Железнодорожный транспорт – это достаточно мощная структура, включающая в себя многообразие техники. Если говорить именно о технике, которая используется на железных дорогах, здесь эксплуатируется целый ряд технических устройств, среди которых железнодорожные локомотивы, конечно же, занимают не последнее место.
Паровоз стал первым тяговым подвижным составам на железной дороге. Благодаря паровозу железнодорожный транспорт получил активное развитие, паровозы сыграли огромную роль в развитии многих стран мира, ведь являлся, порой, главным транспортным средством. С момента появления первого паровоза в 180 4году паровозы совершенствовались, конструировались новые модели, придумывались решения различных проблем. Паровозы долгое время не уступали другим видам железнодорожных локомотивов, но постепенно более современные локомотивы, такие как электровозы и тепловозы заняли его место. Несмотря на это паровозы стали памятником, символом железной дороги, они до сих пор используются на железнодорожных магистралях разных странах.
Принцип работы:
в котле сжигается топливо; от сжигания нагревается котел с водой; вода интенсивно испаряется, превращаясь в пар; пар поступает на резервуар, в котором находится поршень; пар давит на поршень, а поршень передает энергию с помощью механизмов на колеса паровоза и приводит их в движение.
Основные признаки, по которым различаются паровозы:
1.Осевая формула, описывает количество, размещение осей: бегунковых, движущих, поддерживающих.
3.По числу цилиндров в паровой машине: двухцилиндровый или многоцилиндровый (3-х, 4-х цилиндровые).
4.По кратности расширения пара: с однократным или многократным расширением.
Недостатки:
-низкий КПД – 5 – 10 %
-сложность эксплуатации
Максимальный рекорд скорости на паровозе 201 км/ час.
Появление паровоза
Первый паровоз в мире был создан в 1804 году талантливым английским инженером Ричардом Тревитиком. В России первый паровоз был построен отцом и сыном Черепановыми в 1834 году.
Больше информации в разделе о паровозах.
Тепловоз, как транспорт, представляет собой достаточно сложное техническое средство. Это мощная конструкция, оснащённая не менее мощным дизельным двигателем, способным тянуть состав из нескольких десятков гружёных железнодорожных вагонов. Помимо основного двигателя, в конструкции тепловоза имеется ряд дополнительных аппаратов и механизмов, обеспечивающих работу основного оборудования. К таким аппаратам относятся, к примеру, воздушный компрессор, генератор, гидравлическая система и другие. Следует также отметить наличие в тепловозной конструкции довольно сложной схемы электроники. Существует несколько серийных разновидностей тепловозов. Кроме того, этот вид железнодорожного локомотива подразделяется на категории по служебному назначению. Так, широко применяются тепловозы пассажирских поездов, грузовых, а также маневровые тепловозы. Управление таким транспортным средством как тепловоз, обычно осуществляется бригадой из двух человек – машиниста и помощника машиниста. Машинист отвечает за управление поездом, тогда как на долю помощника машиниста выпадает наблюдение за работой дизеля и вспомогательных механизмов. Зачастую для транспортировки железнодорожных составов используется двойная тепловозная секция. На практике же, может встречаться транспорт, состоящий из одной, двух, трёх и даже четырёх секций. Увеличение количества секций, соответственно, приводит к увеличению мощности тепловоза. Здесь необходимо добавить, что в случае использования нескольких секций, могут использоваться только секции однотипные. Независимо от количества секций, управление тепловозом также осуществляется одной бригадой, редко двумя. Тепловозная тяга длительное время использовалась на железных дорогах и продолжает использоваться до сего дня.
Больше информации в разделе о тепловозах.
Электровоз — это неавтономный железнодорожный локомотив, движение которого происходит за счет установленных в нем электродвигателей. Электродвигатели, в свою очередь, получают электроэнергию из электросети через тяговые подстанции, контактную сеть или от аккумуляторов, которые расположены на электровозе.
Классификация электровозов
Разделяют электровозы по: роду службы, току питания, типу тягового привода, типу и наличию электрического торможения.
По роду службы электровозы бывают: пассажирские, грузовые, маневровые и промышленные. К последней группе относят также шахтные электровозы, которые используют для перевозки грузов по подземным путям. В России электровозы по роду тока питания используют двух типов: переменного тока - 25 кВ, 50 Гц, постоянного тока - 3 кВ. Также выпускаются двухсистемные электровозы, для применения их в карьерах, рудниках, с напряжением питания в 250 В, 550 В и 1500 В, переменного тока 10 кВ.
По типу тягового привода применяют следующие электровозы:
- 1 класс: опорно-осевое подвешивание тягового электродвигателя. На ось двигателя и колесную пару насаживаются зубчатые колеса, а централь между ними поддерживается моторно-осевыми подшипниками.
- 2 класс: опорно-рамный двигатель и опорно-осевой редуктор. Двигатель обрессорен и соединяется с редуктором муфтой, что обеспечивает надежность работы двигателя и плавный ход электровоза.
- 3 класс: опорно-рамные двигатель и редуктор. Редуктор данного класса связан муфтой с колёсной парой.
Типы тяговых электродвигателей:
- Коллекторные. Сложны в изготовлении, обслуживании, но просты в управлении. Имеют коллектор - постоянно находящийся в работе переключатель со скользящими контактами.
- Асинхронные. Двигатель весьма прост и хорошо переносит перегрузки. Для питания используют трёхфазный переменный ток.
По типу и наличию электрического торможения электровозы бывают: рекуперативного и реостатного торможения, а также их объединение, либо полное отсутствие электрического тормоза.
По числу секций электровозы делят на: одно, двух, трёх и четырёх секционные.
Сам электровоз имеет механическую часть, электрическое и пневматическое оборудование. Механическая часть электровоза состоит из кузова, тележки, рессорного подвешивания и тормозной рычажной передачи. Тележка имеет раму, колёсные пары, тяговые двигатели, буксы и редукторы.
Электродвигатели электровозов называют тяговыми электродвигателями (ТЭД), которые могут работать в режиме генератора, это часто используют для электрического торможения.
В кузове электровоза имеется кабина машиниста, коммутационное оборудование, вспомогательные электрические машины, компрессор и пневматическое оборудование. Все оборудование размещается в высоковольтной камере или в закрытых шкафах, т.к находится под напряжением, которое опасно для жизни человека. Коммутационное оборудование электровоза включает в себя индивидуальные и групповые контакторы, которые служат для переключения силовой цепи электровоза.
Регулировка скорости электровоза происходит за счет изменения напряжения на якоре и коэффициента возбуждения коллекторного ТЭД, а также изменение частоты и напряжения тока питания при асинхронных ТЭД.
Больше информации в разделе о электровозах.
