого выпуска, постройка которых велась до 1929 г. Они имеют нумерацию серии от 97 до 101.
Дальнейший выпуск паровозов С у возобновился только в 1932 г. Чертежи паровоза снова подверглись переработке, с целью устранения тех недостатков, которые были обнаружены в паровозах первого выпуска.
На изменение конструктивных форм влияло также внедрение сварки, сокращение расхода цветных металлов, применение стандартных деталей и пр.
Основное отличие котлов паровозов С у второго выпуска заключалось в замене медной клепаной огневой коробки - стальною, с применением сварки и гибких связей. Верхняя часть ухватного листа, по причинам образования трещин в ее загибе, была выпрямлена, и потому диаметр трубчатой части котла увеличен на 60 мм . Фигурная дымовая труба заменена простой, а также переделана передняя дверца дымовой коробки. Этим был сильно изменен общий вид паровоза. Значительному изменению подвергся также тендер. Паровозы имели нумерацию серии от 200 до 209 (фиг. 64).
Паровозы С у, выпущенные с 1935 г. и известные под названием С у третьего выпуска, снова подверглись некоторой переделке. Топка оборудовалась тремя циркуляционными трубами и легким опирающимся на них сводом из фасонных кирпичей. Применен зольник бункерного типа с верхним подводом воздуха. Буферный брус приспособлен к замене винтовой упряжи автосцепкой без фрикционного аппарата. Цилиндровые сальники заменены системой, вполне оправдавшей себя в паровозах ИС. Параллели усилены, и в креплении их к параллельным балкам добавлено по среднему болту. Кроме того был изменен валик кулака.
Для улучшения условий труда паровозной бригады изменена будка с добавлением в ней верхнего фонаря, мостика между паровозом и тендером и проч. Паровозы имеют нумерацию серий от 210 до 215. Некоторое их количество в 1937-1940 гг. было выпущено с воздухоподогревателями в дымовой коробке.
В 1938 г. был поднят вопрос об испытании вентиляторной тяги на паровозах с нефтяным отоплением. Построенные в том же году паровозы С у для Северо-Кавказских ж. д. на нефтяном отоплении по предложению Коломенского з-да оборудовались вентиляторной тягой. Имелось в виду испытать работу лопаток дымососа при отоплении нефтью. По разрешению Паровозного управления НКПС Коломенским з-дом было выпущено несколько таких опытных паровозов.
Ввиду последовавшего затем сокращения постройки паровозов на нефтяном отоплении, паровозы С у, намеченные к выпуску на нефти, были выпущены на угольном отоплении и направлены в депо Москва Октябрьской ж. д. Им была присвоена серия С ум (фиг. 65). Они имеют нумерацию серий от 216 до 218. Работая на угле с вентиляторной тягой на участке Москва-Бологое, параллельно с паровозами С у на конусной тяге, паровозы С ум резко выявили повышение котловой паропроизводительности и в особенности при углях пониженного качества.
Удачный опыт по применению вентиляторной тяги был параллельно получен и в паровозах СО без конденсации пара, получивших серию С018. Обеспеченность паром паровозов СУМ и С018, оборудованных вентиляторной тягой, имела особо важное значение во время Великой Отечественной войны, когда зачастую паровозы приходилось отапливать самым низкосортным углем.
Паровозы С ум, кроме того, оборудовались паровыми воздухоподогревателями и подогревателями питательной воды поверхностного типа. Последние, как не оправдавшие себя со стороны конструкции, в паровозах последних выпусков не применялись. Паровозы снабжены дымоотбойными щитами.
Паровозы С у, строящиеся в настоящее время на заводе "Красное Сормово" имени А. А. Жданова, имеют номер серии 250 и выпускаются с усиленными пароперегревателями, при числе жаровых труб равном 40 шт. Первый послевоенный паровоз С у был выпущен заводом в августе 1947 г. По предложению главного инженера Центрального управления паровозного хозяйства Министерства путей сообщения В. В. Иванова на паровозах серии 251, имеющих обозначение С ур (фиг 66), реконструирован парораспределительный механизм, в котором при некотором удлинении кулисы изменен механизм опережения, что при незначительном уменьшении предельной степени впуска увеличивает проходные сечения при рабочих впусках. Разработка проекта проведена на заводе "Красное Сормово" под руководством А. М. Русака. Паровоз изменен и в ряде других деталей. Подача питательной воды производится в паровое пространство. Паровой колпак отнесен на второй барабан трубчатой части котла. Колеса передней вспомогательной пары дисковые.
Опыты с паровозом С у серии 97 были произведены в 1927 г. на Октябрьской ж. д. под руководством В. Ф. Егорченко, О. Н. Исаакяна и Р. П. Гриненко.
Для опытов Коломенский з-д выделил паровоз С у 97-12, который был специально подготовлен, т. е. в нем были проведены все необходимые калибровки и проверка парораспределения.
Опыты показали исключительно высокую экономичность паровоза С у. Общий к. п. д. паровоза доходил при отоплении мазутом до 9,9% при скорости 80 км/час . Паровоз оказался не только самым экономичным в СССР, но одним из самых экономичных паровозов мира. Он наилучшим образом соответствует тяжелой пассажирской службе при скоростях 60-80 км/час и приспособлен к угольному отоплению.
Опытное исследование паровоза С ум производилось в 1940 г. на перегоне Левошенко-Спирово Октябрьской ж. д. под руководством доц. канд. техн. наук П. А. Гурского и установило некоторое уменьшение индикаторного коэфициента против такового у паровоза С у 97. Оно было вызвано, во-первых, увеличением сопротивления элементов пароперегревателя проходу пара в связи с заменой элементов Чусова четырехтрубными двухоборотными, имеющими общую площадь проходного сечения, уменьшенную на 16%, и, во-вторых, увеличением противодавления на нерабочую сторону поршня, доходящего до 1 ати и выше. Последнее явилось следствием применения вентиляторной тяги, взятой без изменений с паровоза СО с конденсацией пара и имеющей излишнюю мощность. Кроме того, соединение выпускных труб общим тройником создавало подпор выпуску пара из одного цилиндра паром из другого цилиндра. Понижение индикаторного коэфициента повысило удельный расход пара. Таким образом применение вентиляторной тяги на паровозе С ум несколько ухудшило работу машины. Что же касается работы котла, то она оказалась улучшенной.
В 1936 г. по инициативе инженера Октябрьской ж. д. Н. И. Патлых парораспределительный механизм паровоза С у был реконструирован добавлением в него ходоувеличителя. Проходные сечения при рабочих наполнениях увеличились при этом на 20-30%, и максимальная степень наполнения была доведена до 80%. Паровозы с реконструированным таким образом механизмом показали лучшее троганье с места, более быстрый разгон и давали некоторую экономию в топливе.
17 ноября 1936 г. паровоз С у 204-71, имеющий реконструированный парораспределительный механизм с ходоузеличителем по системе инж. Н. И. Патлых, проделал опытную поездку с экспрессом от Ленинграда до Москвы и 19 ноября вернулся обратно. Поезд в составе пяти вагонов, в том числе одного динамометрического, покрыл обратный путь за 6 час. 20 мин., при средней скорости 100 км/час и максимальной - 125 км/час . Поездка проводилась под руководством инж. Н. Н. Маркова, при участии Н. И. Патлых, Б. А. Павлова и автора книги. Паровозы СУ с обычным механизмом, как известно, не в состоянии дать столь высокую скорость. При прохождении станции Вышний Волочек по стрелкам со скоростью 125 км/час , в динамометрическом вагоне не было замечено никаких толчков, обычно сопровождающих проход стрелок с меньшими скоростями. Кратковременность ударов, очевидно, давала столь малые импульсы, что они не могли сообщить вагону вертикальных ускорений.
В конце первой мировой войны 1914 — 1918 гг. практически полностью прекратился выпуск пассажирских паровозов. Из-за сложности паровой машины паровозов серии Л и неприспособленности этих паровозов к угольному отоплению их было построено только несколько десятков. Остальные локомотивостроительные заводы продолжали выпускать грузовые паровозы типа 0-5-0 серии Э.
К 1924 г. парк грузовых паровозов был значительно оздоровлен и пополнен новыми паровозами серии Э, в связи с чем дальнейший выпуск их сократился. Одновременно заводы получили заказ на постройку необходимых железным дорогам пассажирских паровозов. Представители заводов настаивали тогда на постройке вместо паровозов серии Э таких пассажирских паровозов, к изготовлению которых заводы были бы наиболее подготовлены. Строить паровозы серии С или С в было нецелесообразно, так как уже выявилась необходимость в пассажирских паровозах большего веса, использующих для отопления низкосортные угли.
Разрабатывавшийся в то время на ленинградском заводе "Красный путиловец" проект пассажирского паровоза типа 2-4-0 еще не был готов и серийную постройку этого локомотива возможно было начать не раньше чем через 2 — 2,5 года, что привело бы, хотя и к временному, но нежелательному сокращению выпуска паровозов. Поэтому было решено остановиться на паровозе типа 1-3-1 как наиболее полно отвечающем производственным возможностям заводов. За образец приняли паровоз типа 1-3-1 серии С в, который имел заднюю поддерживающую тележку, необходимую для размещения топки большего размера, чем у паровоза серии С. При проектировании нового локомотива в его конструкцию были внесены по сравнению с паровозом серии С в следующие изменения:
- топка была увеличена за счет удлинения шинельного листа при сохранении прежней ширины;
- колосниковая решетка при этом удлинилась с 2362 до 3040 мм, а площадь колосниковой решетки возросла с 3,8 до 4,73 м 2 ;
- длина дымовой коробки была увеличена на 0,5 м, а число жаровых труб (наружный диаметр 133 мм) возросло с 24 до 32 при одновременном уменьшении числа дымогарных труб (наружный диаметр 51 мм) со 170 до 135;
- четырехтрубный, двухоборотный перегреватель Шмидта был заменен на сконструирован-ный в то время перегреватель системы Чусова; площадь пароперегревателя увеличилась на 21,1 м 2 — с 51,5 до 72,6 м 2 , испаряющая поверхность нагрева котла при этом несколько снизилась (с 207,2 до 199 м 2);
- ось котла была поднята над уровнем рельсов с 2900 до 3200 мм;
- давление пара в котле было повышено с 12 до 13 кгс/см 2 и в связи с этим были усилены детали движущего и парораспределительного механизмов;
- задняя поддерживающая ось из-за удлинения топки по весовым соображениям была отодвинута на 300 мм назад, а экипажная часть перепроектирована с колеи 1435 мм на нормальную колею 1524 мм;
- все рессоры движущих колесных пар были поставлены над буксами с сохранением схемы рессорного подвешивания в четырех точках.
Как и у паровозов серии С в, у нового локомотива впереди была одноосная тележка системы Краусса — Гельмгольца, видоизмененная Коломенским заводом, а под топкой — одноосная тележка системы Бисселя. Диаметр движущих колес (1850 мм), диаметр цилиндров (575 мм) и ход поршня (700 мм) остались такими же, как у паровоза серии С в.
Конструктивные изменения вызвали увеличение общей массы паровоза с 76,8 до 83,6 т, по-вышение сцепной массы до 54 т и дали возможность приспособить локомотив к работе на низкосортном топливе, улучшив одновременно его тяговые характеристики и экономичность.
Новому паровозу типа 1-3-1, разработанному на Коломенском машиностроительном заводе под руководством инженера К. Н. Сушкина, была присвоена серия С у (С усиленный). Учитывая большие конструктивные изменения по сравнению с паровозом серии Св, паровоз серии С у следует считать новым типом пассажирского локомотива.
Первые четыре паровоза серии С у (заводской тип 152) были построены в 1924 г., но началом их выпуска обычно считают 1925 г., когда они стали передаваться железным дорогам. Строили паровозы сери С у первого выпуска Коломенский (до 1929 г.), Сормовский (до 1927 г.), Луганский (до 1929 г.), Брянский (до 1927 г.) и Харьковский (до 1928 г.) заводы.
Подобно паровозам серии Эу эти паровозы получили обозначение серии по буквенно-цифровой системе. По заказу 1925 г. было выпущено 110 паровозов серии С у (заводской тип 152). Из них Коломенский завод построил 20 паровозов (№ 96-37 — 96-56), Сормовский — 18 (№ 96-19 — 96-36), Луганский — 36 (№ 96-57 — 96-92), Брянский — 18 (№ 96-01 — 96-18), Харьковский — 18 (№ 96-93 — 96-99,97-01 — 97-11).
При взвешивании первых паровозов серии С у было установлено, что нагрузка на рельсы от задней поддерживающей колесной пары значительно выше проектной. Особенно большой она оказалась у 36 паровозов, изготовленных Сормовским и Брянским заводами. Масса деталей (преимущественно отливок) у этих паровозов имела значительное отклонение от теоретической и нагрузка на рельсы от задней колесной пары при угольном отоплении доходила до 19 тс, а при нефтяном — до 20 тс. В то время такие нагрузки не допускались для верхнего строения пути, имевшего рельсы типа Ш-А.
Паровозам с повышенной нагрузкой от задней поддерживающей колесной пары была присвоена серия С ут (С у тяжелый). Такие паровозы поступили на Донецкую, Северную, Московско-Белорусско-Балтийскую (депо Вязьма) дороги. Остальные паровозы с меньшими нагрузками были направлены на Московско-Киево-Воронежскую (депо Брянск и Москва), Московско-Курскую (депо Курск) дороги и ряд других.
С целью снижения массы паровоза и уменьшения нагрузки от задней поддерживающей колесной пары проект паровоза серии С у был пересмотрен: котел был поднят на 100 мм и сдвинут на 150 мм вперед. Это заставило перенести вниз рессоры у двух движущих осей, так как рессора задней движущей оси мешала ухватному листу котла. Одновременно стальные литые междурамные крепления были заменены более легкими клепаными листовыми.
Паровозы серии С у, построенные по переработанным чертежам, известны под названием "типа 1926 г." или "типа 153" (заводского). Они составили основную часть паровозов серии С у первого выпуска, которые строились в 1924 — 1930 гг. При обозначении этих паровозов для серий С у 96, С у 97, С у 99 и С у 100 использовались номера 01 — 99, для серии С у 98 — 00 — 99, а для серии С у 101 — 00 — 30, т. е. общее количество паровозов серии С у первого выпуска получилось равным 527. Если судить по табличкам на сухопарниках паровозов, в 1924 г. было построено 4 таких паровоза, в 1925 г. — 97, 1926 г. — 114, 1927 г. — 145,1928г. — 146,1929г. — 19,1930г.— 1; год выпуска одного паровоза неизвестен.
На паровозах серий С ут и С у были установлены раздвижные золотники системы Трофимова; первые паровозы оборудовались водоподогревателями поверхностного типа системы Коломенского машиностроительного завода, расположенными в передней опоре котла под дымовой камерой. Конструкция и работа этих подогревателей оказались неудовлетворительными, и они были впоследствии сняты с паровозов. Тележки тендеров паровозов были типа Даймонда, ранее примененные на пассажирских паровозах серии К у.
Один из паровозов серии С у первого выпуска — С у 97-12, построенный Коломенским заводом, подвергли в 1926 — 1927 гг. тщательным тягово-теплотехническим испытаниям, при кото-рых выявилась его высокая экономичность. Коэффициент полезного действия паровоза при отоплении мазутом на скорости 80 км/ч достигал во время опытов 9,9 %. Если минимальный расход пара на единицу работы у паровозов серии С получался при скорости 120 км/ч, то у паровозов серии С у машина наиболее экономно работала при скоростях 50 —-80 км/ч. Следовательно, паровоз серии С у был более приспособлен к тяжелой пассажирской службе, чем паровоз серии С, представлявший собой тип курьерского локомотива.
В 1931 г. в связи с возросшим пассажирским движением НКПС заказал Коломенскому маши-ностроительному заводу 70 паровозов серии С у с необходимыми конструктивными изменениями. Завод не был подготовлен к такому заказу и начал поставку паровозов серии С у второго выпуска (заводской тип 162) только с января 1932г.
Так как в 1931 г. паровозостроительные заводы Советского Союза перешли к выпуску паровозов со стальными топками взамен медных, то и у паровозов серии С у второго выпуска топки стали делать стальными; одновременно для уменьшения напряжений в топке от деформаций были введены подвижные связи.
Внедрение сварки в технологический процесс изготовления узлов паровоза, осуществление ряда рационализаторских предложений, необходимость сокращения расхода цветных металлов и применения стандартных деталей вызвали серьезные изменения в конструкции паровоза и полный пересмотр всех чертежей. Чтобы не делать перегиба в верхней части смычного листа, в котором возникали трещины, диаметр цилиндрической части котла был увеличен на 60 мм. При этом верхняя образующая цилиндрической части оказалась на одном уровне с верхней плоскостью кожуха топки. Более сложная и дорогая дымовая труба английской формы, установленная на паровозах серии С у первого выпуска, не дававшая преимуществ в эксплуатации, была заменена на паровозах серии С у второго выпуска трубой обычной формы. Была переделана также передняя опора котла, так как на паровозах серии С у второго выпуска установка водоподогревателя не предусматривалась.
На паровозах серии С у второго выпуска устанавливались пароперегреватели системы Чусова, но вместо литой коллекторной коробки применялась сварная конструкция.
В связи с широким использованием сварки в котлостроении завод перешел от клепки топок к их сварке. Клепка в сварных топках осталась лишь в местах соединения топочных листов с обвязочной рамой и в месте скрепления шуровочного кольца. Первый паровоз серии С у со сварной топкой был выпущен в июле 1933 г.; в дальнейшем все паровозы серии С у делали с такими топками. В 1933 г., когда на завод начали поступать котельные листы большей ширины, некоторые котлы стали изготовлять с цилиндрической частью, состоявшей из двух барабанов вместо трех предусмотренных проектом. Одновременно продольные швы были помещены сверху цилиндрической части котла. Дымогарные и жаровые трубы у паровозов серии С у второго выпуска стали обваривать со стороны огневой коробки.
Первоначально на паровозах серии С у второго выпуска взамен выпуклой дверки дымовой камеры, устанавливавшейся на паровозах серии С у первого выпуска, применялась плоская дверка, как у паровозов серии Э у. Однако из-за большого диаметра дверки получалось плохое уплотнение. Поэтому на паровозах С у 201-92 — С у 202-32 был использован центральный затвор. Начиная с паровоза серии С у 202-33, завод перешел на дверки с фронтонным листом. Основную дверку изготовляли из листовой стали, вешали на литых петлях и плотно прикручивали болтами к дымовой камере, поскольку открывать ее приходилось только при ремонте дымовой камеры и смене элементов пароперегревателя. Для текущей работы, т. е. для очистки и осмотра дымовой камеры, служила маленькая дверка, висевшая на шарнирах, приваренных к листу основной дверки. Малая дверка была уплотнена нажимными запорами. Дверки с фронтонным листом хорошо зарекомендовали себя в эксплуатации.
На паровозах серии С у второго выпуска применялась сварка междурамных горизонтальных креплений; рама тележки передней бегунковой колесной пары была сделана литой, были постав-лены съемные кривошипы, изменились противовесы движущих колес. Тендер паровозов первого выпуска был заменен тендером с большими запасами воды (28 м 3) и угля (16 т), имевшим клепаные рамы тележек.
Конструктивные изменения паровоза привели к увеличению примерно на 1 т сцепной и общей массы, которые достигли соответственно 55 и 85 т.
В 1935 г. на паровозах С у 205-58 и С у 205-59 Коломенский машиностроительный завод в порядке эксперимента вместо золотникового применил клапанное парораспределение с использованием кулисного механизма Вальсхарта. Клапанный механизм парораспределения для этих паровозов спроектировала и изготовила вместе с цилиндрами по заказу НКПС австрийская фирма Лентц. От такой замены ожидали повышения экономичности паровоза, так как клапанное парораспределение теоретически дает возможность:
- благодаря меньшему мятию пара при впуске и независимости фаз парораспределения полу-чить более полную индикаторную диаграмму, а следовательно, и более высокий индикаторный коэффициент машины;
- значительно увеличить время впуска и повысить давление пара в цилиндрах, т. е. работать с меньшими наполнениями;
- снизить утечку пара через неплотности;
- уменьшить работу сил трения в парораспределительном механизме; сократить расход смазки.
Однако при испытаниях паровозов С у 205-58 и С у 205-59 было установлено, что они расходовали больше топлива и развивали мощность на 10 — 15 % меньше по сравнению с обычными парово-зами серии С у. После испытаний паровозы с клапанным парораспределением работали в депо Рязань. По отзывам машинистов, они "возили" хуже других паровозов серии С у, имели более "тугой" ход. Кроме того, у них часто повреждался клапанный механизм. Поэтому в дальнейшем на этих локомотивах было восстановлено золотниковое парораспределение.
Паровозы серии С у второго выпуска строились в 1932— 1936 гг. Коломенским машиностроительным заводом, а также в 1934 — 1935 гг. заводом "Красное Сормово" после его реконструкции и расширения.
С мая 1935 г. топки паровозов серии С у начали оборудовать тремя циркуляционными трубами и опирающимся на них мягким сводом из фасонных кирпичей. В этом же году по настоянию НКПС на паровозах серии С у стали устанавливать двухоборотные пароперегреватели системы Шмидта взамен однооборотных системы Чусова, так как у последних часто прогорали колпачки и покрывались накипью элементы. Переконструировали также передний буферный брус для постановки на нем автосцепки без фрикционного аппарата, усилили параллели и шейки осей, из-менили конструкцию будки машиниста (был добавлен верхний фонарь), увеличили число подвижных связей, применили сажесдуватель. В 1938 г. обычный конус заменили четырехдырным с раздельным выхлопом. Арматура паровозов серии С у была унифицирована с арматурой паровозов серии Э, при этом число и диаметр дымогарных и жаровых труб остались прежними. Многие конструктивные изменения были сделаны с учетом положительного опыта работы отдельных узлов паровозов серий ФД и ИС (цилиндровые сальники и др.).
Изменение системы пароперегревателя немного снизило испаряющую поверхность нагрева котла (до 195,5 м2) и поверхность нагрева пароперегревателя (до 71,5 м2). Однако все эти конструктивные совершенствования не вызвали изменений тяговых свойств паровоза, так как ос-новные размеры машины и мощность котла остались прежними.
Так как при ремонте паровозов серии С у с измененной конструкцией отдельных узлов наиболее важно было учитывать размеры деталей колесных пар, на железных дорогах паровозы с отли-чавшимися от паровозов первого и второго выпусков колесными парами стали называть паровозами третьего выпуска (заводской тип 163).
Первым таким паровозом был С у 210-15.
Конструкционная скорость паровозов серии С у первоначально была установлена 110 км/ч, затем поднята до 115 км/ч, а в 1936 г. — до 130 км/ч.
Количество построенных паровозов серии С у второго и третьего выпусков по годам и их номера приведены в табл.
Таблица
|
Год выпу-ска |
Завод-изготови-тель |
Количество построен-ных паровозов серии С у |
Номера |
|
1932 |
Коломенский |
147 |
200-01 — 200-99, 201-01 —201-48 |
|
1933 |
Коломенский |
181 |
201-49 — 201-99, 202-01 — 202-99, 203-01 — 203-31 |
|
1934 |
Коломенский |
213 |
203-32 — 203-99, 204-01 — 204-99, 205-01 — 205-46 |
|
Сормовский |
206-01 — 206-07 |
||
|
1935 |
Коломенский |
255 |
205-47 — 205-99, 207-01 — 207-99, 208-01 — 208-99, 210-01 —210-04 |
|
Сормовский |
115 |
206-08 — 206-99, 209-01 — 209-23 |
|
|
1936 |
Коломенский |
111 |
210-05 — 210-99, 211-01 —211-16 |
|
1937 |
Коломенский |
179 |
211-17 — 211-99, 212-01 —212-96 |
|
1938 |
Коломенский |
191 |
212-97 — 212-99, 213-01 —213-99, 214-01 — 214-89 |
|
1939 |
Коломенский |
128 |
214-90 — 214-99, 215-01 — 215-99, 216-01 — 216-19 |
|
1940 |
Коломенский |
216-20 — 216-26 |
Всего было построено 1534 паровоза серии С у второго и третьего выпусков, а вместе с первым выпуском — 2061.
Паровозы серии С у получили широкое распространение на железных дорогах Советского Союза, заменив паровозы устаревших типов серий А, Г, Н, Б, К, К у, С и др. Из 43 существовавших на 1 января 1940 г. железных дорог только три не имели паровозов серии С у: Московско-Окружная, Рязано-Уральская и Ашхабадская. На Московско-Окружной вообще не работали пассажирские паровозы, на Рязано-Уральской пассажирское движение обеспечивалось в то время паровозами серий М, Б и У, на Ашхабадской — паровозами серий Б и Н.
Модернизация паровозов серии С у.
В процессе эксплуатации некоторые паровозы серии С у подвергались переделкам с целью повышения их экономичности.
На паровозе первого выпуска С у 101 -22 в депо Москва-Пассажирская Московско-Курской же-лезной дороги был установлен в 1933 г. газовый воздухоподогреватель. Этот паровоз стал первым в Советском Союзе, в котором использовалось тепло отходящих газов для подогрева воздуха, поступающего в топку. В соответствии с проектом, разработанным Научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта (НИИЖТ), на локомотиве по бокам дымовой коробки были расположены две пластинчатые батареи размером 2,15X0,73X1,25 м. Продукты сгорания из задней части дымовой коробки, отделенной от передней части перегородкой, поступали через газовые проходы батарей в переднюю часть дымовой коробки и выходили через трубу в атмосферу. Свежий воздух, проходя через воздушные проходы батарей, нагревался и по специальным металлическим рукавам направлялся к зольнику. Несмотря на то, что паровоз С у 101-22 в то время отапливался нефтью, газовые проходы быстро засорялись сажей, а листы батарей коробились и прогорали. Поэтому воздухоподогреватель был снят с паровоза.
Для повышения тепловой экономичности паровозов НИИЖТ разработал новый проект паро-возного воздухоподогревателя. По этому проекту в начале 1939 г. в депо Москва-Пассажирская Московско-Курской железной дороги был оборудован паровоз С204-20 (рис. 6.8). Воздух, поступавший в топку, проходил пластинчатую батарею, установленную на площадке перед котлом и нагревавшуюся отходящими газами. Воздухоподогреватель быстро забивался угольной мелочью и затруднял работу паровоза. Поэтому после нескольких поездок его сняли с паровоза. На основании опыта работы паровоза С204-20 НИИЖТ спроектировал более совершенный пластинчатый воздухоподогреватель, который в августе 1939 г. в депо имени Ильича (Москва) Западной железной дороги был установлен на паровозе С у 207-76. Но и этот воздухоподогреватель страдал тем же основным недостатком — быстро забивался. Тогда НИИЖТ спроектировал новый воздухоподогреватель. Вместо пластинчатой батареи были применены старые дымогарные трубы, расположенные в специальном барабане перед дымовой коробкой. Отходящие газы из топки проходили по трубам, а свежий воздух омывал наружные поверхности труб и, нагретый до 150— 180 °С, поступал в топку.
Таким воздухоподогревателем под руководством инженера В. С. Молярчука в январе 1940 г. был оборудован в депо Москва-Пассажирская Московско-Курской железной дороги паровоз С у 204-17. В первые месяцы работы на этом локомотиве получили до 6 % экономии топлива по сравнению с другими паровозами серии С у. На основе опыта работы паровоза С у 204-17 были разработаны чертежи для широкого внедрения воздухоподогревателей. По этим черте жам в 1940 г. и в начале 1941 г. проводилась модернизация паровозов серий С у и Э м.
Однако в дальнейшем вследствие забиваемости изгарью барабана воздухоподогревателя и других недостатков, обнаруженных в эксплуатации, все газовые воздухоподогреватели были с паровозов сняты.
В конце 1936 г. по предложению инженера Октябрьской железной дороги Н. И. Патлых в па-рораспределительном механизме паровоза С у 204-17 было сделано изменение в кинематической системе маятника, обеспечивавшее увеличение сечений для прохода пара при рабочих на-полнениях цилиндров на 20 — 30 % и максимальную степень наполнения до 80 %. При испытани-ях паровоза с пассажирским составомна участке Ленинград — Москва 17 — 19 ноября 1936 г. по-езд прошел обратный путь до Ленинграда за 6 ч 20 мин при средней скорости более 100 км/ч и максимальной скорости 125 км/ч. Парораспределительный механизм, переделанный по пред-ложению Н. И. Патлых, позволил улучшить процесс трогания паровозов серии С у и обеспечивал некоторую экономию топлива.
Начавшаяся Великая Отечественная война остановила теплотехническую модернизацию паровозов серии С у, а установленное на них оборудование при заводских ремонтах снималось.
Паровозы серии С у, имевшие высокие теплотехнические и тягово-эксплуатационные качества, были одними из лучших не только среди отечественных, но и среди зарубежных паровозов.
Паровозы серии С ум
Положительные отзывы о работе вентиляторной тяги на грузовых паровозах серий СО в и Э м с конденсацией пара, на которых применение конусной тяги было невозможно из-за того, что отработавший пар поступал в холодильник, побудили конструкторов Коломенского машино-строительного завода использовать вентиляторную тягу и на паровозах серии С у. Первоначально предполагалось испытать работу дымососного устройства на паровозах с нефтяным отоплением. В 1938 г. вентиляторной тягой были оборудованы два паровоза—С у 214-31 и С у 214-80, предназначавшиеся дня Северо-Кавказской железной дороги. Однако ввиду сокращения постройки паровозов на нефтяном отоплении эти паровозы были выпущены на угольном отоплении и поступили в депо Москва-Пассажирская Октябрьской железной дороги для обслуживания пассажирских поездов на участке Москва — Бологое.
Конструкция вентиляторов и приводивших их во вращение турбин на паровозах С у 214-31 и С у 214-80 была такой же, как на паровозах серии Э мк
При вентиляторной тяге несколько уменьшался унос угольной мелочи в трубу и происходило более равномерное горение топлива по всей колосниковой решетке. В то же время объем ремонта обычного конуса, у которого нет трущихся частей, был значительно меньше, чем вентиляторного устройства.
В мае 1939 г. Коломенский машиностроительный завод выпустил два паровоза — С у 215-48 и С у 215-49 с вентиляторной тягой, воздухоподогревом, водоподогревом, дымоотбойниками. Для сравнения различных систем водоподогревателей на паровозе С у 215-48 был установлен водоподогреватель поверхностного типа в виде батареи, а на паровозе С у 215-49 вода нагревалась отработавшим паром, поступавшим из паровых машин в тендерный бак. Подогрев поступавшего в топку воздуха у этих локомотивов осуществлялся при помощи расположенных около топки батарей, через которые проходил отработавший пар. Впоследствии такая система воздухоподогрева по предложению инженера В. С. Шаронина, была применена на паровозах серии СО*.
В качестве питательного прибора взамен обычных инжекторов на паровозе С у 215-48 был установлен поршневой насос, а на паровозе С у 215-49 — специально сконструированный турбонасос. На этих локомотивах за счет подогрева воды в тендере до 90 — 95 °С и нагрева подаваемого в топку воздуха до 50 — 70 °С достигалась экономия топлива по сравнению с обычными паровозами серии С у. В связи с этим НКПС предложил Коломенскому машинострои-тельному заводу выпускать вместо паровозов серии С паровозы подобные С у 215-49. Новым локомотивам присвоили серию С ум — С у модернизированный (заводской тип П16).
Оборудование паровоза вентиляторной тягой, устройствами воздухоподогрева и водоподогрева привело к повышению его общей массы до 90,8 т и сцепной — до 59,4 т. Увеличение сцепной массы сделало паровоз серии С ум "недоцилиидренным", т. е. мало склонным к боксованию.
С марта 1940 г. Коломенский машиностроительный завод перешел на выпуск паровозов заводского типа П19 серии С ум.
Эти паровозы стали поступать в депо Москва-Пассажирская Московско-Рязанской (в ту пору Ленинской) железной дороги, заменив на участке Москва — Рязань в дальнем пассажирском движении паровозы серии К у, а также на Горьковскую, Ярославскую, Северную, Кировскую (бывш. Мурманскую), Белорусскую, Ашхабадскую и многие другие дороги.
Введение водоподогрева на паровозах серии С ум требовало изменения соотношения между испаряющей поверхностью нагрева котла и поверхностью пароперегревателей, так как при питании котла горячей водой требовалось меньшее количество топлива на испарение воды и, следовательно, по поверхности пароперегревателя могло проходить меньшее количество газов. При испытаниях паровоза С ум 216-80, проводившихся в 1940 г. Научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта, было установлено, что температура перегретого пара на этом локомотиве держалась в пределах 300 — 370 °С и он имел несколько меньший ин-дикаторный коэффициент по сравнению с паровозом С у 97-12, проходившим испытания в 1926 — 1927 гг.. Уменьшение индикаторного коэффициента было вызвано, во-первых, увеличением сопротивления элементов пароперегревателя проходу пара в связи с заменой пароперегревателя системы Чусова четырехтрубным двухоборотным системы Шмидта, имевшим уменьшенную площадь проходного сечения, и, во-вторых, повышением противодавления на нерабочую сторону поршня, доходившего до 1 кгс/см 2 . Противодавление повысилось вследствие применения вентиляторной тяги, элементы которой, как уже говорилось выше, были взяты без изменений с паровозов серии Эмк, в связи с чем мощность ее для паровоза серии С ум была излишней. Понижение индикаторного коэффициента несколько повысило удельный расход пара, из-за чего снизилась общая эффективность паровоза, поднятая за счет улучшения работы котла.
С целью повышения температуры перегретого пара и индикаторного коэффициента на пяти паровозах серии С ум выпуска 1941 г. число жаровых труб было увеличено с 32 до 40; при этом возросли проходное сечение для пара и поверхность нагрева пароперегревателя (с 71,5 до 39,35 м2), испаряющая поверхность нагрева снизилась со 198,15 до 187,76 м2.
При постановке на паровозы серии С ум более мощного пароперегревателя температура перегретого пара достигала 400 °С.
Паровозы серии С уМ строились в 1940 — 1941 гг. только Коломенским машиностроительным заводом. В 1940 г. был выпущен 121 паровоз (№ 216-27— 216-99,217-01 — 217-48),в 1941 г. — 89 паровозов (№ 217-49 — 217-99 и 218-01 — 218-38). Последний паровоз С ум 218-39 не был сдан НКПС и остался на заводе.
С 1955 г., как и на паровозах серии СО в, вентиляторная тяга на паровозах серии С уМ начала заменяться конусной; переоборудованные паровозы получили наименование серии С у.
Паровоз С у 205-91 (Сормовский усиленный, серии 205, номер 91) установлен на перроне железнодорожного вокзала Улан-Удэ.
Доступ свободный, можно трогать. Охрана есть.
Состояние памятника - хорошее.
Дата съёмки - 08 августа 2015 года.
01.
Все фото кликабельны до 3648х2736.
02. "На этом паровозе Лауреаты Государственной премии машинисты локомотивного депо Улан-Удэ Асеев С.Д. и Ягодин Д.Н. добились рекордного пробега 1 миллион 756 тыс.км. без капитального ремонта.
Поставлен на вечную стоянку в 1987 году."
03. Еще с довоенных времен на дорогах СССР по почину машиниста Ярославской дороги А. П. Папавина развернулось соревнование за увеличение межремонтного пробега паровозов.
Нормы перекрывались во много раз - сам Папавин к 1942 г. довел пробег своего паровоза С у 99-07 без капремонта до 1 000 000 км.
Высокий результат обеспечивался бережным уходом за машиной и рациональным ее использованием.
Папавин неоднократно усовершенствовал свой паровоз добавляя и изменяя элементы его конструкции, улучшая режимы работы механизмов.
В 1940 году в Москве была выпущена книга "Управление и уход за паровозом методом Кривоноса и Папавина".
Брошюры о методе Папавина издавались на иностранных языках.
Его примеру следовали локомотивные бригады по всей стране, в том числе и на ВСЖД.
04. В 1952 г. машинисты депо Улан-Удэ Семён Дмитриевич Асеев и Дмитрий Николаевич Ягодин награждены Сталинской премией 3-ей степени - за коренные усовершенствования методов производственной работы, обеспечившие достижение высоких пробегов паровозов между ремонтами.
К моменту списания их паровоз С у 205-91 прошел без капитального ремонта свыше 1 756 000 километров, поставив рекорд среди паровозов ВСЖД.
05. В те годы в нашем Улан-Уденском локомотивном депо родилось еще одно патриотическое начинание.
Машинисты пассажирского паровоза "С у 205-91" Семен Дмитриевич Асеев и Дмитрий Николаевич Ягодин выступили с инициативой продлить пробег локомотива между капитальными ремонтами.
И добились небывалого результата, доведя пробег до миллиона 756 тысяч 132 километров - в четыре раза больше установленной нормы!
За достижение таких показателей Семену Дмитриевичу Асееву и Дмитрию Николаевичу Ягодину в 1952 году была присуждена Государственная премия СССР.
Семен Дмитриевич Асеев был едва ли не единственным из машинистов, имевшим звание майора, да и у Дмитрия Николаевича Ягодина звание было довольно высокое - капитан.
Они любили свой паровоз-красавец "С у 205-91".
Стройный, легкий, с невысокой трубой, он заметно выделялся среди громоздких "Елен", как в шутку называли паровозы серии "Е"
. (Журнал "Байкал" 1974/02)
06. В разных источниках встречается предположение, что на этом постаменте находится не С у 205-91 (вторая серия выпуска паровозов С у - 1932-1935 г.г.) из депо Улан-Удэ, а более поздний С у 251-97 (четвёртая серия - 1947-1951 г.г.) из депо Сулин (Ростовская область).
07. С у (от рус. сормовский усиленный; прозвища — "сушка", "советский Прери"; модификация С ум имела прозвище "сумка") — советский пассажирский паровоз типа 1-3-1, выпускавшийся с 1924 по 1951 гг.
Был создан на базе лучшего курьерского паровоза Российской империи — С (если точнее, то на базе С в) и стал первым паровозом, разработанным в Советском Союзе.
08. Паровоз С у являлся универсальным пассажирским паровозом, который мог водить с умеренной скоростью различные пассажирские поезда, в том числе и тяжёлые, многовагонные.
Самый массовый советский пассажирский паровоз, который эксплуатировался на подавляющем большинстве железных дорог страны вплоть до конца 1960-х.
09. Производство паровозов серии С у велось с 1924 года по 1951 год.
Всего было выпущено 2683 паровоза четырёх выпусков, несколько отличавшихся друг от друга конструкцией.
10. Первый выпуск - С у серий от 97 до 101 делали с 1924 по 1929 годы.
Проект паровоза разрабатывался на основе дореволюционного проекта С в.
В него было внесено несколько сотен изменений, в том числе переделаны основные элементы - топка, котёл, рама, цилиндры, колёсные пары, кабина.
Изменены их размеры, компоновка и взаимное расположение.
В итоге получился новый паровоз, отдалённо напоминающий исходный.
11.Второй выпуск - С у серий от 200 до 209 строили с 1932 по 1935 годы.
Основное отличие котлов паровозов С у второго выпуска заключалось в замене медной клепаной огневой коробки - стальною, с применением сварки и гибких связей.
Диаметр трубчатой части котла увеличен на 60 мм.
Фигурная дымовая труба заменена простой, а также переделана передняя дверца дымовой коробки.
Этим был сильно изменен общий вид паровоза.
Значительному изменению подвергся также тендер.
12.Третий выпуск - С у серий от 210 до 215 и С ум серий 216-218 - 1935-1941 годы.
С у третьего выпуска, снова подверглись некоторой переделке.
Изменилась конструкция топки, цилиндров, рычагов привода ведущих колёс.
Буферный брус приспособлен к замене винтовой упряжи автосцепкой без фрикционного аппарата.
Для улучшения условий труда паровозной бригады изменена будка с добавлением в ней верхнего фонаря и мостика между паровозом и тендером.
Часть паровозов была оборудована вентиляторной тягой газов вместо конусной и получила индекс С ум.
13.Четвёртый выпуск - С у серии 250 и С ур серии 251 производились с 1947 по 1951 годы.
Повышена эффективность котла, изменён парораспределительный механизм, улучшены некоторые другие механизмы.
Паровозы серии С у выпускались с самого начала советского паровозостроения и почти до самого его заката.
Являясь в начале карьеры самыми мощными, быстрыми и универсальными они стали очень важной частью истории советских железных дорог, перевезя миллионы тонн грузов и пассажиров.
Продолжаю писать в "Полис" о старой технике. Это вышло в сегодняшнем номере)
Этот паровоз много лет украшает Улан-Удэнский вокзал. Он сразу виден из окон поездов, прибывающих с западной стороны. Это знаменитая "сушка", пассажирский паровоз серии Су - "Сормовский усиленный".
Серия «Су» является модификацией паровоза «Св», который в свою очередь был развитием ещё дореволюционной серии «С». Ряд конструктивных новшеств позволил увеличить мощность, но сохранилась колесная схема "Прери" - осевая формула 1-3-1. Модель была разработана в 1924 г., выпуск начался годом позже и продолжался по 1951 г. Всего построено 2683 машин, до конца 50-х "сушка" составляла основу парка пассажирских паровозов СССР. Не так уж мало их дожило и до наших дней - только паровозов-памятников насчитывается около пятнадцати. Один из них, с номером Су-205-91, украшает железнодорожный вокзал нашего города.
Этот паровоз выпущен в 1925 году Коломенским заводом, тогда же он по распределению достался местному депо Восточно-Сибирской железной дороги. Почти тридцать лет "205-91" эксплуатировался на пассажирских поездах, пройдя без капитального ремонта свыше 1 756 000 километров, и таким образом поставив рекорд среди паровозов ВСЖД.
- "Сушки" были хорошими машинами - вспоминает заведующий музеем Улан-Удэнского отделения ВСЖД Виктор Васильевич Фролов, сам много лет проработавший машистом паровоза - Хотя управление было сложным по сравнению с более поздними моделями. И использовались только как пассажирские, для грузовых составов были слишком маломощные. Поставь его на грузовой - еле полз бы на пяти километрах в час.
В 50-х, когда появились цельнометаллические вагоны, малая мощь "сушек" стала особенно критичной. На ВСЖД их стали заменять сначала грузовыми "лебедянками" (серия Л), потом новыми пассажирскими П36. В 1954 г. "205-91" был списан, и вскоре после этого его угнали на запад. Вспомнили о нём тридцать три года спустя.
В 1987 году две бригады нашего депо под руководством машинистов Асеева С.Д. и Ягодина Д.Н. представили к Государственной премии за тридцать лет безаварийной работы - рассказывает Виктор Васильевич - Это событие решили увековечить памятником. Тогда и вспомнили про нашего ветерана.
"205-91" обнаружился аж в Ставрополье, на станции Минеральные Воды. Паровоз отбуксировали обратно в Улан-Удэ, чтобы торжественно поставить на вечную стоянку в память о трудовом подвиге железнодорожников Бурятии. Памятник довольно органично вписался в архитектуру вокзала, став одной из достопримечательностей города. Надо сказать, что "сушки" считаются наиболее эстетически красивыми среди отечественных паровозов, и в исторических фильмах, когда следовало подчеркнуть парадный статус поезда, использовали именно эти локомотивы.
Сейчас, по словам Виктора Фролова, на ВСЖД машин серии «Су» не осталось ни одной - небольшое количество сохранившихся паровозов представлено преимущественно моделью «Л», образцом которой является памятник неподалеку от вокзала перед зданием ВСЖД.
