Что такое осевая формула локомотива

Осевая формула тепловоза и электровоза

Осевая формула тепловоза и электровоза — условное описание основных параметров экипажной части локомотива, описывающее количество, размещение и назначение осей.

В последние десятилетия осевая формула потеряла своё решающее значение при классификации локомотивов, как это было в эпоху паровозов.

Содержание

Способы записи осевых формул, применявшиеся в СССР и России

На начальном этапе развития

На начальном этапе развития тепловозо- и электровозостроения экипажная часть новых локомотивов мало отличалась от паровозной. Поэтому в те годы для описания экипажной части тепловозов и электровозов пользовались той же системой записи осевых формул, что и для паровозов. При этом для обозначения сцепных осей с индивидуальным приводом стали использовать знак «ноль» в нижнем индексе. Например, осевая формула тепловоза Э эл 2, имеющего пять сцепных осей в жёсткой раме с индивидуальным приводом и по одной поддерживающей оси перед и позади группы сцепных осей имела вид:

Осевые формулы появившихся вслед за тем локомотивов тележечной конструкции стали обозначаться аналогично паровозам дуплекс, триплекс и т. д. Формула состояла из нескольких групп (по числу тележек), каждая из которых описывала свою тележку, как отдельный экипаж. Между собой группы разделялись знаком «минус» (если тележки были независимыми) или знаком «плюс» (если тележки были шарнирно соединены между собой). Например, осевая формула электровоза С_C11, экипажная часть которого состояла из двух сочленённых трёхосных тележек, имела вид:

Интересным примером можно считать осевую формулу тепловоза Щ эл 1 системы Гаккеля (его экипажная часть состоит из трёх сочленённых тележек, средняя из которых имела четыре сцепных оси, а две крайние — по три сцепных и одной направляющей оси; все сцепные оси с индивидуальным приводом):

1940-е годы

В 1940-е годы в написании осевых формул началась неразбериха. Электроподвижной состав описывался формулами, написанными по европейскому стандарту (стандарт UIC): вспомогательные оси обозначались цифрами, а ведущие оси — латинскими буквами. Например, осевая формула электровоза ПБ21 (три ведущих оси с индивидуальным приводом и по две направляющих оси впереди и сзади) приобрела вид:

Другие примеры осевых формул в стандарте UIC:

С осевыми формулами тепловозов дело обстояло ещё хуже. В одной таблице вперемешку могли встречаться как формулы, записанные по европейскому стандарту UIC (например, С₀+С₀), так и основанные на «паровозной» системе (например, 0-3₀+3₀-0). При этом, значение знака «ноль» в нижнем индексе разъяснялось особо.

Нередко случалась путаница в использовании знаков «плюс» и «минус» между осевыми формулами тележек. Так осевая формула тепловоза ТЭ1, экипажная часть которого состояла из двух независимых трёхосных тележек записывалась как:

И это несмотря на то, что тележки не были связаны друг с другом и осевая формула должна была иметь вид:

1950-е годы

В 1950-е годы для записи осевых формул электровозов стала применяться та же система, что и для тепловозов.

1960-е годы

К середине XX века бегунковые и поддерживающие оси на тележечных локомотивах уже практически не применялись. Именно поэтому начиная с 1960-х годов при написании осевых формул обозначающие отсутствие вспомогательных осей нули стали опускать. Осевая формула типа:

видоизменилась сперва до вида:

Для многосекционных локомотивов первоначально пользовались теми же правилами, записывая общую осевую формулу всего локомотива, не делая различий между секциями. Так, осевая формула двухсекционного электровоза ВЛ8 (две сочленённые двухосные тележки под каждой секцией), имела вид:

Такая форма записи не давала полного представления о распределении тележек по секциям локомотива, а значит, не давала и возможности различать, например, двухсекционные с двумя тележками на секцию и односекционные четырёхтележечные локомотивы (например, тепловоз ТЭ136). Поэтому осевые формулы отдельных секций стали заключать в круглые скобки. Осевая формула того же электровоза ВЛ8 приобрела вид:

Поскольку осевые формулы отдельных секций, как правило, не отличаются друг от друга, на практике стала применяться упрощённая форма записи осевых формул многосекционных локомотивов:

При этом запись внутри скобок по указанным выше правилам описывает осевую формулу отдельной секции, а множитель перед скобками — число секций. Приведённый выше пример соответствует осевой формуле двухсекционного тепловоза 2ТЭ10, каждая секция которого опирается на две независимых трёхосных тележки.

На современном этапе

Отечественная система записи осевых формул оказалась не достаточно проработанной. С её помощью невозможно описать многие разновидности экипажа, особенно если в них помимо ведущих осей присутствуют и вспомогательные (что иногда встречается на путевых машинах и специальном подвижном составе). Не удивительно, что в последние годы в отечественной литературе всё чаще стали встречаться осевые формулы, записанные в европейской системе.

Европейская система записи осевых формул

Европейская система записи осевых формул (UIC) несколько отличается от российской. Количество ведущих осей обозначается заглавной буквой латинского алфавита (A=1, B=2, C=3 и т. д.), ведомые оси обозначаются цифрами. Знак «ноль» в нижнем индексе под буквой обозначает индивидуальный привод каждой оси. Количество секций указывается цифрой перед скобкой.

При отсутствии того или иного вида осей в тележке соответствующая буква или цифра не ставится.

Примеры записи осевых формул

В таблице приведены примеры осевых формул различных локомотивов, записанные по европейской системе.

Американская система записи осевых формул

Применяемая ныне в США система записи осевых формул, утверждённая Американской железнодорожной ассоциацией (AAR — Association of American Railroads) во многом похожа на европейскую, но несколько проще её. Так, в ней не используется знак «0» в нижнем индексе, указывающий на индивидуальный привод осей. То есть, в этой системе не делается различий между ведущими осями с индивидуальным приводом и механически связанными ведущими осями.

При отсутствии того или иного вида осей в тележке соответствующая буква или цифра не ставится.

Для разделения тележек используется знак «минус», для разделения секций — знак «плюс».

Примеры записи осевых формул

В таблице приведены примеры осевых формул различных локомотивов, записанные по американской системе.

Источник

Осевые формулы локомотивов

Электрические передачи на тепловозах.

1. Постоянного тока, когда генератор и электродвигатели постоянного тока; передача простая и высокий к.п.д.

2. Постоянно-переменноготока, когда синхронный генератор переменного тока, а электродвигатели постоянного тока; необходима выпрямительная установка; применяется на тепловозах мощностью более 3000 кВт, так как при такой мощности генератор постоянного тока имел бы большие габариты и увеличилось бы искрение под щетками на коллекторе.

3. Переменно-переменного тока, когда генератор и электродвигатели переменного тока; электрические машины переменного тока проще по конструкции, более надежные в эксплуатации, проще в ремонте; регулирование скорости движения выполняется изменением частоты переменного тока, поэтому необходимы специальные преобразователи частоты; применяется на некоторых опытных тепловозах.

6.3. Газотурбовоза – при сгорании топлива (нефти, мазута) в огневых коробках газотурбинного двигателя мощный поток горячих газов попадает на лопатки газовой турбины, вал которой соединен с электрическим генератором, от которого электрическое напряжение подается на электродвигатели, которые через зубчатые передачи вращают колесные пары. Имеется компрессор для подачи воздуха в камеры сгорания и для разбавления горячих газов, имеющих температуру около 2000 о С, чтобы на лопатки турбин смесь газов с воздухом поступала с температурой не более 800 о С (иначе не выдержат лопатки турбины по жаропрочности). Пока газотурбовозы выполнены как опытные образцы.

6.4. Электровоза – при подаче электрического напряжения по подвешенному над железнодорожной колеей контактному проводу и рельсу и при соответствующем его преобразовании на электродвигатели, которые через зубчатые передачи передают вращение на колесные пары. В зависимости от подаваемого напряжения электровозы подразделяются на электровозы постоянного тока с номинальным напряжением в контактной сети 3000 В и на электровозы переменного тока с номинальным напряжением в контактной сети 25000 В, и на электровозы двойного питания, способные работать как от контактной сети постоянного тока с напряжением 3000 В, так и от контактной сети переменного тока с напряжением 25000 В.

По осевой формуле определяется количество секций локомотива, число и тип тележек, способ передачи тяговых и тормозных усилий, количество движущих и бегунковых колесных пар, наличие индивидуального или группового привода.

Для нетележечных локомотивов в осевой формуле последовательно перечисляется число бегунковых и движущих колесных пар. Например, для паровоза 1-3-1 или для тепловоза ТГМ23 0-3-0 – нет бегунковых колесных пар, три ведущие колесные пары имеют групповой привод.

Источник

Осевая формула паровоза

Осева́я фо́рмула парово́за (тип паровоза) — условное описание основных параметров экипажной части локомотива, описывающее количество, размещение и назначение осей (колёсных пар). Одна из основных характеристик, используемых при классификации паровозов.

Содержание

Виды осей паровоза

В классической конструкции паровоза встречаются три основных вида осей.

Способы записи осевых формул

В разных странах, в разные годы способы записи осевых формул существенно отличались. Наибольшее распространение получило шесть способов.

Старый германский

В виде дроби, в которой числитель равен количеству спаренных осей, а знаменатель — общему числу осей. Например:

Этот способ не прижился, поскольку не даёт представления отдельно о числе направляющих и поддерживающих осей.

Американский

Предложен в 1906 году Ф. М. Уитом (Frederick Methvan Whyte). Осевая формула состоит из трёх цифр, первая из которых указывает число направляющих колёс, вторая — спаренных, третья — поддерживающих колёс (именно колёс, а не осей, как во всех остальных способах). Цифры разделяются между собой дефисом. Например:

Германский

Предложен в 1907 году журналом «Organ». В целом повторяет американский способ, но отличается тем, что при нём ведётся счёт осей, а не колёс, и число спаренных осей обозначается заглавными буквами (A=1, B=2, C=3 и т. д.). Цифры разделяются между собой точкой (знаком умножения). Например:

Германский V.D.E.V.

Предложен в 1923 году Союзом германских железнодорожных управлений V.D.E.V. Отличается от предыдущего тем, что все знаки записываются слитно, а в случае отсутствия осей того или иного рода цифра ноль не пишется. Например:

Французский

Число спаренных осей обозначается цифрой, одноосный бегунок обозначается буквой P (от фр. porteur — бегунок), двухосная тележка — буквой B (от фр. bogie — тележка). Все знаки записываются слитно. Например:

Русский

Из трёх цифр, первая из которых указывает число направляющих осей, вторая — спаренных, третья — поддерживающих осей. Первоначально цифры разделялись между собой точкой (знаком умножения):

Впоследствии точка была заменена дефисом:

Ни в одном из приведённых выше способов оси тендера в расчёт не принимались, если только одна из поддерживающих осей не находилась под коротким полутендером, входящим в состав танк-паровоза, и который не мог быть отцеплен от него.

Единая европейская система записи осевых формул UIC

Основой для единой европейской системы записи осевых формул UIC стала германская система V.D.E.V. Главным её отличием стало введение знака «апостроф» для обозначения осей, закреплённых на отдельных поворотных тележках. Так, например, осевая формула паровоза с двухосной поворотной направляющей тележкой, тремя ведущими осями и одной жестко закреплённой поддерживающей осью в этой системе имеет вид:

Кроме того, в этой системе использовались дополнительные суффиксы, отражающие некоторые конструктивные особенности самого паровоза, а не только его экипажной части. Например:

Примеры записи осевых формул паровоза

Осевые формулы паровозов со сложной экипажной частью

Дальнейшее развитие паровозостроения по пути увеличения мощности локомотивов требовало применения на них всё большего количества сцепных осей. При этом рост их числа приводил к существенному увеличению длины паровоза и, как следствие, к ухудшению вписывания в кривые. В связи с этим появилась необходимость отказаться от размещения всех сцепных осей в общей жёсткой раме. Появились различные проекты паровозов, экипажная часть которых была разделена на несколько шарнирно соединённых между собой тележек. Поэтому они именовались сочленёнными паровозами: паровозы систем Ферли, Мейера, Гаррата, Маллета. Сцепные оси каждой тележки приводились в движение от отдельной паровой машины.

В зависимости от числа тележек такие паровозы именовались дуплексами (две тележки), триплексами (три тележки) и квадруплексами (четыре тележки). Для описания их экипажей потребовалось усложнить систему записи осевых формул. Осевая формула такого паровоза состоит из нескольких групп, разделённых между собой знаком «плюс». Каждая группа описывает конструкцию экипажа отдельной тележки по тем же правилам, что использовались для обычных паровозов. Группы записываются по порядку от головы паровоза к тендеру.

Так, например, осевая формула паровоза П38 (экипажная часть которого состояла из двух тележек, в первой из которых была одна направляющая и четыре сцепных оси, а во второй — четыре сцепных и две поддерживающих оси) в русской нотации имела вид:

Имена собственные осевых формул

Некоторые наиболее распространённые виды осевых формул имели даже собственные названия.

Внимание. Следует иметь в виду, что приведённые в таблицах комментарии сделаны профессором Н. И. Карташовым в конце 1920-х — начале 1930-х годов применительно к паровозам широкой колеи. Для паровозов узкой колеи не всё из сказанного верно. Условные обозначения. В графе «схема» заглавной буквой «O» обозначены сцепные оси, строчной «o» — бегунковые и поддерживающие. Голова паровоза — на схеме слева.

См. также

Литература

Ссылки

0-6-0 | 1-6-0 | 1-6-2 | 1-6-2 | 2-6-1 | 2-7-2

Источник