Сергей Григорьев - Паровоз

А вы, вероятно, видели, что иногда паровоз ведет поезд «тендером вперед»; это — когда почему-нибудь нельзя было повернуть паровоз на поворотном кругу «лицом вперед». Движение «тендером вперед» неудобно во многих отношениях. Мало того, что тендер закрывает собою путь и затрудняет наблюдение за ним. Важнее всего то, что все приборы для управления паровозом устраиваются со времен Стефенсона в расчете, что механики стоят лицом вперед , отчего управление паровозом, идущим «задним ходом», т.-е. тендером вперед, затруднительнее нормального. Кроме того, и еще есть неудобства отдельного тендера. Сила тяги паровоза зависит от мощности его машины и от того, насколько сильно сцепление колес паровоза с рельсами. Мы видели, что паровоз на скользких рельсах буксует: машина его работает усиленно и быстро, и колеса вертятся на месте впустую. Чтобы колеса не скользили, я и сыплю под них песок, отчего увеличивается трение между колесом и рельсами. Но сила сцепления колеса с рельсом зависит еще и от нажима колеса на рельс: тем сильнее этот нажим, тем меньше риск «буксования». На оси и колеса паровоза давит всею тяжестью сам паровоз. Чем тяжелее паровоз, тем сильнее может быть его машина. Но как же нагрузить паровоз? Вот для этого-то мы и могли бы воспользоваться весом тендера с топливом и водой. Мы воду и топливо расходуем, и такой паровоз делается от этого легче — и стало быть не мог бы в конце пути работать с полной силой. С этим неудобством считаются, и все-таки самые новые и сильные паровозы в Америке и в Европе строят теперь, используя и вес тендера, или, отказываясь от особого тендера, строят очень мощные паровозы-танки, которые одинаково легко и удобно движутся и вперед и назад. Таков один из новейших паровоз Гарра, изображенный на рис. 3, для горных железных дорог; как видите, своим внешним видом этот паровоз весьма сильно отличается от нашего хорошо знакомого пассажирского паровоза «С» (рис. 2). Наш паровоз имеет обычный тендер и весь устремлен вперед; зато для него и необходим поворотный круг.

Рис. 3. Паровоз системы Гарра́, для дорог с малым радиусом закруглений.

Первая забота механика: есть ли в тендере вода. Я узнаю это, открывая краны, помещенные снаружи тендерного бака на разной высоте; их три. Если вода течет из верхнего крана — тендер полон; если только из второго и нижнего — в тендере воды наполовину; если же не течет и из нижнего — воды нет. В депо есть непременно водопровод, и мы наливаем тендер доверху водой. О том, достаточно ли топлива в нефтяном баке, поставленном над тендером, мы судим по уровню в нефтемерном стекле — вертикальной трубке, соединенной с внутренностью бака коленцем: в стекле нефть стоит на том же уровне, как и в баке. На тендере же у нас помещаются ящики с инструментами и смазочными материалами, а также два домкрата , при помощи которых мы в случае схода паровоза с рельс в пути, или другого случая, можем его приподнять, если только сход не сопровождался серьезным крушением. Устройство домкрата очень просто: это очень прочный винт, который можно вращать при посредстве рычага в гайке, отлитой из чугуна вместе с основанием домкрата: подставив домкрат под раму паровоза, мы можем его поднять на небольшую высоту, вращая винт домкрата.

Вода, которую потребляет для образования пара наш локомотив, должна быть чиста и мягка: мутная вода загрязняет котел, жесткая вода дает в котле накипь, так хорошо известную всем по накипи в самоваре. Такая же накипь, состоящая главным образом из извести и гипса, образуется и на внутренних частях паровозного котла, но значительно быстрее, так как в паровозном котле испаряется очень много воды. Вы знаете, что самовар, в котором много накипи, «не поспевает» и греется значительно дольше, чем чисто вылуженный; это — от того, что слой накипи плохо передает воде тепло от накаленной изнутри медной трубы самовара. Или, как говорят, накипь плохо проводит тепло, и оно «пролетает» в трубу зря. В паровозе надо беречь топливо, поэтому мы после каждого тура паровоза (поездки туда и обратно) промываем котел паровоза внутри через люки напорной струей воды из бранспойта — в роде того, какой применяют пожарные. Струя воды сбивает накипь, которую мы называем еще «котельным камнем», и уносит с собою грязь. Котел нашего паровоза промыт, люки после промывки завинчены крышками.

Нефть, наполняющая бак нашего паровоза на тендере, — прекрасное топливо. Когда мы говорим, что «паровоз отапливается нефтью», это значит не то, что «отопление квартиры». Дома мы отапливаем для того, чтобы получить самое тепло, чтобы было в доме тепло нам самим. Паровоз отапливается для того, чтобы посредством пара воспользоваться движущей силой тепла. Однако же и для паровоза очень важно получение из топлива возможно большего количества тепла; чем больше тепла, тем больше пара, тем сильнее машина. Мало того, что топливо стоит денег, хотя и это немаловажно: если мы станем его тратить на паровозе безрассудно, то проезд по железным дорогам и провоз грузов по ним сделается дорог и невыгоден по сравнению с другими способами транспорта (передвижения). Кроме того, не забудем, что паровоз везет топливо с собой как груз. Когда паровоз «жрет» много топлива, он должен или везти его большой запас, или часто останавливаться, чтобы запасаться, — и то и другое невыгодно. Добыча топлива требует труда. Чем труднее добыть топливо, тем оно дороже. Но и легко добытое топливо может быть и хорошим, и плохим.

Топливо бывает хорошее и плохое, дорогое и дешевое. Для паровоза — надо избрать топливо самое выгодное (т.-е. хорошее и дешевое). Сжигать то топливо, какое есть, надо в топке паровоза с наибольшей выгодой. Выбор топлива для паровоза — дело хозяйственное: паровоз должен быть приспособлен к избранному топливу. А бригада (прислуга) должна уметь топить.

Какое же выбрать топливо для паровоза? Топливо продают обычно на вес, кроме дров, которые иногда оцениваются по объему «на кубик», т.-е. за кубическую сажень (около 10 куб. метров); но зная средний вес кубического метра дров, мы и купленные на «кубик» дрова можем оценить по весу. У нас же, техников, есть своя мера для оценки топлива (хорошо оно или плохо) по его теплотворной способности . Для измерения ее служит мера, которая называется «калорией» (единица тепла). Для испытания топлива у техников есть особые приборы, которые называются калориметрами (по-русски: тепломер). Испытывают топливо так: сжигают определенный вес испытанного топлива — нефти, каменного угля, дерева или торфа — в калориметре и смотрят, насколько согрелась в тепломере налитая в нем вода. Если воды в калориметре один килограмм и она согрелась на один градус термометра Цельсия, то считают, что сожженное топливо дало одну калорию тепла. Если воды в калориметре больше и она согрелась не на один градус, то, помножив вес воды в килограммах на повышение температуры воды в градусах, получим число калорий , полученных от сожженного топлива. Физики говорят так: одна калория есть то количество тепла, которое необходимо и достаточно, чтобы повысить температуру одного килограмма воды на один градус Цельсия. Теплотворная способность горючего вещества определяется числом калорий, которые дают полное сжигание одного килограмма горючего. Все топлива исследованы учеными на опыте. Сравним теплотворную способность обычных горючих веществ, применяемых для отопления паровозов.