История паровозов

От 1804 г. до наших дней

Первый паровоз был создан англичанином Ричардом Тревитиком в 1804 году. Он усовершенствовал паровой двигатель Джеймса Уатта путем увеличения давления пара в несколько раз (порядка 7-8 атмосфер), что сделало возможным уменьшение размера и веса двигателя при неизменной мощности. Это сделало возможным установку двигателя на паровоз. Так началась история паровозов.

Конструкция локомотива была довольно примитивна. Котел был сделан из тянутого железа, продукты сгорания от топки выходили наружу через дымовую трубу, которая располагалась с той же стороны котла, что и топочная дверца. Поршень парового цилиндра приводил в движение пару ведущих колес с помощью металических рычагов, присоединенных через эксцентрики. Использованный пар выходил в ту же дымовую трубу, создавая дополнительную тягу. Паровоз работал стабильно, но был экономически невыгодным, так как его мощность была недостаточна для перевозки грузов. Усовершенствованная модель 1808 г. развивала скорость до 30км/ч. Однако, рельсы в то время делали чугунные, железо было дорогим, и они не выдерживали веса тяжелой машины. Следует отметить, что рельсы появились раньше паровозов, их использовали для транспортировки угля. В качестве тягловой силы выступали кони, которые тянули вагончик.

Некоторые конструкторы первых паровозов предполагали, что гладкие колеса будут пробуксовывать, скользить при старте и предлагали свои варианты решения этой проблемы. Так, модель Бленкинсопа представленная в 1812 году имела 6 колес, при этом центральная пара колес была с зубцами, которые ставали в паз зубцов, прикрепленных на внешней стороне рельсового полотна. Это создавало трудности в строительстве колеи и создавало неимоверный шум.

Следующим значимым человеком в истории развития паровозов стал Джорж Стефенсон. Он не только построил первый паровоз, способный перевозить грузы, но и убедил общественность построить первую в мире железную дорогу длинной 40 км в северно- восточной Англии. Его первый локомотив "Блукер" имел горизонтально расположенный котел диаметром 863 мм и длиной – 2,3 м, два паровых цилиндра по 203 мм диаметром с приводом на одну из 2-х осей, ход поршня – 609 мм. Он мог тянуть 30 тон. А колеса были все же гладкими, сцепление с рельсами происходило под действием веса машины, как и в современных поездах. Стефенсон вплоть до 1829 г совершенствовал конструкцию. Уже в следующих моделях в движение приводились все 4 колеса, которые попарно были соединены тягами. Тяги в последствии заменили на цепи.

Паровозы использовались чуть больше 100 лет, на смену им пришли электровозы и тепловозы. К этому привело низкое КПД парового двигателя – всего 5-10 %. Для сравнения, КПД дизеля тепловоза составляет около 40%, а этот показатель для электродвигателя – 90%.

Несмотря на то, что паровозы сейчас можно увидеть только в качестве музейных экспонатов, они дали огромный толчок для развития тяжелой промышленности в середине XIX века и способствовали развитию мира такого, каким мы его знаем.