В даний час залізничне сполучення розвинене досить сильно. Для того щоб переміщати масивні вагони, що використовуються тягові рухомі склади. На сьогоднішній день до таких складів належать локомотиви, а також моторвагонні рухомі склади.
Загальні відомості про локомотивах
Локомотив являє собою силовий самохідний засіб. Він належить до тягового рухомого складу, який призначений для переміщення по рейкових коліях залізниць.
На сьогоднішній день є два основних види локомотива – це теплові або електричні. Природно, що різниця між ними полягає в джерелі живлення, завдяки якому вони здатні переміщатися.
У свою чергу, теплові тягові рухомі склади також поділяються на кілька видів. До них можна віднести тепловози, паровози, мотовози. Їх усіх об’єднує те, що вони оснащені як джерела вироблення енергії для руху двигуном внутрішнього згоряння, а саме дизельним. Власне, тому вони й належать до автономним тяговим рухомим складам.
Види теплових локомотивів
Почати розгляд тягових складів з тепловим двигуном можна з паровоза. В якості силового агрегату, який виробляє енергію, тут використовується паровий котел. В якості палива може використовуватися як рідкий, так і твердий матеріал.
З твердої сировини зазвичай застосовують вугілля, рідкого – мазут або нафта. Під час спалювання будь-якого з цих матеріалів, вода, що знаходиться в паровому котлі, перетворюється в пар. Далі він подається у спеціальну машину, в якій здійснюється перетворення теплової енергії в механічну. В роботі тягового рухомого складу цього типу є один істотний недолік – дуже низький коефіцієнт корисної дії. Його ККД становить лише 5-7%.
Пристрій тепловоза, наприклад, набагато простіше. У цього тягового складу в якості силового агрегату використовується дизельний двигун. За допомогою гідравлічної, механічної або електричної передачі повідомляється рух колісним парам транспортного засобу. Схожим пристроєм має газотурбовоз. Тільки замість дизельного двигуна у нього є газова установка, яка за допомогою певної передачі повідомляє рух колісним парам.
Види тягового рухомого складу з тепловим джерелом енергії включають у свою категорію ще один локомотив – мотовоз. Його основна відмінність в тому, що він володіє значно меншою потужністю, ніж інші різновиди. В якості силової установки тут розташовується двигун внутрішнього згоряння. Він може бути як карбюраторного, так і дизельного типу.
Електричні варіанти
З класифікацією тягових рухомих складів з електричними джерелами енергії все набагато простіше. До них відносяться лише електровози. Тут відразу варто відзначити, що встановленого силового агрегату такий локомотив не має. Його живлення здійснюється через контактну мережу. Енергія в неї надходить через стаціонарних постачальників, тобто від електростанцій. На борту локомотива є лише тяговий електричний двигун, який, власне, і перетворює отриману електричну енергію в механічну.
З-за такого пристрою тягового рухомого складу, він не відноситься до автономним типом локомотива.
ККД складів і класифікація за родом роботи
Коефіцієнт корисної дії є найважливішою характеристикою тягових складів. Надійність тягового рухомого складу досить висока незалежно від його ККД, однак параметр занадто важливий, щоб його ігнорувати.
Даний коефіцієнт характеризує ступінь використання джерела енергії для одержання корисної роботи. Це значення буде тим вище, чим краще буде первинна енергетична установка. Якщо говорити, наприклад, про електричних локомотивах, то їх ККД знаходиться в межах 25-32%. Сучасні типи само автономних локомотивів, а також група моторвагонним дизельних поїздів досягає 29-31%.
Далі важливо зазначити, що такі тягові склади поділяються на кілька класів у залежності від роду роботи. Іншими словами, є локомотиви, що використовуються для переміщення пасажирських вагонів, вантажні та маневрові. Серед усіх досить сильно виділяється моторвагонний складу. Він здатний не тільки переміщати причеплені до нього вагони, але при цьому і сам здійснювати перевезення пасажирів.
Відмінності вантажних і пасажирських поїздів
Для вантажних складів найбільш важливою характеристикою є велика сила тяги, яка дозволить переміщувати вагони з величезною масою. Для пасажирських ж локомотивів потрібно розвивати велику швидкість, щоб забезпечити швидку перевезення людей з одного кінця шляху в інший. На сьогоднішній день модернізація тягового рухомого складу дозволила створити вантажопасажирський локомотив. Він володіє необхідними характеристиками для обох складів, тобто його сила тяги, а також розвивається швидкість знаходяться на високому рівні.
Позначення тягових складів
Рухомі склади як на російських залізницях, так і на зарубіжних, мають спеціальне маркування: серію. Цей розряд йому присвоюють на заводі-виробнику. Що стосується російської системи маркування, то вона буквено-цифрова.
Приміром, електровози старого зразка мають маркування ВЛ, яка означає Володимир Ленін. Цифри ж зазвичай несуть в собі інформацію про технічні характеристики. Далі йде риска, а після неї вказується номер локомотива в даній випущеної серії. Наприклад, маркування складу ВЛ80к-0145.
В даному випадку це восьмиосный електровоз, що працює на змінному струмі. Він має кремнієвий випрямляч, про який свідчить літера “к”. У цій серії локомотивів його порядковий номер – 145. Що стосується складів, які збираються на зарубіжних підприємствах, але для російських залізничних, то вони також мають буквено-цифрове позначення.
Приміром, чехословацький завод-виготовлювач займався виробництвом пасажирських електричних рухомих складів. ЧС2 – це позначення шестиосного електровоза з однією секцією, що працює на постійному струмі. ЧС7 вже восьмиосный і двосекційний локомотив, також эксплуатирующийся на постійному струмі. ЧС4 і ЧС8 – це електровози, що працюють на змінному струмі і при цьому вони шестиосные і восьмиосные відповідно.
Загальна конструкція тепловоза
Так як всі теплові рухомі склади є автономними, варто розглянути їх більш детально.
Тепловози можуть бути одне-, двох – і багатосекційними. Магістральна односекційна різновид ж/д транспорту відрізняється наявністю двох кабін машиніста. Двосекційні так само мають дві кабіни, але при цьому по одній у кожній з секцій. Що стосується пристрою багатосекційного тепловоза, то в проміжних його секціях відсік машиніста відсутня. Управління складом здійснюється безпосередньо з головної кабіни.
Пристрій основних частин тепловоза
У даного локомотива є кілька основних компонентів, з яких він складається. Сюди входить первинний двигун, передача, кузов, частина екіпажу, обладнання для управління і допоміжне.
Для теплових локомотивів первинним двигуном є дизель. Для того щоб змусити переміщатися колісні пари тепловоза, потрібна спеціальна передача зусиль від двигуна. Що стосується виду силового агрегату, то зазвичай це безкомпресорні двигуни внутрішнього згоряння двоконтактні. Що стосується потужності силової установки, то вона повністю пропорційна кількості палива, яке спалюється. Але при цьому варто врахувати, що чим більше йде сировини, тим більше потрібно подавати повітря.
Передача може бути механічної, електричної, гідравлічної. Саме з її допомогою корисне зусилля двигуна передається колісним парам.
Що стосується екіпажної частини, то вона складається з рами візка і з колісних пар з буксами, а також рессорным підвішуванням. В якості апарату управління використовується спеціальний контролер, розташований в кабіні машиніста на пульті.
