10. Паровозы 1-5-0 СО

Как уже было отмечено выше, потребность железных дорог СССР в товарных паровозах типа 1-5-0 назрела уже давно. Еще во время первой мировой войны на русские железные дороги поступило большое количество паровозов 1-5-0 Е.

Имея одинаковое с паровозами Э давление колесных пар на рельсы и развивая ту же силу тяги, паровозы 1-5-0 Е не требовали реконструкции пути и усиления сцепных приборов, почему вполне могли обращаться в тех же условиях. В то же время эти паровозы были более быстроходны. Паровозостроительные заводы, строившие паровозы Э и С^у, также могли начать постройку паровозов 1-5-0, не требуя значительной реконструкции. Все это и было учтено при создании советского паровоза 1-5-0, получившего серию СО (Серго Орджоникидзе). В проекте паровоза было предусмотрено возможно большее использование частей паровоза Э^м. Такая преемственность конструкций была чрезвычайно удобна как в постройке, так и в эксплоатации.

Технический проект паровоза был разработан в бюро мощных локомотивов Ленинградского института инженеров ж.-д. транспорта под руководством проф. К. А. Шишкина, при участии д-ра техн. наук П. А. Слитикова, доц. В. М. Панского, инж. А. А. Клейнмана и др. Детальная разработка проекта и рабочие чертежи производились на Харьковском паровозостроительном заводе под руководством П. М. Шаройко. 7 ноября 1934 г. завод выпустил первый паровоз СО (фиг. 27). Его испытание проводилось на опытном кольце ЦНИИ в январе 1935 г. под руководством д-ра техн. наук проф. В. Ф. Егорченко. Результаты испытаний показали, что мощность паровоза СО превысила расчетную. С 1935 г. ряд заводов приступил к массовой постройке паровозов СО. Машина паровоза СО совершенно одинакова с машиной паровоза Э^м и отличается только конструкцией шатуна, спарников и усиленными параллелями и пальцами кривошипов. В экипажной части были использованы колесные пары с буксами, но с усиленной осью ведущей колесной пары, буксовые направляющие и частично рессорное подвешивание. Передняя тележка взаимозаменяема с передней тележкой паровоза ФД. Котел же СО был спроектирован заново. Плоский потолок топки заменен цилиндрическим. Колосниковая решетка увеличена до 6 м² и шуровочное отверстие увеличено из расчета возможности применения углеподатчика. Пароперегреватель имеет большую мощность и размещен в 50 жаровых трубах.

фиг.27 Паровоз СО 17

При испытаниях паровоз СО развивал силу тяги на 8% больше, чем паровоз Э^м при малых скоростях, и на 35% - при больших. Вес паровоза увеличился на 12-15%. Увеличение силы тяги позволило повысить ско-рость на расчетном подъеме на 30-35% при одновременном увеличении веса состава на 6-7%. Столь значительные результаты, даваемые совершенно одинаковыми машинами, являют собою наиболее яркий пример превосходства типа 1-5-0 над типом 0-5-0.

В паровозах СО, принятых затем для массовой постройки, пароперегреватель был еще усилен двумя дополнительными элементами, при общем числе жаровых труб 52. По расходу пара и к. п. д. котла и паровоза в целом паровоз СО также более экономичен, чем паровоз Э^м.

В дальнейшей эксплоатации паровозов СО, получивших серию СO17 (17 т нагрузка от колесной пары), обнаружилась некоторая слабость рамы, принятой по поперечным сечениям полотнищ одинаковой с рамой паровоза Э^м. Проект усиления рамы разрабатывался в ЦНИИ, и начиная с 1938-1939 г. паровозы СО выпускались с усиленным экипажем. Шатуны и спарники были переконструированы на плавающие втулки.

1 марта 1936 г. Коломенский з-д выпустил первые два опытных паровоза СО с полной конденсацией отработавшего пара (фиг. 28). Следует напомнить, что первый в мире паровоз с конденсацией пара был построен в России тем же заводом еще в 1891 г.

фиг.28 Паровоз СО 19

Конструкторами паровоза СО с конденсацией пара были Б. С. Поздняков, А. М. Козякин, А. А. Кирнарский, Т. И. Гринь и Д. С. Крыжановский. Благодаря многократному использованию одной и той же воды с добавлением незначительного количества сырой воды на пополнение утечек, паровоз с конденсацией пара сокращает расход воды по крайней мере в 20-25 раз по сравнению с обычными паровозами и может проходить без набора воды до 800-1000 км, а в отдельных случаях даже до 3000 км.

Значение конденсационного оборудования для безводных районов чрезвычайно велико. Достаточно указать, что на некоторых участках стоимость 1 м³ воды доходит до 5 руб. 40 коп. по ценам 1947 г. Конденсационное оборудование паровоза СО обеспечивает полную конденсацию пара при температуре наружного воздуха до 40° выше нуля. Для получения тяги в котле, вместо обычного конуса, выпускающего отработавший пар в атмосферу, в паровозах СО с конденсацией имеется вентиляторная тяга, в которой применена турбина, дающая до 4000 об/мин.

Вентиляторная тяга развивает большую мощность и эффективнее использует энергию отработавшего пара. Тяга в котле получается равномернее, что повышает экономичность котла и позволяет сжигать в топке самый низкосортный уголь. Турбина, приводящая в действие вентиляторы тендера-конденсатора, развивает до 7000 об/мин. Большое внимание в паровозах СО с конденсацией уделено маслоотделительным устройствам, препятствующим проникновению смазочных масел в котел при его питании конденсатом. В качестве питательных приборов применены насосы поршневого типа. В декабре 1936 г. паровоз С017 - 635* с конденсацией пара совершил беспримерный в истории железных дорог пробег от Москвы до Владивостока и обратно, пройдя расстояние около 20000 км, при среднесуточном пробеге 450 км.

*(Позднее, при взвешивании паровозов СО с конденсационным оборудованием, были определены нагрузки от движущих колесных пар в 19 т, почему эти паровозы стали обозначаться СО19.)

Паровозы СО с конденсацией строились Харьковским и Ворошиловградским з-дами, а тендера-конденсаторы к ним - Коломенским з-дом.

Главное значение эти паровозы имеют на железных дорогах в безводных районах, а также в районах, где вода неудовлетворительного качества. Недостатком их является некоторая сложность в уходе и ремонте, стоимость которого на 60-70% выше, чем паровозов без конденсации пара. Паровозы СО с 1940-1941 гг. строились без конденсации (фиг. 29). Установленные в практике преимущества вентиляторной тяги, независимо от применения конденсации пара, послужили к сохранению этого вида тяги и при работе без конденсации. Появилась новая разновидность паровозов СО, названная С018, с нагрузкой от движущей колесной пары 18 т.

фиг.29 Паровоз СО 18

Во время Великой Отечественной войны вентиляторная тяга, примененная в паровозах СО18, имела большое значение, так как позволяла сжигать самое низкосортное топливо. Следует, однако, отметить, что при многих положительных качествах, вентиляторная тяга имеет и недостатки, заключающиеся в ее большей сложности по сравнению с конусной тягой, в большей стоимости изготовления и ремонта, в большем весе и, наконец, в повышении противодавления на поршни паровой машины при выпуске, что несколько понижает мощность машины. Характеристики паровозов СО приведены в табл. 12.