Про поезда
Eugen
'
вы предлагаете добавить ещё геморру? в проектировании-изготовлении-эксплуатации-обслуживании-ремонте... У паровоза главная проблема - это вовсе не пресловутый КПД, а то, что парк паровозов по стране сжирал в себя как в прорву море квалифицированных людей (включая шахтёров да, тут КПД тоже), и неплохих станков и матриалов.
gourry
Старожил
Если посмотреть на историю тепловозов, то живучую механическую трансмиссию на сколь-нибудь пристойную мощность в 1920х и то склепать не могли. А электро и гидро в паровозные времена (ну естественно до 1920-1930) - вообще космические технологии. Ну и плюс, единственная серьезная проблема из-за отсутствия этой коробки - явное деление на грузовые и пассажирские паровозы, имхо. + куда ее пихать - очень интересно, дышло в плане компоновки вообще шикарно...
FW
.
SDA, в коробке передач у паровоза (локомотива) нет необходимости по двум причинам:
- количество пара, на разных этапах движения регулируется таким образом, что на малых скоростях или при начале движения, количество пара максимально, что приводит к максимальному Мкр. На более высоких скоростях количество подаваемого пара уменьшатся практически бесступенчатое. Идеальная "коробка скоростей", т.е. её полное отсутствие. Малые скорости перемещения исполнительного цилиндра, могут иметь как максимальные так и минимальные по значениям Мкр, что в принципе исключает применение коробки скоростей, как лишней в этой системе.
- и ручное регулирование подачи пара в цилиндры (через регулятор подачи пара). Ручное регулирование бесступенчатое и обеспечивает плавное изменение параметров, что в купе с подачей пара через регулятор обеспечивает плавность хода.
P.S. Паровая машина способна регулировать ход поршня, при неизменном или повышенном/ пониженном Мкр, на разных этапах движения (по желанию, по необходимости), что делает паровую машину универсальной, без коробки скоростей.
FW
.
gourry, я думаю, Вы недооцениваете технологические возможности тех времён (20-е, 30-е). Были и коробки скоростей, были редукторы и были электростанции (ещё раньше) и коробки строили побольше, чем было бы необходим обычному паровозу. техника тех времён иногда поражает своей продуманностью и надёжностью и гениальными решениями, которые до сих пор используются.
Паровозы с редуктором на привод колёс были, правда очень специфические.
gourry
Старожил
Ну электротрансмиссия таки да, скорее упиралась не в электрическую часть, а в источник энергии (1914-й же вроде первые прототипы, а в середине двадцатых - это уже вполне рабочие аппараты Гаккеля и Ломоносова), но паровоз с электропередачей имхо хорош в основном для вызова оргазмов у стимпанкеров. Тяжелые ГМП, ЕМНИП пошли в массы во времена второй мировой уже. А вот механические КОРОБКИ (не редуктора) для магистральных тепловозов тогда так и не сделали, только для мелочевки.
SDA
Старожил
FW, что-то я не догоняю в Ваших объяснениях.
То, что рабочее тело поступает в цилиндр из вне -- это даёт бонусы, вроде как мне понятно.
Крутящий момент зависит от объёма подаваемого пара, как вы написали:
"количество пара, на разных этапах движения регулируется таким образом, что на малых скоростях или при начале движения, количество пара максимально, что приводит к максимальному Мкр."
Полагаю, от давления пара тоже зависит.
То есть паровоз должен обеспечивать максимальный крутящий момент в расчёте на наихудший случай нагрузки.
С вытекающими отсюда повышенными требованиями к прочности силовой части конструкции.
Почему не ставили редуктор и не трогались с места тихо-тихо, медленно-медленно, не нагружая давлением высоким давлением систему?
А зачем такие подвиги?
Тронувшись переключали бы редуктор и двигались дальше.
То, что рабочее тело поступает в цилиндр из вне -- это даёт бонусы, вроде как мне понятно.
Крутящий момент зависит от объёма подаваемого пара, как вы написали:
"количество пара, на разных этапах движения регулируется таким образом, что на малых скоростях или при начале движения, количество пара максимально, что приводит к максимальному Мкр."
Полагаю, от давления пара тоже зависит.
То есть паровоз должен обеспечивать максимальный крутящий момент в расчёте на наихудший случай нагрузки.
С вытекающими отсюда повышенными требованиями к прочности силовой части конструкции.
Почему не ставили редуктор и не трогались с места тихо-тихо, медленно-медленно, не нагружая давлением высоким давлением систему?
А зачем такие подвиги?
Тронувшись переключали бы редуктор и двигались дальше.
Eugen
'
У паровоза нет проблем трогания. (Специфика и особенности - есть. но не проблема) Паровая машина имеет почти горизонтальную характеристику М/v и даёт свой крутящий момент даже на 0-вых оборотах, соотв "наихудший случай" был во всём диапазоне оборотов и тут-то как раз никакой избыточности нет. Скорее наоборот проблемой трогания являлся _избыточный_ крутящий момент, из-за чего очень часто имела место пробуксовка (тогда говорили "боксование").
Ну и - многопоточный распределённый редуктор на такую мощность - скорее всего цену паровоза (и всего его жизненного цикла) пришлось бы удвоить (см. местный холивар про редукторные авиадвигатели)
Ну и - многопоточный распределённый редуктор на такую мощность - скорее всего цену паровоза (и всего его жизненного цикла) пришлось бы удвоить (см. местный холивар про редукторные авиадвигатели)
Последнее редактирование:
VT
Читатель
Потому что не нужна. У паровой машины (и электромотора) идеальная внешняя скоростная характеристика: максимум крутящего момента на минимуме оборотов.
Коробка передач (не "скоростей", не "перемены передач", не "КПП", а только КП) понадобились автомобилю из-за неудобной характеристики двигателя внутреннего сгорания.
Он не "должен", он по-другому не умеет ))
И все автомобили ему завидуют.
FW
.
Пешеход
Системный механик
Если тянуть "тихонько", не тронешься.
Если открыть регулятор резко и сразу, может даже оборвать сцепные приборы. Так что момента у паровой машины при трогании более чем достаточно. Проблема чуть в другом.
Колеса большого диаметра у паровоза для того, что они идеально сочетаются с параметрами паровой машины в требуемом диапазоне скоростей - без всякого дополнительного железа в виде редукторов и КПП. Грузовые и пассажирские локомотивы зачастую отличались лишь диаметром ведущих колёс. Если взять колёса маленькие (как в современных локомотивах), то и машина с нужным ходом поршня будет крошечная и т.д.
А чем больше колёса, тем меньше их уместится под паровозом. Поставишь их большее количество - в кривую не впишешься. Опять-таки ограничение нагрузки на ось. Так что паровоз - произведение искусства инженерного компромисса.
Поэтому для трогания состава машинист осаживал состав таким образом, чтобы пружины в сцепных приборах сжались; и затем, плавно трогаясь, приводил в движение вагоны последовательно, один за другим. И когда начало состава стронулось с места, машинист плааавненько снижал подачу пара; а когда уже поезд тронулся целиком, плааавно повышал обороты и разгонялся. А чуть переборщишь - могучий момент срывал немногочисленные ведущие колёса в боксование - с повреждением рельсов и колёсных пар.
Современные локомотивы имеют гораздо больше колёсных пар, чем паровозы, и соответственно больше точек сцепления с рельсами. И при той же нагрузке на ось они могут тащить куда более тяжелый состав.
И что характерно, без коробок передач; правда, не требующие особой динамики маневровые локомотивы часто оснащаются гидропередачей.
Если открыть регулятор резко и сразу, может даже оборвать сцепные приборы. Так что момента у паровой машины при трогании более чем достаточно. Проблема чуть в другом.
Колеса большого диаметра у паровоза для того, что они идеально сочетаются с параметрами паровой машины в требуемом диапазоне скоростей - без всякого дополнительного железа в виде редукторов и КПП. Грузовые и пассажирские локомотивы зачастую отличались лишь диаметром ведущих колёс. Если взять колёса маленькие (как в современных локомотивах), то и машина с нужным ходом поршня будет крошечная и т.д.
А чем больше колёса, тем меньше их уместится под паровозом. Поставишь их большее количество - в кривую не впишешься. Опять-таки ограничение нагрузки на ось. Так что паровоз - произведение искусства инженерного компромисса.
Поэтому для трогания состава машинист осаживал состав таким образом, чтобы пружины в сцепных приборах сжались; и затем, плавно трогаясь, приводил в движение вагоны последовательно, один за другим. И когда начало состава стронулось с места, машинист плааавненько снижал подачу пара; а когда уже поезд тронулся целиком, плааавно повышал обороты и разгонялся. А чуть переборщишь - могучий момент срывал немногочисленные ведущие колёса в боксование - с повреждением рельсов и колёсных пар.
Современные локомотивы имеют гораздо больше колёсных пар, чем паровозы, и соответственно больше точек сцепления с рельсами. И при той же нагрузке на ось они могут тащить куда более тяжелый состав.
И что характерно, без коробок передач; правда, не требующие особой динамики маневровые локомотивы часто оснащаются гидропередачей.
gourry
Старожил
Не только маневровые. у штатовцев, ЕМНИП, довольно много дизель-гидравлики и в поездной работе. Более того, и у нас тоже были не самые неудачные попытки внедрить (ТГ102 - http://railroad.100megsfree5.com/L6/Disel-TG102.html#ТГ102-ЛТ и специфические сахалинские ТГ16).
ljekio
Старожил
ТГ102 трудно назвать удачей - бригады его называли "тяпнем с горя сто два раза".
А две гидропередачи и два дизеля на каждую секцию из двух - решение, мягко говоря, далеко от оптимального.
Некоторые машинисты на нем теряли слух.
В Европе - да, встречались гораздо чаще, у финнов, к примеру, основные тепловозы долгое время были Dv12 с двухрежимной ГМП (для грузовой и пассажирской работы), а небольшая мощность наращивается нужным колвом единиц по американскому принципу (но в финских масштабах поездов небольшого веса).
Правда новый их тепловоз Dr16 с электропередачей.
У нас гидромеханические остались только ТГМ23, наследники узкоколеек ТГМ40 и калужский ТГК2. Все они работают на вывозных путях заводов, таскают по 2-3 вагона туда сюда. Ну и дизель-поезда тоже с гидравликой были.
А две гидропередачи и два дизеля на каждую секцию из двух - решение, мягко говоря, далеко от оптимального.
Некоторые машинисты на нем теряли слух.
Не знаю ни одного. Может и были какие эксперименты в 50-х, но весь парк буквально - электрический был и есть.
В Европе - да, встречались гораздо чаще, у финнов, к примеру, основные тепловозы долгое время были Dv12 с двухрежимной ГМП (для грузовой и пассажирской работы), а небольшая мощность наращивается нужным колвом единиц по американскому принципу (но в финских масштабах поездов небольшого веса).
Правда новый их тепловоз Dr16 с электропередачей.
У нас гидромеханические остались только ТГМ23, наследники узкоколеек ТГМ40 и калужский ТГК2. Все они работают на вывозных путях заводов, таскают по 2-3 вагона туда сюда. Ну и дизель-поезда тоже с гидравликой были.
Последнее редактирование:
Пешеход
Системный механик
Немцы на Voith вполне приличную магистральную машину слепили:
от 2400 до 3000 кВт.
И ТГ-16М (с войтовской же гидропередачей) уже видится поприличнее (правда, сколько их действительно бегает, никто не говорит)
от 2400 до 3000 кВт.
И ТГ-16М (с войтовской же гидропередачей) уже видится поприличнее (правда, сколько их действительно бегает, никто не говорит)
ljekio
Старожил
Вика пишет "всего построено 5".
«Опыт эксплуатации показал их крайне низкую надёжность и плохую приспособленность к эксплуатации в погодных условиях о. Сахалин. Ввиду того, что в настоящее время проводится реконструкция инфраструктуры этого региона с перешивкой железнодорожной колеи на ширину 1520 мм, дальнейшее приобретение этих тепловозов видится нецелесообразным»
ljekio
Старожил
Про ГМП и ТГ102 поподробнее:
http://scbist.com/xx2/27927-06-2013-gidroperedacha-proshloe-nastoyaschee-i-buduschee.html
http://scbist.com/xx2/27927-06-2013-gidroperedacha-proshloe-nastoyaschee-i-buduschee.html
SDA
Старожил
VT, я про характеристику паровоза понял, спасибо.
(к стати, очень плохо что в учебниках подробно разжёваны ДВС, но не описаны двигатели с рабочим телом поступающим из вне -- паровозы)
Попытаюсь по другому сформулировать вопрос.
Пусть для достижения требуемого вращающего момента при трогании с места нужно обеспечить в цилиндре давление P и расход пара V.
Для работы с этим давлением и расходом спроектирован весь паровоз, чтобы не взорвался и обеспечивал нужный объём пара.
На большой скорости уже не нужно ни столько пара, ни такого давления, так как не нужно бороться с трением покоя.
Почему бы не поставить цилиндр рассчитанный на меньшее давление и менее производительный парогенератор и трогаться с места с помощью редуктора, а потом на меньшем расходе и меньшем давлении катиться уже без редуктора.
Это же гонки Ф-1, чтобы с пробуксовкой трогаться, можно и потихоньку разогнаться.
Зато паровоз в размерах уменьшится, так как парогенератор станет меньше.
(к стати, очень плохо что в учебниках подробно разжёваны ДВС, но не описаны двигатели с рабочим телом поступающим из вне -- паровозы)
Попытаюсь по другому сформулировать вопрос.
Пусть для достижения требуемого вращающего момента при трогании с места нужно обеспечить в цилиндре давление P и расход пара V.
Для работы с этим давлением и расходом спроектирован весь паровоз, чтобы не взорвался и обеспечивал нужный объём пара.
На большой скорости уже не нужно ни столько пара, ни такого давления, так как не нужно бороться с трением покоя.
Почему бы не поставить цилиндр рассчитанный на меньшее давление и менее производительный парогенератор и трогаться с места с помощью редуктора, а потом на меньшем расходе и меньшем давлении катиться уже без редуктора.
Это же гонки Ф-1, чтобы с пробуксовкой трогаться, можно и потихоньку разогнаться.
Зато паровоз в размерах уменьшится, так как парогенератор станет меньше.
FW
.
SDA, а почему бы просто не уменьшить давление и расход пара? Зачем здесь редуктор, если всё регулируется рабочим телом под названием "пар".
P.S. обычным ДВС ещё далеко до паровой машины по гибкости Мкр и оборотам. недостатков, однако, у паровой машины других предостаточно.
Eugen
'
На большой скорости как раз и нужен - максимальный расход пара, ибо мощность это есть сила тяги, умноженная на скорость (оно же - момент на обороты). Это на трогании можно расход пара уменьшить ибо при скорости равной 0 - мощность тоже околонулевая. а впри движении в подъём на скорости или просто тяжёлый состав в разгон на ровном месте - вот там-то и нужны - и момент и обороты, (оно же паропроизводительность * давление) и ради этой-то развиваемой мощности весь паровоз и сделан, это вообще его первая и основная характеристика.
Ну разгоняться "потихоньку" - это слишком общо описано, нужно разгоняться до рабочей скорости (в т.ч. в подъём) за минимальное возможное время, ибо дорога нужна для провозной способности а не "вообще".
Всю их историю - паровозы росли в мощности и пределом были лишь размеры и модуль Юнга (давление в котле и всей системе), И достижения их оценивали в виде "паровоз такой-то провёл состав массой ... по маршруту ... километров за столько-то часов". снова - у паровоза нет проблем с троганием, не нужен ему редуктор, у него отличная тяговая характеристика. почти как у трамвая (который тоже без корбки) - у него есть проблемы с "просто мощностью", точнее долговременной мощностью - он слишком часто и много просит кушать и пить (американцы даже вроде игрались с тендерами, меняемымми на ходу - неудачно, и с автозаливкой на ходу воды (удачно).
Ну и с холостым ходом у него проблемы да - он стоит на светофоре или станции, а уголёк в топке горит, с приёмистостью, со сбросом мощности, с растопкой после простоя (да даже правильно погасить уметь надо) - куча проблем, но не троганием вот ни разу..
Ну разгоняться "потихоньку" - это слишком общо описано, нужно разгоняться до рабочей скорости (в т.ч. в подъём) за минимальное возможное время, ибо дорога нужна для провозной способности а не "вообще".
Всю их историю - паровозы росли в мощности и пределом были лишь размеры и модуль Юнга (давление в котле и всей системе), И достижения их оценивали в виде "паровоз такой-то провёл состав массой ... по маршруту ... километров за столько-то часов". снова - у паровоза нет проблем с троганием, не нужен ему редуктор, у него отличная тяговая характеристика. почти как у трамвая (который тоже без корбки) - у него есть проблемы с "просто мощностью", точнее долговременной мощностью - он слишком часто и много просит кушать и пить (американцы даже вроде игрались с тендерами, меняемымми на ходу - неудачно, и с автозаливкой на ходу воды (удачно).
Ну и с холостым ходом у него проблемы да - он стоит на светофоре или станции, а уголёк в топке горит, с приёмистостью, со сбросом мощности, с растопкой после простоя (да даже правильно погасить уметь надо) - куча проблем, но не троганием вот ни разу..
Последнее редактирование:
Пешеход
Системный механик
А ещё ширина колеи, нагрузка на ось, нагрузка на мосты, габарит подвижного состава, габарит приближения строений, величины кривых, подъёмов, спусков - короче, те случаи, когда придётся переделывать всю, извиняюсь за выражение, недвижимость.
Эстонцы, в очередной раз поругавшись с Россией лет NNадцать назад, решили радикально улучшить свой парк тяговых средств (ну не могут же они без ремонта) и решили отморозить себе ушки: стали договариваться на сотню Американских! С30 и похожих на них С36 (так ностальгически знакомых по голливудским фильмам, - помните: жутко гудят с эффектом Допплера и никогда не тормозят). Короче, поставщики, в бешеном темпе закрашивая надписи "Nationales de Mexico" и т.п. стали рожать локомотивы для колеи 1520мм. Корованы кораблей с могучей техникой тронулись в жаждущую Эстонию - и покатились Американские красавцы... до первого техосмотра, грубо говоря. Системы безопасности никак не совместимы с аборигенскими made in... Ну, знаете, откуда. Сколько их сейчас в реале, не знаю.
"Эвон как!" - подумали эстонцы, - и попросили на помощь соседей.
"Эвон как!" - поняли латыши, - и помогли соседям. Не бесплатно, как водится. А подумали совсем другое; и пока по их дорогам бегают 2ТЭ-116, 2ТЭ-10, 2М62У... и один или два "своих" 2М62, только с буковками и красивые. А может, проходят красавцы стояночные испытания где-то под забором. Увижу - сфоткаю.
Подпись: Модернизированный локомотив 2M62UM-0111 в испытательной поездке. Ст. Саласпилс Латв.ж.д. 14.06.2016. Без вспомогательного локомотива! Фото моё.
Короче, надышались свободы эти американские локомотивы: то их мосты не держат, то их россияне не пускают (из-за высокой нагрузки на ось)... То персонал, извиняюсь за выражение, тормозит...
Уж не знаю, насколько завалили мощью Эстонию, но эти чудеса техники с тех пор в соседние страны ни ногой.Но поскольку бледнолицые после первого раза уже могут ходить по граблям абсолютно безопасно, несколько лет назад был запущен небывалый тендер, заточенный под китайский локомотив. Небывалый потому, что был специально заточен под китайский DF7G-E, которого не было даже на бумаге. Но зато вдвое дороже отпускной цены своих китайских коллег.
Последнее редактирование: