18. Паровозы 1-3-0 Н и Я

Дальнейшее развитие пассажирских паровозов с двумя спаренными колесными парами не могло дать заметного увеличения их тяговой мощности. На некоторых железных дорогах, и в особенности на Николаевской, вес поездов к девяностым годам прошлого столетия возрос настолько, что паровозы с двумя движущими колесными парами приходилось пускать двойной тягой. По этим причинам Министерство путей сообщения поручило проф. Н. Л. Щукину спроектировать новый тип пассажирского паровоза с тремя движущими колесными парами, с нагрузкой на рельсы от колесной пары 12,5 т. Был принят паровоз типа 1-3-0 с двухцилиндровой машиной двойного расширения с радиально-маятниковым парораспределительным механизмом и передней радиальной колесной парой.

Здесь уместно напомнить, что тип 1-3-0 впервые появился в России еще в 1878 г., т. е. на 14 лет раньше, чем в других странах.

В 1892 г. Александровский з-д построил два паровоза по проекту Н. Л. Щукина. Им была присвоена серия Н^д . Паровозы оказались несколько более тяжелыми, чем предполагалось по проекту, и нагрузка от движущей колесной пары на рельсы доходила в них до 14,7 т. По нормам того времени такая нагрузка была недопустима. Кроме того, возникли препятствия и юридического порядка, так как пассажирским типом было принято считать паровозы только с одной или двумя движущими колесными парами. Дав специальное разрешение к обращению этих паровозов только на Николаевской ж. д., отличавшейся исключительно хорошим состоянием пути и мостов, Министерство путей сообщения настаивало на ограничении скорости движения паровоза до норм товарных, и только позднее разрешило поднять скорость до 70 верст в час.

Никаких вредных последствий от превышения нагрузки, однако, замечено не было, и с 1895 г. давление в 15 т было признано допустимым при рельсах весом 24 фунта в погонном футе.

Из этого примера видно, что паровозу в своем развитии приходилось опрокидывать консервативные нормы царской России, буквально завоевывая себе путь к дальнейшему прогрессу. Приведенный пример завоевания нагрузки в 15 т паровозом Н^д в 1892 г. повторился и в 1907 г., когда 16-тонная нагрузка была завоевана паровозом Щ.

Предельная скорость паровоза Н^д, установленная в 1892 г. в 70 верст в час, после опубликования трудов Н. П. Петрова по расчету рельсов, в 1914 г., при тех же рельсах была доведена до 108 км/час. Старые 24-фунтовые рельсы Уральских з-дов, уложенные на Николаевской ж. д. в 1890 г., прослужили на многих участках до 1930 г., и по ним обращались паровозы 2-3-1 Л^п с давлением от колесной пары до 20 т, со скоростями до 100-110 км/час, без ограничений и каких-либо вредных последствий.

Несимметричность двухцилиндровой машины двойного расширения вызвала у ряда специалистов сомнение в целесообразности применения ее в быстроходных паровозах. С целью опытного сравнения машины двойного расширения с машиной одиночного расширения, в 1895-1896 гг. Александровский з-д при постройке десяти паровозов Н^д два из них выпустил с машиной одиночного расширения. Паровозы получили серию Н^а. Цилиндры в них были приняты одинакового диаметра с цилиндрами высокого давления паровозов Н^д (480 мм). Пятилетняя их служба в совершенно одинаковых условиях с паровозами Н^д показала, что по расходу топлива они менее экономичны. Особых преимуществ в конструктивном отношении паровозы Н^а не обнаружили. При первом капитальном ремонте они были переделаны на двойное расширение.

В 1896 г. паровозы Н^д были несколько переконструированы и усилены по цилиндрам. Песочница, расположенная на площадке, заняла обычное расположение на котле (фиг. 40). Паровозы Н^д типа 1897 г. получили распространение только на Николаевской ж. д., где ими до 1910-1912 гг. обслуживались все пассажирские поезда - от почтовых до курьерских. Дорога до сих пор помнит безупречную службу этих паровозов. Радиально-маятниковые механизмы на некоторых из них при капитальном ремонте на Александровском з-де были заменены кулисно-маятниковыми. Паровозы Н^д в количестве нескольких единиц работали также на Варшавской линии Северо-Западных ж. д. и на Сызрано-Вяземской ж. д.

фиг.40 Паровоз Нд

В 1901 г. паровоз Н^д был переконструирован по проекту Коломенского з-да. Радиально-маятниковый механизм был заменен кулисно-маятниковым, и вместо передней радиальной колесной пары была применена одноосная тележка. Плоский золотник цилиндра высокого давления был заменен цилиндрическим. Паровоз был назван серией Н^в и имел диаметр движущих колес 1900 мм (фиг. 41). Для железных дорог с подъемами более 8-10 0/00, на которых требовались меньшие скорости, но большая сила тяги, паровозы серии Н стали строиться с движущими колесами, имеющими диаметр 1700 мм. Они были названы серией Н^в. Из частных железных дорог их заказывала только Московско-Виндаво-Рыбинская. По требованию этой дороги часть паровозов Н^в была оборудована улучшенными будками машинистов. Паровозы Н^В и Н^в оказались очень удачными и, получив самое широкое распространение, проработали много лет, уступив место более мощным паровозам. Они строились всеми отечественными паровозостроительными заводами.

фиг.41 Паровоз Нв

В 1907-1908 г. Московско-Виндаво-Рыбинская ж. д. по инициативе проф. А. О. Чечотта заказала Путиловскому з-ду восемь паровозов серии Н с диаметром колес 1700 мм, с машинами одиночного расширения и пароперегревателями. Первые четыре паровоза были вначале оборудованы камерными пароперегревателями, расположенными в дымовых коробках, и имели по одной жаровой трубе диаметром 299 мм. Неудовлетворительная работа такого пароперегревателя заставила произвести переделку паровозов на жаротрубную систему. Остальные четыре паровоза были выпущены заводом с пароперегревателями жаротрубной системы.

Следует отметить, что эта дорога была третьей после Московско-Казанской и Юго-Восточной ж. д., начавшей введение паровозов с пароперегревателями. Паровозы Московско-Виндаво-Рыбинской ж. д. с пароперегревателями и машинами одиночного расширения получили серию Н^п_п. Почти одновременно с этим Сормовский з-д построил для Николаевской ж. д. три паровоза Н^П_с с пароперегревателем русской системы Ноткина и с колесами 1900 мм. Для объединения ведущих колесных пар с паровозами основных серий Н^В и Н^в, паровозы Н^п и Н^п_с имели опережающие контркривошипы, вследствие чего с переходом к внутреннему впуску кулисные камни на передний ход заняли в кулисах верхнее положение.

фиг.42 Паровоз Ну

фиг.43 Паровоз Нп

Несколько позднее, в 1909-1910 гг., по инициативе Н.Л. Щукина паровозы Н^В и Н^в были усилены. Разработка проектов усиленных паровозов Н была поручена двум заводам - Невскому и Коломенскому. Оба завода шли совершенно различными путями. Невский з-д, в лице Н. В. Серебрякова, сохранив машину двойного расширения и насыщенный пар, увеличил колосниковую решетку и диаметр цилиндра низкого давления, подняв давление в котле до 13 ати. Усиленные паровозы имели также два варианта диаметров колес - 1900 и 1700 мм и были названы сериями Н^У и Н^у (фиг. 42). По проекту Коломенского з-да, в 1911 г. было построено 14 усиленных паровозов Н в четырех вариантах: Н^п с машиной одиночного расширения и пароперегревателем (фиг. 43), Н^шп с прямоточной машиной одиночного расширения при клапанном распределении и с пароперегревателем, Н^ш (фиг. 44) с такой же машиной, но без пароперегревателя и Н^к с двухцилиндровой машиной двойного расширения без пароперегревателя (фиг. 45). Все паровозы, по два для каждого из первых трех вариантов и 8 шт. последнего, построенные для Либаво-Роменской ж. д., имели колеса 1700 мм. В них было применено много новых деталей, благодаря чему они больше отличались от паровозов Н^в, чем паровозы Н^У.

фиг.44 Паровоз Нш

фиг.45 Паровоз Нк

Последнее обстоятельство способствовало распространению паровозов Н^У, т. е. по проекту Невского з-да. Отметим, что основные детали машины паровоза Н^п Коломенского з-да (цилиндры, движущий механизм и парораспределение) были разработаны с таким расчетом, чтобы их можно было применить при модернизации паровозов Н^в и Н^У с переделкой их машин на одиночное расширение и перегрев. Такая модернизация проводилась значительно позднее - в 1929-1930 гг., когда было переделано значительное количество паровозов Н^в и Н^У.

В 1910-1912 гг. Московско-Виндаво-Рыбинская ж. д. заказала Путиловскому з-ду восемь паровозов по типу Н^в, но с пароперегревателями. Они получили серию Н^ч и оказались довольно экономичными. Опыты, однако, позволили установить, что цилиндр низкого давления, взятый в них по паровозу Н^в, был недостаточен (фиг. 46).

фиг.46 Паровоз Нч

На паровозах Н^у и Н^ч, как имеющих машины двойного расширения, были применены приборы отправления систем Емельянова и Петрова, которые были лучшими из известных в мировой паровозной практике.

В 1912-1914 гг. почти все паровозы серии Н прошли опыты, на основании которых можно было дать им оценку. Наиболее сильным и экономичным оказался паровоз Н^шп. При прямоточной машине выпуск пара совершается чрезвычайно быстро, и потому цилиндры не успевают охлаждаться. Степень сжатия доходила до 90%, что при отсутствии перегрева в паровозах Н^ш приводило к уменьшению экономичности машины. В паровозах Н^шп при перегреве та же машина оказалась наиболее экономичной. Резкие толчки пара при выпуске приводили, однако, к быстрому расшатыванию креплений цилиндров и передней части рамы Поэтому паровозы Н^ш и Н^шп не получили распространения. Впоследствии, в 1922-1923 гг., прямоточная машина с уменьшенным сжатием была применена в двух опытных паровозах 0-5-0 Э^ш. Паровозы Н^п и Н^ч также оказались экономичными, но при малых скоростях лучше работал паровоз Н^ч, а при больших - паровоз Н^п. Прочие паровозы, как работающие насыщенным паром, значительно уступали первым, давая средние результаты.

Невским з-дом в 1896 г. для Московско-Ярославско-Архангельской ж. д. был спроектирован и построен в количестве 35 шт. паровоз типа 1-3-0 Я, с машиной одиночного расширения и радиально-маятниковым механизмом.

фиг.47 Паровоз Я

Эти паровозы были менее экономичны, чем паровозы Н^д или Н^в. В последующие годы эти паровозы были заказаны также для Либаво-Роменской, Полесской и Закавказской ж. д. (фиг. 47). Московско-Виндаво-Рыбин-ская ж. д. в 1898-1900 гг. заказала такие же паровозы за границей в количестве 6 шт. Они были названы серией Н^р (фиг. 48). Радиально-маятниковый механизм в этих паровозах, имеющий отводный радиус к цилиндру, давал частые поломки, почему был переделан на контркривошипный по типу паровозов Н^д. Паровозы были малоэкономичными, и в Рыбинских главных мастерских они были переделаны на двойное расширение, чем были несколько улучшены.

фиг.48 Паровоз Нр

Характеристики паровозов Н и Я приведены в табл. 22.